大氣污染控制

1、大氣污染控制工程大氣污染控制工程環(huán)境工程學(xué)環(huán)境工程學(xué)大氣污染大氣污染 (Air Pollution) 通常是指由于人類(lèi)活動(dòng)和自然過(guò)程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣通常是指由于人類(lèi)活動(dòng)和自然過(guò)程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到足夠的時(shí)間，并因此而危害了人中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到足夠的時(shí)間，并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。v空氣污染與大氣污染空氣污染與大氣污染污染源污染源大氣狀態(tài)大氣狀態(tài)污染匯污染匯排放排放排放速率、類(lèi)型排放速率、類(lèi)型源的結(jié)構(gòu)源的結(jié)構(gòu)散布散布垂直和水平散布垂直和水平散布穩(wěn)定度，湍流、風(fēng)穩(wěn)定度，湍流、風(fēng)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化化學(xué)

2、反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)排除排除城建、清洗、吸收城建、清洗、吸收碰撞碰撞接受體反應(yīng)接受體反應(yīng)健康影響健康影響植物損害植物損害污染、腐蝕污染、腐蝕大氣污染流程圖大氣污染流程圖v 研究大氣污染問(wèn)題主要在于：研究大氣污染問(wèn)題主要在于： 查明污染物的來(lái)源；查明污染物的來(lái)源； 查明污染物在大氣中的物理和化學(xué)行為；查明污染物在大氣中的物理和化學(xué)行為； 研究污染物對(duì)人體、動(dòng)物、食品等的影響；研究污染物對(duì)人體、動(dòng)物、食品等的影響； 研究控制途徑和方法；研究控制途徑和方法； 立法管理。立法管理。第五章第五章 大氣質(zhì)量與大氣污染大氣質(zhì)量與大氣污染大氣的結(jié)構(gòu)及組成大氣的結(jié)構(gòu)及組成大氣污染大氣污染大氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)大氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

3、大氣污染控制的基本方法大氣污染控制的基本方法q大氣結(jié)構(gòu)大氣結(jié)構(gòu)v大氣圈的概念大氣圈的概念v大氣圈的分層大氣圈的分層 在地球引力作用下隨地球而旋轉(zhuǎn)的大氣層叫做在地球引力作用下隨地球而旋轉(zhuǎn)的大氣層叫做大氣圈大氣圈，其厚度約為地球表面，其厚度約為地球表面1000-1400千米的范千米的范圍。圍。 1、對(duì)流層、對(duì)流層 2、平流層、平流層 3、中間層、中間層 4、暖層（電離層、熱成層）、暖層（電離層、熱成層） 5、散逸層（外層）、散逸層（外層）對(duì)人類(lèi)影響最對(duì)人類(lèi)影響最大大含有臭氧含有臭氧第一節(jié)第一節(jié) 大氣結(jié)構(gòu)及組成大氣結(jié)構(gòu)及組成q大氣組成大氣組成自然狀態(tài)下的大氣自然狀態(tài)下的大氣由由混合氣體混合氣體、水汽

4、水汽和和懸浮微粒懸浮微粒組成。組成。干潔空氣干潔空氣：除去水汽和微粒的空氣除去水汽和微粒的空氣，主要成分是氮、氧、氬，主要成分是氮、氧、氬，它們占空氣總?cè)莘e的百分?jǐn)?shù)分別為它們占空氣總?cè)莘e的百分?jǐn)?shù)分別為78.08%、20.95%、0.93%；次；次要成分有二氧化碳、氖、氦、氪、氙、氫、臭氧等，它們各自的要成分有二氧化碳、氖、氦、氪、氙、氫、臭氧等，它們各自的容積百分?jǐn)?shù)見(jiàn)表容積百分?jǐn)?shù)見(jiàn)表5-1。當(dāng)空氣中某種物質(zhì)的含量遠(yuǎn)大于表當(dāng)空氣中某種物質(zhì)的含量遠(yuǎn)大于表5-1中所列物質(zhì)的含量時(shí)，就可中所列物質(zhì)的含量時(shí)，就可認(rèn)為空氣被污染了，如果某物質(zhì)在該表中完全不存在，那么一經(jīng)認(rèn)為空氣被污染了，如果某物質(zhì)在該表中

