大氣污染控制課件

大氣污染控制工程環(huán)境工程學(xué)大氣污染控制工程環(huán)境工程學(xué)1大氣污染(AirPollution)

通常是指由于人類活動和自然過程引起某種物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到足夠的時間，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?？諝馕廴九c大氣污染大氣污染(AirPollution)通常2污染源大氣狀態(tài)污染匯排放排放速率、類型源的結(jié)構(gòu)散布垂直和水平散布穩(wěn)定度，湍流、風轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)排除城建、清洗、吸收碰撞接受體反應(yīng)健康影響植物損害污染、腐蝕大氣污染流程圖污染源大氣狀態(tài)污染匯排放散布接受體反應(yīng)大氣污染流程圖3

研究大氣污染問題主要在于：

查明污染物的來源；查明污染物在大氣中的物理和化學(xué)行為；研究污染物對人體、動物、食品等的影響；研究控制途徑和方法；立法管理。研究大氣污染問題主要在于：查明污染物的來源；查明污4第五章大氣質(zhì)量與大氣污染大氣的結(jié)構(gòu)及組成大氣污染大氣質(zhì)量控制標準大氣污染控制的基本方法第五章大氣質(zhì)量與大氣污染大氣的結(jié)構(gòu)及組成大氣污染大氣質(zhì)量5大氣結(jié)構(gòu)大氣圈的概念大氣圈的分層

在地球引力作用下隨地球而旋轉(zhuǎn)的大氣層叫做大氣圈，其厚度約為地球表面1000-1400千米的范圍。

1、對流層2、平流層3、中間層4、暖層（電離層、熱成層）5、散逸層（外層）對人類影響最大含有臭氧第一節(jié)大氣結(jié)構(gòu)及組成大氣結(jié)構(gòu)大氣圈的概念大氣圈的分層在地球引力作用6大氣組成自然狀態(tài)下的大氣由混合氣體、水汽和懸浮微粒組成。干潔空氣：除去水汽和微粒的空氣，主要成分是氮、氧、氬，它們占空氣總?cè)莘e的百分數(shù)分別為78.08%、20.95%、0.93%；次要成分有二氧化碳、氖、氦、氪、氙、氫、臭氧等，它們各自的容積百分數(shù)見表5-1。當空氣中某種物質(zhì)的含量遠大于表5-1中所列物質(zhì)的含量時，就可認為空氣被污染了，如果某物質(zhì)在該表中完全不存在，那么一經(jīng)存在就構(gòu)成污染。（注意：一般不把水看作污染物。）第一節(jié)大氣結(jié)構(gòu)及組成大氣組成自然狀態(tài)下的大氣由混合氣體、水汽和懸浮微粒組成。干潔7大氣污染的定義大氣污染大氣污染的分類

通常是指由于人類活動和自然過程引起某種物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到足夠的時間，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。局部地區(qū)大氣污染區(qū)域性大氣污染廣域性大氣污染全球性大氣污染按大氣污染的范圍可分為：第二節(jié)大氣污染大氣污染的定義大氣污染大氣污染的分類通常是指由于8大氣污染物的種類顆粒污染物根據(jù)物理性質(zhì)的不同分粉塵(dust)煙(fume)飛灰(flyash)黑煙(smoke)霧(fog)總懸浮微粒(TSP)漂塵降塵氣態(tài)污染物含硫化合物、含氮化合物、碳化物、碳氫化合物、鹵化物一次污染物二次污染物：如硫酸煙霧、光化學(xué)煙霧按形成過程分SulfurousSmogPhotochemicalSmog第二節(jié)大氣污染大氣污染物的種類顆粒污染物根據(jù)物理性質(zhì)的不同分粉塵(du9大氣污染物的來源和發(fā)生量自然活動的排放源人類活動的排放源燃料燃燒工業(yè)生產(chǎn)過程交通運輸我國大氣污染狀況

我國大氣污染物主要來源是燃料燃燒。從全國范圍看，我國大氣污染仍以煤煙型污染為主，大氣污染物主要是煙塵和SO2；但由于城市機動車數(shù)量的劇增，一些大城市的大氣污染已呈現(xiàn)出以機動車尾氣污染為主的趨勢。

