Главная / Статьи / Взвешенные частицы: концентрация и ПДК, источники, методы очистки и фильтры

Взвешенные частицы: концентрация и ПДК, источники, методы очистки и фильтры

Похожие темы:

Взвешенные частицы и взвешенные вещества: в чём разница

Взвешенные частицы, пыль, взвешенные вещества — близкие по смыслу термины, но между ними есть важные различия, особенно в экологическом, санитарном и инженерном контексте.

Взвешенные частицы — это отдельные твёрдые или жидкие микрочастицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе или газовой среде.
  • Имеют конкретный размер (PM10, PM2.5 и т.д.);
  • Могут состоять из пыли, сажи, золы, металлов;
  • Не растворяются в газе, а переносятся воздушным потоком;
  • Являются объектом улавливания и очистки.
Взвешенные частицы в воздухе
Взвешенные частицы в воздухе
Термин применяется при измерении концентрации загрязнений в воздухе, в системах очистки газов, в нормативных документах по качеству воздуха.

Взвешенные вещества — это совокупность частиц, рассматриваемая как масса или концентрация загрязняющего компонента в среде (воздухе, воде, газе).
  • Термин описывает количественное содержание, а не отдельные частицы;
  • Используется при расчётах, нормировании и отчётности;
  • Не акцентирует внимание на размере частиц.
Термин используется в экологических нормативах и ПДК, при лабораторных анализах, в отчётах по выбросам и загрязнению.

Для проектирования фильтров важны именно взвешенные частицы — их размер и свойства. Для экологического контроля используют термин взвешенные вещества.

ПДК взвешенных частиц в воздухе

В России для промышленности предельно допустимые концентрации взвешенных частиц в воздухе рабочей зоны регулируются ГН 2.2.5.686-98 (нормативы вредных веществ в воздухе рабочей зоны) и СанПиН 1.2.3685-21 (гигиенические нормативы среды обитания, включая рабочие места). Эти документы устанавливают ПДК в зависимости от класса опасности пыли (1–4), с учетом разовой (ПДКр, 75 мин) и средней за смену (ПДКсс, 8 ч) экспозиции. Нормативы обязательны для проектирования систем вентиляции и пылеулавливания.

На ПДК взвешенных частиц влияют:
  1. Химический состав пыли (кварц, металл, органика, сажа и т.д.)
  2. Доля свободного диоксида кремния (SiO₂) — ключевой фактор для минеральной пыли
  3. Размер частиц (чем мельче, тем опаснее)
  4. Растворимость и биологическое воздействие
  5. Зона нормирования — атмосферный воздух или воздух рабочей зоны
Таблица примеров зависимости ПДК от типа пыли (рабочая зона)
Для атмосферного воздуха населённых мест чаще применяют PM10, PM2.5. Здесь важен размер, а не происхождение пыли, так как нормирование ориентировано на массовое хроническое воздействие на население.
Оценка загрязнения взвешенными частицами осуществляется посредством отбора проб и проведения инструментальных измерений в соответствии с методиками, установленными нормативными актами.

Источники

Промышленные источники взвешенных частиц включают технологические процессы с механическим измельчением, сжиганием топлива и химическими реакциями, требующие эффективных систем очистки. Эти выбросы регулируются нормами для СЗЗ и требуют фильтрации для соблюдения требований.

​Основные промышленные отрасли-источники:
  • Энергетика и теплоэнергетика — сжигание угля, мазута в котлах, золоудаление (до 90% PM от золы).
  • ​Металлургия — плавка, литье, шлифовка, абразивная обработка металлов.
  • ​Горнодобывающая промышленность — дробление, измельчение руды, вентиляция шахт.
  • Строительные материалы — производство цемента, извести, асбеста — печи, сушилки, упаковка.
  • Химическая промышленность — гранулирование, сушка порошков, реакции с аэрозолями.

Методы очистки газов от взвешенных частиц в промышленности делятся на механические, электрические и мокрые, обеспечивая снижение концентрации ниже ПДК 0,5–6 мг/м³ в зависимости от класса опасности.

Выбор способа фильтрации зависит от размера частиц, расхода газа и свойств пыли, часто применяют многоступенчатые системы для эффективности >95%.
Рукавный фильтр очистки воздуха «Буран Пневмо ФРИ»
Рукавный фильтр очистки воздуха «Буран Пневмо ФРИ»

Механическая очистка от взвешенных частиц

Механическая очистка — это метод фильтрации воздуха без химических реакций, за счёт действия сил тяжести, инерции или центробежной силы. Это один из самых простых, надёжных и широко применяемых способов очистки.