5、完全不存在，那么一經(jīng)存在就構(gòu)成污染。存在就構(gòu)成污染。（注意：一般不把水看作污染物。）（注意：一般不把水看作污染物。）第一節(jié)第一節(jié) 大氣結(jié)構(gòu)及組成大氣結(jié)構(gòu)及組成q大氣污染的定義大氣污染的定義大氣污染大氣污染大氣污染的分類(lèi)大氣污染的分類(lèi) 通常是指由于人類(lèi)活動(dòng)和自然過(guò)程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣通常是指由于人類(lèi)活動(dòng)和自然過(guò)程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到足夠的時(shí)間，并因此而危害了人中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到足夠的時(shí)間，并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。體的舒適、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。v局部地區(qū)大氣污染局部地區(qū)大氣污染v區(qū)域性大氣污染區(qū)域性大氣污染v廣域性大氣污

6、染廣域性大氣污染v全球性大氣污染全球性大氣污染按大氣污染的范圍可分為：按大氣污染的范圍可分為：第二節(jié)第二節(jié) 大氣污染大氣污染q大氣污染物的種類(lèi)大氣污染物的種類(lèi)顆粒污染物顆粒污染物根據(jù)物理性根據(jù)物理性質(zhì)的不同分質(zhì)的不同分粉塵粉塵 (dust)煙煙 (fume)飛灰飛灰 (fly ash)黑煙黑煙 (smoke)霧霧 (fog)總懸浮微?？倯腋∥⒘?(TSP)漂塵漂塵降塵降塵氣態(tài)污染物氣態(tài)污染物含硫化合物、含氮化合物、碳化物、碳?xì)浠衔?、鹵化物含硫化合物、含氮化合物、碳化物、碳?xì)浠衔?、鹵化物一次污染物一次污染物二次污染物：二次污染物：如如硫酸煙霧、光化學(xué)煙霧硫酸煙霧、光化學(xué)煙霧按形成按形成過(guò)程分

7、過(guò)程分Sulfurous SmogPhotochemical Smog第二節(jié)第二節(jié) 大氣污染大氣污染q大氣污染物的來(lái)源和發(fā)生量大氣污染物的來(lái)源和發(fā)生量v自然活動(dòng)的排放源自然活動(dòng)的排放源v人類(lèi)活動(dòng)的排放源人類(lèi)活動(dòng)的排放源燃料燃燃料燃燒燒工業(yè)工業(yè)生產(chǎn)生產(chǎn)過(guò)程過(guò)程交通運(yùn)交通運(yùn)輸輸v我國(guó)大氣污染狀況我國(guó)大氣污染狀況 我國(guó)大氣污染物主要來(lái)源是我國(guó)大氣污染物主要來(lái)源是燃料燃燒燃料燃燒。從全國(guó)范圍看，。從全國(guó)范圍看，我國(guó)大氣污染仍以我國(guó)大氣污染仍以煤煙型污染煤煙型污染為主為主，大氣污染物主要是大氣污染物主要是煙煙塵塵和和SO2；但由于城市機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量的劇增，一些大城市的；但由于城市機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量的劇增，一些大城市

8、的大氣污染已呈現(xiàn)出以大氣污染已呈現(xiàn)出以機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染為主的趨勢(shì)。為主的趨勢(shì)。 我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭占我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭占73.5%、石油和天然、石油和天然氣分別占?xì)夥謩e占18.6% 、2.2%，與世界平均煤炭占，與世界平均煤炭占27% 、石油占、石油占39.5% 、天然氣占、天然氣占23.5% 的消費(fèi)結(jié)構(gòu)距離較大。的消費(fèi)結(jié)構(gòu)距離較大。無(wú)法預(yù)測(cè)無(wú)法預(yù)測(cè)無(wú)法防止與控制無(wú)法防止與控制v全球性大氣環(huán)境問(wèn)題全球性大氣環(huán)境問(wèn)題第二節(jié)第二節(jié) 大氣污染大氣污染v 酸雨酸雨 (Acid Rain) 定義定義酸雨又稱(chēng)酸沉降，它是指酸雨又稱(chēng)酸沉降，它是指pH值小于值小于5.6的天然降水（

9、濕沉降）和的天然降水（濕沉降）和酸性氣體及顆粒物的沉降（干沉降）。酸性氣體及顆粒物的沉降（干沉降）。成分成分主要是無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸，絕大部分是硫酸和硝酸。主要是無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸，絕大部分是硫酸和硝酸。形成機(jī)理形成機(jī)理 人為排放的人為排放的SO2和和NOx等氣體在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)等氣體在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程生成硫酸和硝酸，形成了酸雨，大體經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)過(guò)程。程生成硫酸和硝酸，形成了酸雨，大體經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)過(guò)程。1、 SO2的氧化過(guò)程：的氧化過(guò)程：SO2通過(guò)催化氧化和光化學(xué)氧化兩種途徑通過(guò)催化氧化和光化學(xué)氧化兩種途徑轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為SO3，進(jìn)而生產(chǎn)硫酸。進(jìn)而生產(chǎn)硫酸。2、 NOx的氧化過(guò)程：