我國的能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭占73.5%、石油和天然氣分別占18.6%、2.2%，與世界平均煤炭占27%、石油占39.5%、天然氣占23.5%的消費結(jié)構(gòu)距離較大。無法預(yù)測無法防止與控制全球性大氣環(huán)境問題第二節(jié)大氣污染大氣污染物的來源和發(fā)生量自然活動的排放源人類活動的排放源燃料10酸雨(AcidRain)定義酸雨又稱酸沉降，它是指pH值小于5.6的天然降水（濕沉降）和酸性氣體及顆粒物的沉降（干沉降）。成分主要是無機酸和有機酸，絕大部分是硫酸和硝酸。形成機理人為排放的SO2和NOx等氣體在大氣中經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)過程生成硫酸和硝酸，形成了酸雨，大體經(jīng)過以下幾個過程。1、SO2的氧化過程：SO2通過催化氧化和光化學(xué)氧化兩種途徑轉(zhuǎn)化為SO3，進而生產(chǎn)硫酸。2、NOx的氧化過程：NOx的氧化過程主要是催化氧化。在空氣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，最終形成氣溶膠。3、酸雨的形成：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期被雨水吸收（雨水捕集），進而成為酸性降水。全球性大氣環(huán)境問題酸雨(AcidRain)定義酸雨又稱酸沉降，它是指11溫室效應(yīng)(GreenhouseEffect)溫室氣體與溫室效應(yīng)能使地球大氣增溫的微量組分稱為溫室氣體，主要有CO2、CH4、N2O、CFC3（氟里昂）等。這些微量氣體主要吸收7500-13000nm間的長波輻射，使地球的溫度上升，即產(chǎn)生溫室效應(yīng)。研究表明，各種溫室氣體對全球的溫室效應(yīng)所起作用的比例不同，其中CO2的作用占55%、CFC占24%、CH4占15%、N2O占6%。進入20世紀以來，這些溫室氣體在大氣中的濃度都有增加，其中CO2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CO2占排放總量70%；森林的毀壞。全球性大氣環(huán)境問題溫室效應(yīng)(GreenhouseEffect)溫室氣體與12臭氧層空洞(DepletionoftheOzoneLayer)

在大氣圈約25km高空的平流層有一個臭氧層。臭氧具有非常強烈的吸收紫外線的功能，特別是吸收了99%來自太陽紫外線中對生物有害的部分(UV-B)。臭氧層損壞原因人類活動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CH4、N2O、CCl4、哈龍（溴氟煥烴）以及氟里昂等，破壞作用最大的為哈龍類物質(zhì)與氟里昂。

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，在對流層相對穩(wěn)定的氟里昂在上升進入平流層后，在一定的氣象條件下，會在強烈的紫外線作用下被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧發(fā)生連鎖反應(yīng)，不斷破壞臭氧分子。估計一個氯原子可以破壞數(shù)萬個臭氧分子。全球性大氣環(huán)境問題臭氧層空洞(DepletionoftheOzone13大氣質(zhì)量控制標準

大氣環(huán)境標準為控制和改善大氣質(zhì)量，保護人體健康和生態(tài)環(huán)境，限制大氣環(huán)境中的污染物而制訂。它包括大氣環(huán)境質(zhì)量標準、大氣污染物排放標準、大氣污染控制技術(shù)標準、大氣污染警報標準等。大氣環(huán)境質(zhì)量標準（Ambientairqualitystandard)空氣環(huán)境質(zhì)量標準（GB3095-1996）大氣污染物排放標準（Emissionstandardofairpollutants）工業(yè)“三廢”排放試行標準（GBJ4-73）

大氣污染物綜合排放標準（GB16297-1996）其它標準：鍋爐大氣、火電廠大氣、工業(yè)窯爐、水泥廠、煉焦爐、惡臭污染物、輕型汽車排氣污染物等排放標準。參見《實用環(huán)境工程手冊大氣污染控制工程手冊》第三節(jié)大氣質(zhì)量控制標準大氣質(zhì)量控制標準大氣環(huán)境標準為控制和改善大氣14