Аппараты сухой фильтрации очень просты в обслуживании. Аспирационные установки нашего производства оснащены системой самоочистки в автоматическом режиме. Также мы предлагаем модульные конструкции, что упрощает наращивание производительности системы. При необходимости — можно просто установить дополнительный модуль фильтрации в текущую систему, тем самым увеличить производительность.
Рукавный фильтр с импульсной очисткой для большой запыленности

Рукавные фильтры

Загрязненный воздуха заводит в корпус и проходит через рукава (из полиэстера, Nomex, PTFE, диаметр 130–200 мм). Пыль оседает на внешней поверхности мешка, формируя «пылевую шубу». Периодически рукава регенерируется встряхиванием вибродвигателя или импульсами сжатого воздуха. Регенерация сохраняет 95% пропускной способности. Удаление взвешенных частиц установками рукавного типа — один из самых популярных и эффективных способов соблюсти необходимые экологические стандарты.
Производительность: 6000—20000 м3
Цена: по запросу
Подробнее
Производительность: 17000—200000 м3
Цена: по запросу
Подробнее
Производительность:
1000—100000 м3
Цена: по запросу
Подробнее
Производительность: 5000 м3
Цена: по запросу
Подробнее

Картриджные пылеуловители

Пыль оседает на гофрированных картриджах, изготовленных их бумаги или синтетики с PTFE-покрытием. Фильтр взвешенных частиц очищается импульсами сжатого воздуха или вибровстряхиванием, сбрасывающим пыль в бункер. Эффективность фильтрации 99% для PM1–PM10. Компактны, подходят для точечной аспирации. Срок службы картриджей 2–3 года при правильной регенерации.
Производительность: от 1000 м3
Цена: от 814000 руб.
Подробнее
Производительность: 4000—18000 м3
Цена: по запросу
Подробнее
Производительность: 1000—4000 м3
Цена: по запросу
Подробнее
Производительность: 1000—8000 м3
Цена: по запросу
Подробнее

Циклоны

Запыленный газ входит тангенциально в цилиндрический корпус со скоростью 15–25 м/с, создавая вихрь. Центробежная сила отбрасывает частицы >5 мкм к стенкам, где они падают в бункер. Мультициклоны, ЦБВ представляют собой параллельное соединение 10–100 мелких циклонных труб диаметром 50–150 мм. Очистка взвешенных частиц до 95–98% для 3–10 мкм за счет высокой скорости.
Циклоны показывают высокую эффективность в качестве предварительной ступени, абразивные твердые взвешенные частицы поступают на очистку сначала в циклон, тем самым сохраняя более тонкие фильтры от износа.

Гравитационные отстойники

Поток воздуха замедляется в большой камере (скорость <1 м/с), осаждение взвешенных частиц размером >50 мкм происходит под действием гравитации. Эффективность такого метода всего 20–50% для >100 мкм. Эти устройства просты, не имеют движущихся частей. Применяются как предварительная очистка перед циклонами.

Мокрые методы

Улавливание взвешенных частиц в скрубберах происходит за счет инерционного, диффузного и гравитационного механизмов контакта с жидкостью. Аппараты захватываю фракции от 0,1 мкм до 100 мкм. Наибольшая эффективность достигается для PM1–PM10 (90–99%), где микрокапли жидкости 1–50 мкм коагулируют с пылью. Эффективность зависит от типа скруббера, скорости газа и свойств пыли (абразивность, липкость).
Производительность: 100 – 120 000 м3
Цена: по запросу
Подробнее
Производительность: 100—300000 м3
Цена: по запросу
Подробнее
Производительность: 1000—20000 м3
Цена: по запросу
Подробнее
Производительность: 100 – 120 000 м3
Цена: по запросу
Подробнее
Полые (форсуночные) скрубберы — самая простая конструкция аппаратов того типа. Жидкость распыляется в просторную камеру через форсунки. Образуется туман капель, частицы сталкиваются с ними диффузно и осаждаются гравитационно в отстойнике. Просты, но требуют туманоуловителя.

В аппаратах Вентури входящий поток ускоряется в конфузоре до 40–100 м/с. Очищающая жидкость распыляется форсунками в микрокапли размером 10–50 мкм. Инерционные силы и турбулентность захватывают загрязнители, капли коагулируют в диффузоре и отделяются сепаратором. Улавливание взвешенных частиц в скруббере Вентури подойдет для частичек размером 1-20 мкм.
Насадочные скрубберы — очистка газов от взвешенных частиц осуществляется через насадку — кольца Рашига, Палля, шары Инталох, и т.д.) Площадь насадочного слоя 200–500 м²/м³. Тонкая пленка жидкости на насадке усиливает массообмен. Эффективность насадочных аппаратов 90–97%. Улавливают не только твердые фракции, но и газы. Высота насадочного слоя 3–10 м.

Пенные скрубберы (барботажно-тарельчатые) — это мокрые аппараты, в которых очистка газов от взвешенных частиц происходит в метастабильной пене, образующейся при барботаже газа через перфорированные тарелки с подачей жидкости. Подходят для липкой или вязкой пыли, золы, шлама.
Пенный скруббер производства «Факел»
Системы аспирации нашего производства изготовлены из качественных сертифицированных материалов. Мы тщательно подходим к выбору оборудования и накопили богатый опыт в применении фильтров в различных отраслях. Очистка воздуха от взвешенных частиц — наш профиль, обращайтесь, мы поможем!
Мы всегда делаем предельно точные расчеты, помогаем подобрать подходящие фильтры. Обычно на это нужно 1 – 2 дня.
Технический директор,
Владимир Никулин
РАСЧЕТ И ПОДБОР ФИЛЬТРА
После заполнения вы получите стоимость и сроки поставки оборудования.
Заполняя данную форму, Вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных
РАБОТАЕМ ВО ВСЕХ РЕГИОНАХ
ПОСТАВИМ ЗА
45 ДНЕЙ
АДАПТИРУЕМ ФИЛЬТР ПОД ВАШЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
ЦЕНЫ
ОТ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ

Работаем по всей России и ближнему зарубежью