10、的氧化過(guò)程： NOx的氧化過(guò)程主要是催化氧化。在空氣的氧化過(guò)程主要是催化氧化。在空氣濕度大并存在金屬雜質(zhì)和濕度大并存在金屬雜質(zhì)和NH3的條件下，生成硝酸和硝酸鹽，的條件下，生成硝酸和硝酸鹽，最終形成氣溶膠。最終形成氣溶膠。3、 酸雨的形成：酸雨的形成： 硫酸、硝酸及其他酸性成分等酸性污染物可硫酸、硝酸及其他酸性成分等酸性污染物可以被吸收到云內(nèi)（云內(nèi)捕集），在云下的酸性污染物在降雨初以被吸收到云內(nèi)（云內(nèi)捕集），在云下的酸性污染物在降雨初期被雨水吸收（雨水捕集），進(jìn)而成為酸性降水。期被雨水吸收（雨水捕集），進(jìn)而成為酸性降水。v 全球性大氣環(huán)境問(wèn)題全球性大氣環(huán)境問(wèn)題v 溫室效應(yīng)溫室效應(yīng) (Green

11、house Effect) 溫室氣體與溫室效應(yīng)溫室氣體與溫室效應(yīng) 能使地球大氣增溫的微量組分稱(chēng)為溫室氣體，主要有能使地球大氣增溫的微量組分稱(chēng)為溫室氣體，主要有CO2、CH4、N2O、CFC3（氟里昂）（氟里昂）等。這些微量氣體主要吸收等。這些微量氣體主要吸收7500-13000nm間的長(zhǎng)波輻射，使地球的溫度上升，即產(chǎn)生溫室效應(yīng)。間的長(zhǎng)波輻射，使地球的溫度上升，即產(chǎn)生溫室效應(yīng)。 研究表明，各種溫室氣體對(duì)全球的溫室效應(yīng)所起作用的比研究表明，各種溫室氣體對(duì)全球的溫室效應(yīng)所起作用的比例不同，其中例不同，其中CO2的作用占的作用占55%、 CFC占占24%、CH4占占15%、N2O占占6%。 進(jìn)入進(jìn)入2

12、0世紀(jì)以來(lái)，這些溫室氣體在大氣中的濃度都有增加，世紀(jì)以來(lái)，這些溫室氣體在大氣中的濃度都有增加，其中其中CO2的增加是最快的，是造成全球變暖的主要原因。的增加是最快的，是造成全球變暖的主要原因。 CO2濃度增加的人為原因：化石燃料的燃燒所排放的濃度增加的人為原因：化石燃料的燃燒所排放的CO2 占排放總量占排放總量70%；森林的毀壞。；森林的毀壞。v 全球性大氣環(huán)境問(wèn)題全球性大氣環(huán)境問(wèn)題v 臭氧層空洞臭氧層空洞 (Depletion of the Ozone Layer) 在大氣圈約在大氣圈約25km高空的平流層有一個(gè)臭氧層。高空的平流層有一個(gè)臭氧層。 臭氧具有非常強(qiáng)烈的吸收紫外線(xiàn)的功能，臭氧具有

13、非常強(qiáng)烈的吸收紫外線(xiàn)的功能，特別是吸收了特別是吸收了99%來(lái)自太陽(yáng)紫外線(xiàn)中對(duì)生物有來(lái)自太陽(yáng)紫外線(xiàn)中對(duì)生物有害的部分害的部分(UV-B)。 臭氧層損壞原因臭氧層損壞原因 人類(lèi)活動(dòng)排入大氣的某些化學(xué)物質(zhì)與臭氧發(fā)生作用，導(dǎo)致人類(lèi)活動(dòng)排入大氣的某些化學(xué)物質(zhì)與臭氧發(fā)生作用，導(dǎo)致了臭氧的損耗。這些物質(zhì)主要有了臭氧的損耗。這些物質(zhì)主要有CH4、N2O、CCl4、哈龍（溴氟、哈龍（溴氟煥烴）以及氟里昂煥烴）以及氟里昂等，破壞作用最大的為哈龍類(lèi)物質(zhì)與氟里昂。等，破壞作用最大的為哈龍類(lèi)物質(zhì)與氟里昂。 科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，在對(duì)流層相對(duì)穩(wěn)定的氟里昂在上升進(jìn)入科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，在對(duì)流層相對(duì)穩(wěn)定的氟里昂在上升進(jìn)入平流層后，在一