污染物排放標準的制訂方法

按污染擴散規(guī)律推算排放標準

K值法計算排放標準

以大氣環(huán)境質(zhì)量標準或衛(wèi)生標準為依據(jù)，應(yīng)用污染物在大氣中的擴散規(guī)律和計算模式推算出不同煙囪高度下的容許排放量；或者根據(jù)污染源的排放量，推算出最低煙囪高度。日本：K值法(對SO2)我國：P值法控制地區(qū)系數(shù)排放指標★這個公式的實質(zhì)是限制每個煙囪排出SO2的最大落地濃度，因為K值與最大落地濃度有直接的關(guān)系。規(guī)定了K值也就確定了SO2最大允許落地濃度。應(yīng)以大氣環(huán)境質(zhì)量標準或衛(wèi)生標準為依據(jù)，綜合考慮控制技術(shù)的可能性和經(jīng)濟合理性，再結(jié)合各地區(qū)的地形地物等的差異來確定排放標準。我國1983年實施的《制定地方大氣污染排放標準的技術(shù)原則和方法》中對SO2等有害氣體和電站煙塵的排放，采用了P值法控制。第三節(jié)大氣質(zhì)量控制標準污染物排放標準的制訂方法按污染擴散規(guī)律推算排放標準K值15

“總量控制”標準

“總量控制”標準是對整個地區(qū)排放污染物總量加以限定的方法，它是根據(jù)各個地區(qū)環(huán)境自凈能力，即環(huán)境容量，確定出該地區(qū)允許污染物排放總量，再按責任分擔，計算出各個污染源的允許排放量。

這里的“總量”由環(huán)境容量確定，但并不是單指環(huán)境容量，而是為了滿足環(huán)境標準計算出來的地區(qū)允許排放的容量。

我國國家環(huán)保局于1991年8月31日頒布的《制定地方大氣污染物排放標準的技術(shù)方法》（GB/T13201-91）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物排放標準。

這種方法克服了單純依靠同一排放標準或大氣環(huán)境質(zhì)量標準管理環(huán)境的缺點，是制定排放標準的較好的方法。第三節(jié)大氣質(zhì)量控制標準“總量控制”標準“總量控制”標準是對整個地區(qū)排放污16大氣污染控制的基本方法

大氣污染控制的含義

從立法角度

從大氣污染的防止角度

本書將探討降低大氣污染的一些工程問題，主要是討論向大氣排放各種廢氣中的污染物的除去問題，即所謂除污過程的原理、裝置及設(shè)計。

廢氣排放控制系統(tǒng)污染物的捕集

是對工藝過程中散發(fā)的含污染物的氣流進行收集，是保證生產(chǎn)和生活環(huán)境能否達到衛(wèi)生標準的關(guān)鍵步驟。捕集裝置絕大多數(shù)成罩子形狀,故常稱它為集氣罩。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大氣污染控制的含義從立法角度從大17

集氣罩的分類

按集氣罩與污染源的相對位置、圍檔情況及氣體的流動方式，可以把集氣罩分為四類。

密閉集氣罩

半密閉集氣罩

外部集氣罩

吹吸式集氣罩集氣罩的分類按集氣罩與污染源的相對位置、圍檔情18

密閉集氣罩：將污染源密閉起來的一種集氣罩。作用原理：使污染物的擴散限制在一個很小的密閉空間內(nèi)，僅在必須留出的罩上開口縫隙處吸入若干室內(nèi)空氣，使罩內(nèi)保持一定負壓，達到防止污染物外逸的目的。特點：與其它類型集氣罩相比，所需排風量最小，控制效果最好，且不受室內(nèi)橫向氣流的干擾。所以，在設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先考慮選用。

一般來說，密閉集氣罩多用于粉塵發(fā)生源，常稱為粉塵密閉罩。密閉集氣罩：將污染源密閉起來的一種集氣罩。作用原理：使污19

半密閉集氣罩：也稱箱式集氣罩或排氣柜。

由于生產(chǎn)工藝的需要，在罩上開有較大的操作孔。操作時，通過孔口吸入的氣流來控制污染物外逸。其捕集機理與密閉罩一樣，可視為開有較大孔口的密閉罩。

特點：控制效果好，排風量比密閉罩大，而小于其它型式的集氣罩。半密閉集氣罩：也稱箱式集氣罩或排氣柜。由于生產(chǎn)20

外部集氣罩：也稱箱式集氣罩或排氣柜。

由于工藝條件的限制，有時無法對污染源進行密閉，則只能在其附近設(shè)置外部集氣罩。特點：由于外部集氣罩的吸氣方向與污染氣流運動的運動方向往往不一致，一般需要較大風量才能控制污染氣流的擴散，而且容易受室內(nèi)橫向氣流干擾，致使捕集效率降低。作用原理：依靠罩口外吸入氣流的運動實現(xiàn)捕集污染物。外部集氣罩：也稱箱式集氣罩或排氣柜。由于工藝條件21

