在金属成型制造过程中，废气除尘治理是保障生产环境安全、员工健康以及履行环保责任的关键环节。金属成型制造涵盖多种工艺，如锻造、冲压、铸造等，每个环节都会产生不同类型和特性的废气与粉尘，这些污染物若不加以有效治理，将对环境和人体造成严重危害。
一、金属成型制造废气粉尘来源及危害
锻造工艺：在锻造加热过程中，金属表面的油污、杂质会受热挥发，产生含有碳氢化合物、烟尘的废气。同时，锻造过程中金属的敲击、摩擦会产生金属粉尘，如铁、铝等金属微粒。
冲压工艺：冲压时，金属板材与模具之间的摩擦会产生金属碎屑和粉尘，尤其是在高速冲压和精密冲压时，粉尘产生量较大。此外，为了降低摩擦和磨损，冲压过程中通常会使用冲压油，部分冲压油会挥发形成有机废气。
铸造工艺：铸造过程中，型砂中的粘结剂、煤粉等在高温下会分解产生含有酚类、醛类、苯类等挥发性有机化合物（VOCs）的废气。同时，金属液的浇注和冷却过程会产生大量的金属氧化物烟尘，如氧化铝、氧化铁等。
危害
对人体健康的危害：金属粉尘和废气中的有害物质，如重金属（铅、镉、汞等）、有机污染物（苯、甲苯等），会通过呼吸道、皮肤等途径进入人体。长期接触可能导致尘肺病、呼吸道疾病、神经系统损害、血液系统疾病等，严重影响员工的身体健康。
对环境的危害：金属粉尘排放到大气中，会影响空气质量，降低能见度，形成雾霾等恶劣天气。同时，这些粉尘和废气中的有害物质会随着降水等途径进入土壤和水体，造成土壤污染和水污染，破坏生态平衡。
二、废气除尘治理技术
布袋除尘器
工作原理：含尘废气通过进气口进入布袋除尘器，在通过布袋时，粉尘被拦截在布袋的外表面，净化后的气体则通过布袋进入净气室，最后从出风口排出。随着粉尘在布袋表面的不断积累，会形成一层粉尘层，这层粉尘层在一定程度上还能提高除尘效率。当布袋两侧的压力差达到一定数值（一般为 1200 - 2000Pa）或者经过一定的时间间隔后，通过脉冲喷吹系统对布袋进行清灰，使粉尘落入灰斗，然后排出。
优点：布袋除尘器的除尘效率高，对于粒径在 0.1 - 20μm 的粉尘，除尘效率可以达到 99% 以上。它的适应性强，可以处理不同性质、不同浓度的粉尘，而且运行稳定，操作简单。
缺点：布袋除尘器对气体的湿度、温度和粉尘的粘性等因素比较敏感。当气体湿度较大时，可能会导致布袋堵塞；当气体温度过高时，可能会损坏布袋。此外，布袋需要定期更换，增加了运行成本。
旋风除尘器
工作原理：旋风除尘器是利用旋转的含尘气流所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来。含尘气体由进气口进入旋风除尘器后，沿筒壁由上向下做旋转运动，在旋转过程中，粉尘颗粒由于受到较大的离心力作用，被甩向器壁，并在重力和向下气流的共同作用下，沿壁面落入灰斗。净化后的气体则在中心轴附近形成向上的旋转气流，最后经排气管排出。
优点：旋风除尘器结构简单，没有复杂的运动部件，造价较低，操作和维护方便。它能够处理较大流量的含尘气体，对于粒径较大（一般大于 5μm）的粉尘颗粒，有较高的捕集效率。
缺点：旋风除尘器对于粒径较小的粉尘颗粒捕集效率相对较低，一般单独使用时，除尘效率在 50% - 80% 之间。因此，它通常作为预除尘设备，与其他高效除尘设备（如布袋除尘器）组合使用。
静电除尘器
工作原理：静电除尘器利用高压电场使气体电离，产生大量的正负离子和电子。当含尘气体通过电场时，粉尘颗粒与离子和电子结合，带上电荷，在电场力的作用下，带电粉尘向电极移动，最后沉积在电极上，达到除尘的目的。
优点：静电除尘器的除尘效率高，可达 99% 以上，能够处理高温、高湿、高浓度的含尘气体，而且运行阻力小，能耗低。
缺点：静电除尘器的设备投资大，占地面积大，对设备的制造和安装精度要求高。同时，它对粉尘的比电阻有一定的要求，当粉尘比电阻过高或过低时，会影响除尘效率。
湿式除尘器
工作原理：湿式除尘器通过将含尘气体与液体（通常是水）密切接触，使粉尘颗粒被液体捕获并从气体中分离出来。常见的湿式除尘器有喷淋塔、文丘里洗涤器等。在喷淋塔中，含尘气体从塔底进入，液体从塔顶喷淋而下，气液逆向接触，粉尘被液体吸附并随液体流入塔底的集尘槽。