14、定的氣象條件下，會(huì)在強(qiáng)烈的紫外線(xiàn)作用下被平流層后，在一定的氣象條件下，會(huì)在強(qiáng)烈的紫外線(xiàn)作用下被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧發(fā)生連鎖反應(yīng)，不斷破壞臭分解，分解釋放出的氯原子同臭氧發(fā)生連鎖反應(yīng)，不斷破壞臭氧分子。估計(jì)一個(gè)氯原子可以破壞數(shù)萬(wàn)個(gè)臭氧分子。氧分子。估計(jì)一個(gè)氯原子可以破壞數(shù)萬(wàn)個(gè)臭氧分子。v 全球性大氣環(huán)境問(wèn)題全球性大氣環(huán)境問(wèn)題q大氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)大氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)為控制和改善大氣質(zhì)量，保護(hù)人體健康和生態(tài)環(huán)境，大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)為控制和改善大氣質(zhì)量，保護(hù)人體健康和生態(tài)環(huán)境，限制大氣環(huán)境中的污染物而制訂。它包括限制大氣環(huán)境中的污染物而制訂。它包括大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、大氣污大

15、氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)染物排放標(biāo)準(zhǔn)、大氣污染控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)大氣污染控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、大氣污染警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)大氣污染警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)等。等。大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（Ambient air quality standard)空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095-1996）大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（ Emission standard of air pollutants）v工業(yè)工業(yè)“三廢三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)（排放試行標(biāo)準(zhǔn)（GBJ 4-73） 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 16297-1996）v其它標(biāo)準(zhǔn)：其它標(biāo)準(zhǔn)：鍋爐大氣、火電廠(chǎng)大氣、工業(yè)窯爐、水泥廠(chǎng)、煉鍋爐大氣、

16、火電廠(chǎng)大氣、工業(yè)窯爐、水泥廠(chǎng)、煉焦?fàn)t、惡臭污染物、輕型汽車(chē)排氣污染物等排放標(biāo)準(zhǔn)。焦?fàn)t、惡臭污染物、輕型汽車(chē)排氣污染物等排放標(biāo)準(zhǔn)。參見(jiàn)參見(jiàn)實(shí)用環(huán)境工程手冊(cè)實(shí)用環(huán)境工程手冊(cè) 大氣污染控制工程手冊(cè)大氣污染控制工程手冊(cè)第三節(jié)第三節(jié) 大氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)大氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)v 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的制訂方法污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的制訂方法 按污染擴(kuò)散規(guī)律推算排放標(biāo)準(zhǔn)按污染擴(kuò)散規(guī)律推算排放標(biāo)準(zhǔn) K值法計(jì)算排放標(biāo)準(zhǔn)值法計(jì)算排放標(biāo)準(zhǔn) 以大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，應(yīng)用以大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，應(yīng)用污染物在大污染物在大氣中的擴(kuò)散規(guī)律和計(jì)算模式氣中的擴(kuò)散規(guī)律和計(jì)算模式推算出不同煙囪高度下的容許排放推算出不同煙囪高度下的

17、容許排放量；或者根據(jù)污染源的排放量，推算出最低煙囪高度。量；或者根據(jù)污染源的排放量，推算出最低煙囪高度。日本：日本：K K值法值法( (對(duì)對(duì)SOSO2 2) )我國(guó)：我國(guó)：P P值法控制值法控制/ /h h) )( (m m H H1 10 0K KQ Q3 32 23 32 26 6H H1010P PQ Q地區(qū)系數(shù)地區(qū)系數(shù)排放指標(biāo)排放指標(biāo)這個(gè)公式的實(shí)質(zhì)是限制每個(gè)煙囪排出這個(gè)公式的實(shí)質(zhì)是限制每個(gè)煙囪排出SOSO2 2的最大落地濃度，的最大落地濃度，因?yàn)橐驗(yàn)镵 K值與最大落地濃度有直接的關(guān)系。規(guī)定了值與最大落地濃度有直接的關(guān)系。規(guī)定了K K值也就確定值也就確定了了SOSO2 2最大允許落地濃度