吹吸式集氣罩：也稱箱式集氣罩或排氣柜。

當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污染物的擴散，則可以在外部集氣罩的對面設(shè)置吹氣口，將污染氣流吹向外部集氣罩的吸氣口，以提高控制效果。特點：由于吹出氣流的速度衰減得慢，以及氣幕的作用，使室內(nèi)空氣混入量大為減少，所以達到同樣的控制效果時，要比單純采用外部集氣罩節(jié)約風量，且不易受室內(nèi)橫向氣流的干擾。吹吸式集氣罩：也稱箱式集氣罩或排氣柜。當外部集氣22顆粒污染物控制顆粒污染物控制的方法和設(shè)備主要有四類:

機械力除塵器：過濾式除塵器：重力沉降室慣性除塵器旋風除塵器靜電除塵器：干式靜電除塵器濕式靜電除塵器袋式過濾器顆粒層過濾器濕式除塵器通過質(zhì)量力的作用達到除塵目的。用多孔過濾介質(zhì)來分離捕集氣體中的塵粒。利用高壓電場產(chǎn)生的靜電力（庫侖力）的作用分離含塵氣體中的固體粒子或液體粒子。長期懸浮于大氣中的微細粒子，能通過呼吸系統(tǒng)進入肺部，特別是含有重金屬的微粒對人的危害更大，因此，顆粒污染物控制技術(shù)日益受到重視。聲波除塵器顆粒污染物控制顆粒污染物控制的方法和設(shè)備主要有四類:機23泡沫除塵器噴霧塔填料塔沖擊式除塵器文丘里洗滌塔

濕式除塵器：

在四類除塵器中機械力除塵器的應(yīng)用最廣，它們常常被用作為高效除塵器的前級預(yù)除塵器。文丘里洗滌器、過濾式除塵器和靜電除塵器屬于高效除塵器。

實際應(yīng)用中，常常把一種機械除塵器與后三類除塵器的任一種配合使用,除塵效率可達95%以上。利用液體所形成的液膜、液滴或氣泡來洗滌含塵氣體，使塵粒隨液體排出，氣體得到凈化。泡沫除塵器噴霧塔填料塔沖擊式除塵器文丘里洗滌塔濕式除塵器：24

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:

分離法：是利用污染物與廢氣中其它組分的物理性質(zhì)的差異使污染物從廢氣中分離出來，如：吸收吸附冷凝催化轉(zhuǎn)化膜分離

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)化成無害物質(zhì)或易于分離的物質(zhì)，如：燃燒法生物處理法電子束法氣態(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:25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的過程。捕集效率高、設(shè)備簡單、一次性投資低。廣泛地用于氣態(tài)污染物的處理，例如：SO2、H2S、HF、NOx等。吸附凈化使氣體混合物與適當?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固體表面上，達到氣體混合物分離的目的。物理吸收；化學(xué)吸收。效率高，能回收有用組分，設(shè)備簡單，操作方便，易于實現(xiàn)自動控制。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。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26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汽壓，在降低溫度和加大壓力下，某些污染物凝結(jié)出來，以達到凈化或回收的目的。膜分離法使氣體混合物在壓力梯度作用下，透過特定薄膜，因不同氣體具有不同的透過速度，從而使氣體混合物中不同組分達到分離的效果。過程簡單，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、空氣中氧的富集、以及CO2的去除與回收等。接觸冷凝表面冷凝

特別適用于處理廢氣度在10000ppm以上的有機溶劑蒸汽，常作為吸附、燃燒等凈化高濃度廢氣的前處理。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27催化轉(zhuǎn)化使氣態(tài)污染物通過催化劑床層，經(jīng)歷催化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)或易于處理和回收利用的物質(zhì)。如：可以用催化氧化法將SO2轉(zhuǎn)化為SO3以回收硫酸；SO2和NOx均可以用催化還原法凈化。凈化效率較高，在凈化過程中可直接將主氣流中的有害物轉(zhuǎn)化為無害物，避免了二次污染；但催化劑價格高，操作要求高，難以回收有用物質(zhì)。燃燒法利用氧化燃燒或高溫分解的原理把有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的方法。該方法可回收燃燒后產(chǎn)物或燃燒過程中的熱量。直接燃燒熱力燃燒催化燃燒催化轉(zhuǎn)化使氣態(tài)污染物通過催化劑床層，經(jīng)歷催化反應(yīng)，轉(zhuǎn)28生物處理法利用微生物以廢氣中有機組分作為其生命活動的能源或養(yǎng)分的特性，經(jīng)代謝降解，轉(zhuǎn)化為簡單的無機物（HO2和CO2）或細胞組成物質(zhì)。主要的處理方法：吸收法；過濾法。電子束照射法可用于脫除硫氧化物、氮氧化物。生物處理法利用微生物以廢氣中有機組分作為其生命活動的29污染物的稀釋法控制