优点：湿式除尘器对粉尘的捕集效率高，尤其对于粒径较小的粉尘和有腐蚀性的气体有较好的处理效果。它还可以同时去除废气中的有害气体，如二氧化硫、氮氧化物等。此外，湿式除尘器的设备结构简单，投资成本低。
缺点：湿式除尘器会产生大量的含尘废水，需要进行后续处理，否则会造成二次污染。同时，它对设备的防腐要求较高，运行成本中包含了水处理成本。
三、废气除尘治理方案的选择与设计
根据废气粉尘特性选择
粉尘粒径：如果粉尘粒径较大，以 5μm 以上为主，可以优先考虑旋风除尘器作为预除尘设备；如果粉尘粒径较小，0.1 - 20μm 的粉尘占比较大，则需要选择布袋除尘器、静电除尘器或湿式除尘器等高效除尘设备。
粉尘浓度：对于高浓度的粉尘废气，可以先采用旋风除尘器进行初步降尘，再用布袋除尘器或静电除尘器进行深度处理；对于低浓度的粉尘废气，可以直接使用布袋除尘器或静电除尘器。
废气成分：如果废气中含有有害气体，如酸性气体、碱性气体等，需要选择能够同时处理粉尘和有害气体的湿式除尘器；如果废气中含有易燃易爆物质，需要选择防爆型的除尘设备，并采取相应的防爆措施。
考虑生产工艺和场地条件
生产工艺：不同的金属成型制造工艺产生废气粉尘的特点和排放规律不同。例如，连续生产的工艺（如连续冲压生产线），废气粉尘排放较为稳定，可以选择连续运行的除尘设备；间歇性生产的工艺（如小型锻造车间），可以选择灵活性较高的除尘设备。
场地条件：如果车间场地有限，需要选择占地面积小的除尘设备，如小型布袋除尘器或一体化的除尘设备；如果场地较为宽敞，可以选择大型的静电除尘器或组合式的除尘设备。
综合成本考虑
设备投资成本：不同类型的除尘设备价格差异较大，静电除尘器的设备投资成本较高，布袋除尘器次之，旋风除尘器和湿式除尘器相对较低。在选择时，需要根据企业的经济实力和预算进行综合考虑。
运行成本：运行成本包括能耗、耗材（如布袋、电极等）、维护费用、废水处理费用（对于湿式除尘器）等。例如，静电除尘器能耗低，但电极维护成本高；布袋除尘器能耗较高，布袋需要定期更换；湿式除尘器能耗低，但废水处理成本高。
长期效益：除了考虑短期的设备投资和运行成本外，还需要考虑长期的环保效益和社会效益。选择高效、稳定的除尘设备，虽然初期投资较大，但可以减少污染物排放，降低企业的环境风险，提高企业的社会形象。
四、废气除尘治理系统的运行与维护
运行管理
制定操作规程：企业应制定详细的废气除尘治理系统操作规程，明确设备的启动、停止、运行参数调整、故障处理等操作步骤，确保操作人员能够正确操作设备。
实时监测：安装在线监测设备，实时监测废气的流量、浓度、温度、压力等参数，以及除尘设备的运行状态（如布袋除尘器的压差、静电除尘器的电场电压和电流等）。通过监测数据，及时发现设备运行中的问题，并进行调整和处理。
人员培训：对操作人员进行专业培训，使其熟悉设备的工作原理、操作方法和维护要点，提高操作人员的技能水平和责任心。同时，定期组织操作人员进行安全培训，提高安全意识，防止发生安全事故。
维护保养
定期检查：定期对除尘设备进行检查，包括设备的机械部件（如风机、电机、传动装置等）、电气部件（如控制柜、电缆、传感器等）、过滤部件（如布袋、电极、喷淋头等）。检查是否有松动、磨损、腐蚀、堵塞等问题，及时发现并解决。
清洁维护：定期对设备进行清洁，去除设备表面的灰尘和杂物，保持设备的整洁。对于布袋除尘器，要定期清理布袋表面的粉尘，防止布袋堵塞；对于静电除尘器，要定期清理电极表面的积尘，保证电场的正常运行。
部件更换：根据设备的使用情况和维护手册的要求，定期更换易损部件，如布袋除尘器的布袋、旋风除尘器的内衬、湿式除尘器的喷淋头和水泵密封件等。及时更换损坏的部件，确保设备的正常运行。
设备维修：当设备出现故障时，要及时进行维修。维修人员应具备专业的知识和技能，能够准确判断故障原因，并采取有效的维修措施。对于重大故障，要及时报告上级领导，并组织相关人员进行抢修。
金属成型制造厂废气除尘治理是一项系统工程，需要综合考虑废气粉尘的来源、特性、生产工艺、场地条件和成本等因素，选择合适的治理技术和方案。同时，要加强运行管理和维护保养，确保废气除尘治理系统的稳定运行，实现达标排放，为企业的可持续发展和环境保护做出贡献。