18、。最大允許落地濃度。應(yīng)以大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或衛(wèi)生應(yīng)以大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，綜合考慮控制技標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，綜合考慮控制技術(shù)的可能性和經(jīng)濟(jì)合理性，再術(shù)的可能性和經(jīng)濟(jì)合理性，再結(jié)合各地區(qū)的地形地物等的差結(jié)合各地區(qū)的地形地物等的差異來(lái)確定排放標(biāo)準(zhǔn)。異來(lái)確定排放標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)我國(guó)19831983年實(shí)施的年實(shí)施的制定地方大氣污染制定地方大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)原則和方法排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)原則和方法中對(duì)中對(duì)SOSO2 2等有害氣體和電站煙塵的排放，采用了等有害氣體和電站煙塵的排放，采用了P P值法控制值法控制。第三節(jié)第三節(jié) 大氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)大氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) “總量控制總量控制”標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) “總量控制總量控制”標(biāo)準(zhǔn)

19、標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)整個(gè)地區(qū)排放污染物總量加以限定是對(duì)整個(gè)地區(qū)排放污染物總量加以限定的方法，它是根據(jù)各個(gè)地區(qū)環(huán)境自?xún)裟芰Γ喘h(huán)境容量，確定的方法，它是根據(jù)各個(gè)地區(qū)環(huán)境自?xún)裟芰?，即環(huán)境容量，確定出該地區(qū)允許污染物排放總量，再按責(zé)任分擔(dān)，計(jì)算出各個(gè)污出該地區(qū)允許污染物排放總量，再按責(zé)任分擔(dān)，計(jì)算出各個(gè)污染源的允許排放量。染源的允許排放量。 這里的這里的“總量總量”由環(huán)境容量確定，但并不是單指環(huán)境容量，由環(huán)境容量確定，但并不是單指環(huán)境容量，而是為了滿(mǎn)足環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出來(lái)的地區(qū)允許排放的容量。而是為了滿(mǎn)足環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出來(lái)的地區(qū)允許排放的容量。 我國(guó)國(guó)家環(huán)保局于我國(guó)國(guó)家環(huán)保局于19911991年年8 8月月3131日

20、頒布的日頒布的制定地方大氣制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法（GB/T 13201-91GB/T 13201-91）中，使用控）中，使用控制區(qū)排放總量允許限值控制大氣污染的方法制定地方大氣污染制區(qū)排放總量允許限值控制大氣污染的方法制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。物排放標(biāo)準(zhǔn)。 這種方法克服了單純依靠同一排放標(biāo)準(zhǔn)或大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)這種方法克服了單純依靠同一排放標(biāo)準(zhǔn)或大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理環(huán)境的缺點(diǎn)，是制定排放標(biāo)準(zhǔn)的較好的方法。準(zhǔn)管理環(huán)境的缺點(diǎn)，是制定排放標(biāo)準(zhǔn)的較好的方法。第三節(jié)第三節(jié) 大氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)大氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)q大氣污染控制的基本方法大氣污染控制的基本方法 大氣污染控制的含

21、義大氣污染控制的含義 從立法角度從立法角度 從大氣污染的防止角度從大氣污染的防止角度 本書(shū)將探討降低大氣污染的一些工程問(wèn)題本書(shū)將探討降低大氣污染的一些工程問(wèn)題，主要是討主要是討論向大氣排放各種廢氣中的污染物的除去問(wèn)題論向大氣排放各種廢氣中的污染物的除去問(wèn)題，即所謂除即所謂除污過(guò)程污過(guò)程的原理的原理、裝置及設(shè)計(jì)裝置及設(shè)計(jì)。 廢氣排放控制系統(tǒng)廢氣排放控制系統(tǒng) 污染物的捕集污染物的捕集 是對(duì)工藝過(guò)程中散發(fā)的含污染物是對(duì)工藝過(guò)程中散發(fā)的含污染物 的氣流進(jìn)行收集的氣流進(jìn)行收集，是保證生是保證生產(chǎn)和生活環(huán)境能否達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵步驟產(chǎn)和生活環(huán)境能否達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵步驟。捕集裝置絕大多數(shù)捕集裝置絕大多數(shù)成

22、罩子形狀成罩子形狀, ,故常稱(chēng)它為故常稱(chēng)它為集氣罩集氣罩。第四節(jié)第四節(jié) 大氣污染控制的基本方法大氣污染控制的基本方法v 集氣罩的分類(lèi)集氣罩的分類(lèi) 按集氣罩與污染源的相對(duì)位置、圍檔情況及氣體的流動(dòng)方按集氣罩與污染源的相對(duì)位置、圍檔情況及氣體的流動(dòng)方式，可以把集氣罩分為四類(lèi)。式，可以把集氣罩分為四類(lèi)。 密閉集氣罩密閉集氣罩 半密閉集氣罩半密閉集氣罩 外部集氣罩外部集氣罩 吹吸式集氣罩吹吸式集氣罩 密閉集氣罩密閉集氣罩：將污染源密閉起來(lái)的一種集氣罩。將污染源密閉起來(lái)的一種集氣罩。作用原理作用原理：使污染物的擴(kuò)散限制在使污染物的擴(kuò)散限制在一個(gè)很小的密閉空間內(nèi)，僅在必須一個(gè)很小的密閉空間內(nèi)，僅在必須留出