稀釋法就是采用煙囪排放污染物，通過大氣的輸送和擴散作用降低其“著地濃度”，使污染物的地面濃度達到規(guī)定的環(huán)境質(zhì)量標準。稀釋法控制包括大氣擴散和煙囪設(shè)計兩方面的內(nèi)容。煙囪排放本身并不減少排入大氣污染物的量，但它能使污染物從局部地區(qū)轉(zhuǎn)移到大得多的范圍內(nèi)擴散，利用大氣的自凈能力使地面污染物濃度控制在人們可以接受的范圍內(nèi)。污染物的稀釋法控制稀釋法就是采用煙囪排放污染30參考書目《實用環(huán)境工程手冊大氣污染控制工程手冊》

化學(xué)工業(yè)出版社《大氣環(huán)境和污染控制基礎(chǔ)》

化學(xué)工業(yè)出版社《有害氣體控制工程》

化學(xué)工業(yè)出版社《工業(yè)廢氣凈化與利用》

化學(xué)工業(yè)出版社《環(huán)保設(shè)備——原理、設(shè)計、應(yīng)用》

化學(xué)工業(yè)出版社《大氣污染控制工程》

高等教育出版社《國家環(huán)境保護最佳實用技術(shù)匯編》

中國環(huán)境科學(xué)出版社《三廢治理與應(yīng)用》

冶金工業(yè)出版社參考書目《實用環(huán)境工程手冊大氣污染控制工程手31演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！32大氣污染控制工程環(huán)境工程學(xué)大氣污染控制工程環(huán)境工程學(xué)33大氣污染(AirPollution)

通常是指由于人類活動和自然過程引起某種物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到足夠的時間，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。空氣污染與大氣污染大氣污染(AirPollution)通常34污染源大氣狀態(tài)污染匯排放排放速率、類型源的結(jié)構(gòu)散布垂直和水平散布穩(wěn)定度，湍流、風轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)排除城建、清洗、吸收碰撞接受體反應(yīng)健康影響植物損害污染、腐蝕大氣污染流程圖污染源大氣狀態(tài)污染匯排放散布接受體反應(yīng)大氣污染流程圖35

研究大氣污染問題主要在于：

查明污染物的來源；查明污染物在大氣中的物理和化學(xué)行為；研究污染物對人體、動物、食品等的影響；研究控制途徑和方法；立法管理。研究大氣污染問題主要在于：查明污染物的來源；查明污36第五章大氣質(zhì)量與大氣污染大氣的結(jié)構(gòu)及組成大氣污染大氣質(zhì)量控制標準大氣污染控制的基本方法第五章大氣質(zhì)量與大氣污染大氣的結(jié)構(gòu)及組成大氣污染大氣質(zhì)量37大氣結(jié)構(gòu)大氣圈的概念大氣圈的分層

在地球引力作用下隨地球而旋轉(zhuǎn)的大氣層叫做大氣圈，其厚度約為地球表面1000-1400千米的范圍。

1、對流層2、平流層3、中間層4、暖層（電離層、熱成層）5、散逸層（外層）對人類影響最大含有臭氧第一節(jié)大氣結(jié)構(gòu)及組成大氣結(jié)構(gòu)大氣圈的概念大氣圈的分層在地球引力作用38大氣組成自然狀態(tài)下的大氣由混合氣體、水汽和懸浮微粒組成。干潔空氣：除去水汽和微粒的空氣，主要成分是氮、氧、氬，它們占空氣總?cè)莘e的百分數(shù)分別為78.08%、20.95%、0.93%；次要成分有二氧化碳、氖、氦、氪、氙、氫、臭氧等，它們各自的容積百分數(shù)見表5-1。當空氣中某種物質(zhì)的含量遠大于表5-1中所列物質(zhì)的含量時，就可認為空氣被污染了，如果某物質(zhì)在該表中完全不存在，那么一經(jīng)存在就構(gòu)成污染。（注意：一般不把水看作污染物。）第一節(jié)大氣結(jié)構(gòu)及組成大氣組成自然狀態(tài)下的大氣由混合氣體、水汽和懸浮微粒組成。干潔39大氣污染的定義大氣污染大氣污染的分類