23、的罩上開(kāi)口縫隙處吸入若干室留出的罩上開(kāi)口縫隙處吸入若干室內(nèi)空氣，使罩內(nèi)保持一定負(fù)壓，達(dá)內(nèi)空氣，使罩內(nèi)保持一定負(fù)壓，達(dá)到防止污染物外逸的目的。到防止污染物外逸的目的。特點(diǎn)特點(diǎn)：與其它類(lèi)型集氣罩相比，所與其它類(lèi)型集氣罩相比，所需排風(fēng)量最小，控制效果最好，且需排風(fēng)量最小，控制效果最好，且不受室內(nèi)橫向氣流的干擾。所以，不受室內(nèi)橫向氣流的干擾。所以，在設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先考慮選用。在設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先考慮選用。 一般來(lái)說(shuō)，密閉集氣罩多用于粉塵發(fā)生源，常稱(chēng)為粉塵密閉罩。一般來(lái)說(shuō)，密閉集氣罩多用于粉塵發(fā)生源，常稱(chēng)為粉塵密閉罩。 半密閉集氣罩半密閉集氣罩：也稱(chēng)箱式集氣罩或排氣柜。也稱(chēng)箱式集氣罩或排氣柜。 由于生產(chǎn)工藝的需要

24、，在罩上開(kāi)有較大由于生產(chǎn)工藝的需要，在罩上開(kāi)有較大的操作孔。操作時(shí)，通過(guò)孔口吸入的氣流來(lái)的操作孔。操作時(shí)，通過(guò)孔口吸入的氣流來(lái)控制污染物外逸。其捕集機(jī)理與密閉罩一樣，控制污染物外逸。其捕集機(jī)理與密閉罩一樣，可視為開(kāi)有較大孔口的密閉罩。可視為開(kāi)有較大孔口的密閉罩。 特點(diǎn)特點(diǎn)：控制效果好，排風(fēng)量比密閉罩控制效果好，排風(fēng)量比密閉罩大，而小于其它型式的集氣罩。大，而小于其它型式的集氣罩。 外部集氣罩外部集氣罩：也稱(chēng)箱式集氣罩或排氣柜。也稱(chēng)箱式集氣罩或排氣柜。 由于工藝條件的限制，有時(shí)無(wú)法對(duì)污染源進(jìn)行密由于工藝條件的限制，有時(shí)無(wú)法對(duì)污染源進(jìn)行密閉，則只能在其附近設(shè)置外部集氣罩。閉，則只能在其附近設(shè)置外部

25、集氣罩。特點(diǎn)特點(diǎn)：由于外部集氣罩的吸氣方向由于外部集氣罩的吸氣方向與污染氣流運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向往往不與污染氣流運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向往往不一致，一般需要較大風(fēng)量才能控制一致，一般需要較大風(fēng)量才能控制污染氣流的擴(kuò)散，而且容易受室內(nèi)污染氣流的擴(kuò)散，而且容易受室內(nèi)橫向氣流干擾，致使捕集效率降低。橫向氣流干擾，致使捕集效率降低。作用原理作用原理：依靠罩口外吸入氣流的依靠罩口外吸入氣流的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)捕集污染物。運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)捕集污染物。 吹吸式集氣罩吹吸式集氣罩：也稱(chēng)箱式集氣罩或排氣柜。也稱(chēng)箱式集氣罩或排氣柜。 當(dāng)外部集氣罩與污染源距離較大，單純依靠罩口的抽吸作當(dāng)外部集氣罩與污染源距離較大，單純依靠罩口的抽吸作用往往控制不了

26、污染物的擴(kuò)散，則可以在外部集氣罩的對(duì)面設(shè)用往往控制不了污染物的擴(kuò)散，則可以在外部集氣罩的對(duì)面設(shè)置吹氣口，將污染氣流吹向外部集氣罩的吸氣口，以提高控制置吹氣口，將污染氣流吹向外部集氣罩的吸氣口，以提高控制效果。效果。特點(diǎn)特點(diǎn)：由于吹出氣流的速由于吹出氣流的速度衰減得慢，以及氣幕的度衰減得慢，以及氣幕的作用，使室內(nèi)空氣混入量作用，使室內(nèi)空氣混入量大為減少，所以達(dá)到同樣大為減少，所以達(dá)到同樣的控制效果時(shí)，要比單純的控制效果時(shí)，要比單純采用外部集氣罩節(jié)約風(fēng)量，采用外部集氣罩節(jié)約風(fēng)量，且不易受室內(nèi)橫向氣流的且不易受室內(nèi)橫向氣流的干擾。干擾。 顆粒污染物控制顆粒污染物控制顆粒污染物控制的方法和設(shè)備主要有四

27、類(lèi)顆粒污染物控制的方法和設(shè)備主要有四類(lèi): : 機(jī)械力除塵器：機(jī)械力除塵器： 過(guò)濾式除塵器：過(guò)濾式除塵器：重力沉降室重力沉降室慣性除塵器慣性除塵器旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器 靜電除塵器：靜電除塵器：干式靜電除塵器干式靜電除塵器濕式靜電除塵器濕式靜電除塵器袋式過(guò)濾器袋式過(guò)濾器顆粒層過(guò)濾器顆粒層過(guò)濾器 濕式除塵器濕式除塵器通過(guò)通過(guò)質(zhì)量力質(zhì)量力的作用達(dá)到除塵目的。的作用達(dá)到除塵目的。用用多孔過(guò)濾介質(zhì)多孔過(guò)濾介質(zhì)來(lái)分離捕集氣體中的塵粒。來(lái)分離捕集氣體中的塵粒。利用高壓電場(chǎng)產(chǎn)生的利用高壓電場(chǎng)產(chǎn)生的靜電力（庫(kù)侖力）靜電力（庫(kù)侖力）的作用分離含塵的作用分離含塵氣體中的固體粒子或液體粒子。氣體中的固體粒子或液體粒子。

28、長(zhǎng)期懸浮于大氣中的微細(xì)粒子，能通過(guò)長(zhǎng)期懸浮于大氣中的微細(xì)粒子，能通過(guò)呼吸系統(tǒng)進(jìn)入肺部，特別是含有重金屬呼吸系統(tǒng)進(jìn)入肺部，特別是含有重金屬的微粒對(duì)人的危害更大，因此，顆粒污的微粒對(duì)人的危害更大，因此，顆粒污染物控制技術(shù)日益受到重視。染物控制技術(shù)日益受到重視。聲波除塵器聲波除塵器泡沫除塵器泡沫除塵器噴霧塔噴霧塔填料塔填料塔沖擊式除塵器沖擊式除塵器文丘里洗滌塔文丘里洗滌塔 濕式除塵器：濕式除塵器：v 在四類(lèi)除塵器中機(jī)械力除塵器的應(yīng)用最廣，在四類(lèi)除塵器中機(jī)械力除塵器的應(yīng)用最廣，它們常常被用作為高效除塵器的前級(jí)預(yù)除塵器。它們常常被用作為高效除塵器的前級(jí)預(yù)除塵器。文丘里洗滌器、過(guò)濾式除塵器和靜電除塵器屬于

29、文丘里洗滌器、過(guò)濾式除塵器和靜電除塵器屬于高效除塵器。高效除塵器。v 實(shí)際應(yīng)用中，常常把一種機(jī)械除塵器與后三實(shí)際應(yīng)用中，常常把一種機(jī)械除塵器與后三類(lèi)除塵器的任一種配合使用類(lèi)除塵器的任一種配合使用, ,除塵效率可達(dá)除塵效率可達(dá)95%95%以以上。上。利用液體所形成的液膜、液滴或氣泡來(lái)洗滌含塵氣利用液體所形成的液膜、液滴或氣泡來(lái)洗滌含塵氣體，使塵粒隨液體排出，氣體得到凈化。體，使塵粒隨液體排出，氣體得到凈化。 氣態(tài)污染物控制氣態(tài)污染物控制氣態(tài)污染物控制的方法和設(shè)備主要有兩大類(lèi)氣態(tài)污染物控制的方法和設(shè)備主要有兩大類(lèi): : 分離法：分離法：是利用污染物與廢氣中其它組分的物理性質(zhì)的差異使是利用污染物與廢