通常是指由于人類活動和自然過程引起某種物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到足夠的時間，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。局部地區(qū)大氣污染區(qū)域性大氣污染廣域性大氣污染全球性大氣污染按大氣污染的范圍可分為：第二節(jié)大氣污染大氣污染的定義大氣污染大氣污染的分類通常是指由于40大氣污染物的種類顆粒污染物根據(jù)物理性質(zhì)的不同分粉塵(dust)煙(fume)飛灰(flyash)黑煙(smoke)霧(fog)總懸浮微粒(TSP)漂塵降塵氣態(tài)污染物含硫化合物、含氮化合物、碳化物、碳氫化合物、鹵化物一次污染物二次污染物：如硫酸煙霧、光化學(xué)煙霧按形成過程分SulfurousSmogPhotochemicalSmog第二節(jié)大氣污染大氣污染物的種類顆粒污染物根據(jù)物理性質(zhì)的不同分粉塵(du41大氣污染物的來源和發(fā)生量自然活動的排放源人類活動的排放源燃料燃燒工業(yè)生產(chǎn)過程交通運輸我國大氣污染狀況

我國大氣污染物主要來源是燃料燃燒。從全國范圍看，我國大氣污染仍以煤煙型污染為主，大氣污染物主要是煙塵和SO2；但由于城市機動車數(shù)量的劇增，一些大城市的大氣污染已呈現(xiàn)出以機動車尾氣污染為主的趨勢。

我國的能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭占73.5%、石油和天然氣分別占18.6%、2.2%，與世界平均煤炭占27%、石油占39.5%、天然氣占23.5%的消費結(jié)構(gòu)距離較大。無法預(yù)測無法防止與控制全球性大氣環(huán)境問題第二節(jié)大氣污染大氣污染物的來源和發(fā)生量自然活動的排放源人類活動的排放源燃料42酸雨(AcidRain)定義酸雨又稱酸沉降，它是指pH值小于5.6的天然降水（濕沉降）和酸性氣體及顆粒物的沉降（干沉降）。成分主要是無機酸和有機酸，絕大部分是硫酸和硝酸。形成機理人為排放的SO2和NOx等氣體在大氣中經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)過程生成硫酸和硝酸，形成了酸雨，大體經(jīng)過以下幾個過程。1、SO2的氧化過程：SO2通過催化氧化和光化學(xué)氧化兩種途徑轉(zhuǎn)化為SO3，進而生產(chǎn)硫酸。2、NOx的氧化過程：NOx的氧化過程主要是催化氧化。在空氣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，最終形成氣溶膠。3、酸雨的形成：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期被雨水吸收（雨水捕集），進而成為酸性降水。全球性大氣環(huán)境問題酸雨(AcidRain)定義酸雨又稱酸沉降，它是指43溫室效應(yīng)(GreenhouseEffect)溫室氣體與溫室效應(yīng)能使地球大氣增溫的微量組分稱為溫室氣體，主要有CO2、CH4、N2O、CFC3（氟里昂）等。這些微量氣體主要吸收7500-13000nm間的長波輻射，使地球的溫度上升，即產(chǎn)生溫室效應(yīng)。研究表明，各種溫室氣體對全球的溫室效應(yīng)所起作用的比例不同，其中CO2的作用占55%、CFC占24%、CH4占15%、N2O占6%。進入20世紀以來，這些溫室氣體在大氣中的濃度都有增加，其中CO2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CO2占排放總量70%；森林的毀壞。全球性大氣環(huán)境問題溫室效應(yīng)(GreenhouseEffect)溫室氣體與44臭氧層空洞(DepletionoftheOzoneLayer)

在大氣圈約25km高空的平流層有一個臭氧層。臭氧具有非常強烈的吸收紫外線的功能，特別是吸收了99%來自太陽紫外線中對生物有害的部分(UV-B)。臭氧層損壞原因人類活動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CH4、N2O、CCl4、哈龍（溴氟煥烴）以及氟里昂等，破壞作用最大的為哈龍類物質(zhì)與氟里昂。

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，在對流層相對穩(wěn)定的氟里昂在上升進入平流層后，在一定的氣象條件下，會在強烈的紫外線作用下被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧發(fā)生連鎖反應(yīng)，不斷破壞臭氧分子。估計一個氯原子可以破壞數(shù)萬個臭氧分子。全球性大氣環(huán)境問題臭氧層空洞(DepletionoftheOzone45大氣質(zhì)量控制標準