30、氣中其它組分的物理性質(zhì)的差異使污染物從廢氣中分離出來(lái)，如：污染物從廢氣中分離出來(lái)，如：吸收吸收吸吸 附附冷冷 凝凝催化轉(zhuǎn)化催化轉(zhuǎn)化膜分離膜分離 轉(zhuǎn)化法：轉(zhuǎn)化法：是使廢氣中污染物發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)，把污染物轉(zhuǎn)化是使廢氣中污染物發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)，把污染物轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)或易于分離的物質(zhì)，如：成無(wú)害物質(zhì)或易于分離的物質(zhì)，如：燃燒法燃燒法生物處理法生物處理法電子束法電子束法吸收凈化吸收凈化 吸收是利用氣體混合物中不同組分在吸收劑中的溶解度不同，或吸收是利用氣體混合物中不同組分在吸收劑中的溶解度不同，或者與吸收劑發(fā)生選擇性化學(xué)反應(yīng)，從而將有害組分從氣流中分離出來(lái)者與吸收劑發(fā)生選擇性化學(xué)反應(yīng)，從而將有害組分從

31、氣流中分離出來(lái)的過(guò)程。的過(guò)程。捕集效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、一次性投資低。捕集效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、一次性投資低。廣泛地用于氣態(tài)污染物的處理，例如：廣泛地用于氣態(tài)污染物的處理，例如：SO2、H2S、HF、NOx等。等。吸附凈化吸附凈化 使氣體混合物與適當(dāng)?shù)亩嗫仔怨腆w接觸，利用固體表面存在的未使氣體混合物與適當(dāng)?shù)亩嗫仔怨腆w接觸，利用固體表面存在的未平衡的分子引力或化學(xué)鍵力，把混合物中某一組分或某些組分吸留在平衡的分子引力或化學(xué)鍵力，把混合物中某一組分或某些組分吸留在固體表面上，達(dá)到氣體混合物分離的目的。固體表面上，達(dá)到氣體混合物分離的目的。物理吸收物理吸收；化學(xué)吸收化學(xué)吸收。 效率高，能回收有用組分，設(shè)備簡(jiǎn)

32、單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)效率高，能回收有用組分，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制?？刂?。 已廣泛地應(yīng)用于化工、冶金、石油、食品、輕工及高純氣體的制已廣泛地應(yīng)用于化工、冶金、石油、食品、輕工及高純氣體的制備等部門(mén)。備等部門(mén)。冷凝凈化冷凝凈化 冷凝法是利用氣態(tài)污染物在不同溫度及壓力下具有不同的飽和蒸冷凝法是利用氣態(tài)污染物在不同溫度及壓力下具有不同的飽和蒸汽壓，在降低溫度和加大壓力下，某些污染物凝結(jié)出來(lái)，以達(dá)到凈化汽壓，在降低溫度和加大壓力下，某些污染物凝結(jié)出來(lái)，以達(dá)到凈化或回收的目的?；蚧厥盏哪康?。膜分離法膜分離法 使氣體混合物在壓力梯度作用下，透過(guò)特定薄膜，因不同氣體具使氣體混合物在壓力梯

33、度作用下，透過(guò)特定薄膜，因不同氣體具有不同的透過(guò)速度，從而使氣體混合物中不同組分達(dá)到分離的效果。有不同的透過(guò)速度，從而使氣體混合物中不同組分達(dá)到分離的效果。 過(guò)程簡(jiǎn)單，控制方便，操作彈性大，能在常溫下工作。過(guò)程簡(jiǎn)單，控制方便，操作彈性大，能在常溫下工作。 目前已用于石油化工、合成氨氣中回收氫、天然氣體凈化、空氣目前已用于石油化工、合成氨氣中回收氫、天然氣體凈化、空氣中氧的富集、以及中氧的富集、以及COCO2 2的去除與回收等。的去除與回收等。接觸冷凝接觸冷凝表面冷凝表面冷凝 特別適用于處理廢氣度在特別適用于處理廢氣度在10000ppm以上的有機(jī)溶劑蒸汽，常作以上的有機(jī)溶劑蒸汽，常作為吸附、燃燒等凈化高濃度廢氣的前處理為吸附、燃燒等凈化高濃度廢氣的前處理 。 催化轉(zhuǎn)化催化轉(zhuǎn)化 使氣態(tài)污染物通過(guò)催化劑床層，經(jīng)歷催化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)使氣態(tài)污染物通過(guò)催化劑床層，經(jīng)歷催化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)或易于處理和回收利用的物質(zhì)?；蛞子谔幚砗突厥绽玫奈镔|(zhì)。 如：可以用催化氧化法將如：可以用催化氧化法將SOSO2 2轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為SOSO3 3以回收硫酸；以回收硫酸； SOSO2 2和和NONOx x均均可以用催化還原