大氣環(huán)境標準為控制和改善大氣質(zhì)量，保護人體健康和生態(tài)環(huán)境，限制大氣環(huán)境中的污染物而制訂。它包括大氣環(huán)境質(zhì)量標準、大氣污染物排放標準、大氣污染控制技術(shù)標準、大氣污染警報標準等。大氣環(huán)境質(zhì)量標準（Ambientairqualitystandard)空氣環(huán)境質(zhì)量標準（GB3095-1996）大氣污染物排放標準（Emissionstandardofairpollutants）工業(yè)“三廢”排放試行標準（GBJ4-73）

大氣污染物綜合排放標準（GB16297-1996）其它標準：鍋爐大氣、火電廠大氣、工業(yè)窯爐、水泥廠、煉焦爐、惡臭污染物、輕型汽車排氣污染物等排放標準。參見《實用環(huán)境工程手冊大氣污染控制工程手冊》第三節(jié)大氣質(zhì)量控制標準大氣質(zhì)量控制標準大氣環(huán)境標準為控制和改善大氣46

污染物排放標準的制訂方法

按污染擴散規(guī)律推算排放標準

K值法計算排放標準

以大氣環(huán)境質(zhì)量標準或衛(wèi)生標準為依據(jù)，應(yīng)用污染物在大氣中的擴散規(guī)律和計算模式推算出不同煙囪高度下的容許排放量；或者根據(jù)污染源的排放量，推算出最低煙囪高度。日本：K值法(對SO2)我國：P值法控制地區(qū)系數(shù)排放指標★這個公式的實質(zhì)是限制每個煙囪排出SO2的最大落地濃度，因為K值與最大落地濃度有直接的關(guān)系。規(guī)定了K值也就確定了SO2最大允許落地濃度。應(yīng)以大氣環(huán)境質(zhì)量標準或衛(wèi)生標準為依據(jù)，綜合考慮控制技術(shù)的可能性和經(jīng)濟合理性，再結(jié)合各地區(qū)的地形地物等的差異來確定排放標準。我國1983年實施的《制定地方大氣污染排放標準的技術(shù)原則和方法》中對SO2等有害氣體和電站煙塵的排放，采用了P值法控制。第三節(jié)大氣質(zhì)量控制標準污染物排放標準的制訂方法按污染擴散規(guī)律推算排放標準K值47

“總量控制”標準

“總量控制”標準是對整個地區(qū)排放污染物總量加以限定的方法，它是根據(jù)各個地區(qū)環(huán)境自凈能力，即環(huán)境容量，確定出該地區(qū)允許污染物排放總量，再按責任分擔，計算出各個污染源的允許排放量。

這里的“總量”由環(huán)境容量確定，但并不是單指環(huán)境容量，而是為了滿足環(huán)境標準計算出來的地區(qū)允許排放的容量。

我國國家環(huán)保局于1991年8月31日頒布的《制定地方大氣污染物排放標準的技術(shù)方法》（GB/T13201-91）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物排放標準。

這種方法克服了單純依靠同一排放標準或大氣環(huán)境質(zhì)量標準管理環(huán)境的缺點，是制定排放標準的較好的方法。第三節(jié)大氣質(zhì)量控制標準“總量控制”標準“總量控制”標準是對整個地區(qū)排放污48大氣污染控制的基本方法

大氣污染控制的含義

從立法角度

從大氣污染的防止角度

本書將探討降低大氣污染的一些工程問題，主要是討論向大氣排放各種廢氣中的污染物的除去問題，即所謂除污過程的原理、裝置及設(shè)計。

廢氣排放控制系統(tǒng)污染物的捕集

是對工藝過程中散發(fā)的含污染物的氣流進行收集，是保證生產(chǎn)和生活環(huán)境能否達到衛(wèi)生標準的關(guān)鍵步驟。捕集裝置絕大多數(shù)成罩子形狀,故常稱它為集氣罩。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大氣污染控制的含義從立法角度從大49

集氣罩的分類

按集氣罩與污染源的相對位置、圍檔情況及氣體的流動方式，可以把集氣罩分為四類。

密閉集氣罩

半密閉集氣罩

外部集氣罩

吹吸式集氣罩集氣罩的分類按集氣罩與污染源的相對位置、圍檔情50

密閉集氣罩：將污染源密閉起來的一種集氣罩。作用原理：使污染物的擴散限制在一個很小的密閉空間內(nèi)，僅在必須留出的罩上開口縫隙處吸入若干室內(nèi)空氣，使罩內(nèi)保持一定負壓，達到防止污染物外逸的目的。特點：與其它類型集氣罩相比，所需排風量最小，控制效果最好，且不受室內(nèi)橫向氣流的干擾。所以，在設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先考慮選用。

一般來說，密閉集氣罩多用于粉塵發(fā)生源，常稱為粉塵密閉罩。密閉集氣罩：將污染源密閉起來的一種集氣罩。作用原理：使污51

半密閉集氣罩：也稱箱式集氣罩或排氣柜。

由于生產(chǎn)工藝的需要，在罩上開有較大的操作孔。操作時，通過孔口吸入的氣流來控制污染物外逸。其捕集機理與密閉罩一樣，可視為開有較大孔口的密閉罩。

特點：控制效果好，排風量比密閉罩大，而小于其它型式的集氣罩。半密閉集氣罩：也稱箱式集氣罩或排氣柜。由于生產(chǎn)52

外部集氣罩：也稱箱式集氣罩或排氣柜。

由于工藝條件的限制，有時無法對污染源進行密閉，則只能在其附近設(shè)置外部集氣罩。特點：由于外部集氣罩的吸氣方向與污染氣流運動的運動方向往往不一致，一般需要較大風量才能控制污染氣流的擴散，而且容易受室內(nèi)橫向氣流干擾，致使捕集效率降低。作用原理：依靠罩口外吸入氣流的運動實現(xiàn)捕集污染物。外部集氣罩：也稱箱式集氣罩或排氣柜。由于工藝條件53

吹吸式集氣罩：也稱箱式集氣罩或排氣柜。

當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污染物的擴散，則可以在外部集氣罩的對面設(shè)置吹氣口，將污染氣流吹向外部集氣罩的吸氣口，以提高控制效果。特點：由于吹出氣流的速度衰減得慢，以及氣幕的作用，使室內(nèi)空氣混入量大為減少，所以達到同樣的控制效果時，要比單純采用外部集氣罩節(jié)約風量，且不易受室內(nèi)橫向氣流的干擾。吹吸式集氣罩：也稱箱式集氣罩或排氣柜。當外部集氣54顆粒污染物控制顆粒污染物控制的方法和設(shè)備主要有四類:

機械力除塵器：過濾式除塵器：重力沉降室慣性除塵器旋風除塵器靜電除塵器：干式靜電除塵器濕式靜電除塵器袋式過濾器顆粒層過濾器濕式除塵器通過質(zhì)量力的作用達到除塵目的。用多孔過濾介質(zhì)來分離捕集氣體中的塵粒。利用高壓電場產(chǎn)生的靜電力（庫侖力）的作用分離含塵氣體中的固體粒子或液體粒子。長期懸浮于大氣中的微細粒子，能通過呼吸系統(tǒng)進入肺部，特別是含有重金屬的微粒對人的危害更大，因此，顆粒污染物控制技術(shù)日益受到重視。聲波除塵器顆粒污染物控制顆粒污染物控制的方法和設(shè)備主要有四類:機55泡沫除塵器噴霧塔填料塔沖擊式除塵器文丘里洗滌塔

濕式除塵器：

在四類除塵器中機械力除塵器的應(yīng)用最廣，它們常常被用作為高效除塵器的前級預(yù)除塵器。文丘里洗滌器、過濾式除塵器和靜電除塵器屬于高效除塵器。

實際應(yīng)用中，常常把一種機械除塵器與后三類除塵器的任一種配合使用,除塵效率可達95%以上。利用液體所形成的液膜、液滴或氣泡來洗滌含塵氣體，使塵粒隨液體排出，氣體得到凈化。泡沫除塵器噴霧塔填料塔沖擊式除塵器文丘里洗滌塔濕式除塵器：56

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:

分離法：是利用污染物與廢氣中其它組分的物理性質(zhì)的差異使污染物從廢氣中分離出來，如：吸收吸附冷凝催化轉(zhuǎn)化膜分離

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)化成無害物質(zhì)或易于分離的物質(zhì)，如：燃燒法生物處理法電子束法氣態(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:57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的過程。捕集效率高、設(shè)備簡單、一次性投資低。廣泛地用于氣態(tài)污染物的處理，例如：SO2、H2S、HF、NOx等。吸附凈化使氣體混合物與適當?shù)亩嗫仔怨腆w接觸，利用固體表面存