大氣污染控制

環(huán)境概論東北大學資源與土木工程學院環(huán)境工程研究所第五章大氣污染控制一、大氣污染綜合防治措施1、全面規(guī)劃、合理布局------大氣污染數(shù)目和總類繁多------大氣污染物排放方式各異------大氣污染源分布不均勻------大氣污染物濃度因時因地變化分散布局是規(guī)劃的總體原則：工業(yè)過于集中，大氣污染物排放數(shù)量過大，就不易稀釋和擴散。一、大氣污染綜合防治措施考慮地形、氣象條件：盡量避免在經常出現(xiàn)逆溫的地方布置集中工業(yè)區(qū)。要把工廠布置在城市的下風向，并于居民區(qū)和商業(yè)區(qū)保持合理距離。合理布置城市功能區(qū)------規(guī)模小、無污染的工業(yè)（食品加工廠）------用地規(guī)模較大、輕度污染的工業(yè)（電子工業(yè)、紡織工業(yè)）------污染重的大型企業(yè)（冶金、化工、火電站、水泥廠）一、大氣污染綜合防治措施2、選擇有利于污染物擴散的排放方式大氣污染物落地濃度隨煙囪的高度增加而減少（帕斯圭爾-多斯模型），因此，高煙囪排放和集合式煙囪排放可防止大氣污染物在地面富集。然而，采用高煙囪排放時，雖然當?shù)氐拇髿馕廴疚锫涞貪舛葴p少了，但排放的范圍卻擴大了，污染的面積就擴大了，不能從根本上解決污染問題。集合式煙囪排放就是幾個（一般2-4個）排煙設備集中到一個煙囪中排放，使排放的煙氣溫度增加，提高煙氣出口速度。高速的煙流成環(huán)狀吹響天空，大大提高了擴散效果。一、大氣污染綜合防治措施3、綠化造林綠化造林是防治大氣污染的經濟有效的方法，因為綠色植物本身除具有調節(jié)氣候、吸塵等功能外，還可吸收大氣中有害的污染物，起到凈化大氣的作用。另一方面，一些綠色植物分泌的粘液和油脂可以過濾和吸附大氣中的顆粒物。就吸收有毒氣體來看，闊葉林強于針葉林。垂柳、夾竹桃吸收二氧化硫的能力很強，而泡桐、梧桐等樹對氟污染有較強吸附作用。針對大氣污染區(qū)的特點，篩選對不同大氣污染物有較強吸收能力的植物，既能美化居住環(huán)境，又能減少大氣污染的危害。一、大氣污染綜合防治措施4、改變燃料和改革生產工藝各種燃料對大氣污染的影響有很大差別，對燃料進行選擇和處理，是減少大氣污染物產生的重要措施。發(fā)展清潔能源，采用天然氣、煤氣和液化石油氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燃料，可使空氣中的含塵量顯著下降。采用無鉛汽油可使空氣中的鉛含量大大減少。另外，加強新能源開發(fā)利用，如太陽能、核能、潮汐能、地熱能等可有效減輕污染。改革工藝設備，改善燃燒過程是減少大氣污染的重要途徑。如：使用型煤跟燒原煤相比，可節(jié)約25%的使用量和減少30%的顆粒物排放。如在型煤中加入固硫劑可使二氧化硫的排放量降低50%。二、大氣污染治理技術1、降水與大氣污染降水凈化大氣的兩個方面的作用：------許多顆粒污染物質充當了降水凝結核，隨降水一起降落到地面。------雨滴等在下降過程中，碰撞、捕獲、溶解了一部大氣中污染物。降水凈化了大氣，卻將污染物轉移到水體和土壤中。二、大氣污染治理技術2、顆粒污染物的治理技術機械式除塵重力沉降室：攜帶塵粒的氣流由管道進入寬大的沉降室時，速度和壓力降低，這時候大的顆粒因重力而沉降下來。重力沉降法只對40μm以上的塵粒具有較好的捕集作用，一般只能作為處級除塵手段。重力沉降室法主要用于食品加工和冶金工業(yè)。二、大氣污染治理技術慣性除塵器：含塵氣流沖擊在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇改變，氣流中的塵粒慣性較大，不能隨氣流急劇改變，從而從氣流中分離出來。一般情況下，慣性除塵器的氣流速度越高。氣流方向轉變角度越大，氣流轉換方向的次數(shù)越多，對塵粒的凈化效率越高。慣性除塵器只能捕集大于10μm的塵粒，適用于非粘性和非纖維性粉塵。二、大氣污染治理技術旋風除塵器：也成離心式除塵器，是使含塵氣流沿某一方向做連續(xù)旋轉運動，塵粒在隨氣流旋轉中獲得離心力，使塵粒從氣流中分離出來。旋風除塵器對于大于5μm的塵粒具有較高的捕集效率，適用于去除非粘性和非纖維性粉塵。二、大氣污染治理技術濕式洗滌除塵該法利用水形成的液網、液膜或液滴，與塵粒發(fā)生慣性碰撞、擴散效應、粘附、擴散漂移與熱漂移、凝聚等作用。從廢氣中捕集塵粒并兼?zhèn)湮詹糠謿鈶B(tài)污染物的作用。離心式洗滌分離器對大于2-3μm的塵粒的去除率可達90%。濕式洗滌除塵器可處理高溫、易燃、易爆的廢氣及粘性塵粒，其缺點是易產生腐蝕性液體，造成二次污染。二、大氣污染治理技術過濾除塵過濾除塵是利用多孔過濾介質分離捕集氣體中的塵粒。分為內部過濾和外部過濾。內部過濾是把松散多孔的濾料填充在框內作為過濾層。其特點是耐高溫、耐腐蝕、濾料可長期使用。外部過濾是用纖維織物。濾紙等作為濾料，通過濾料表面捕集塵粒，最典型的是袋式除塵器，其對0.5μm的塵粒捕集效率可達98%-99%，但不適用粘性塵粒和高溫氣體。過濾除塵在冶金、水泥、陶瓷、化工、食品、機械制造和鍋爐煙氣凈化中得到廣泛應用。二、大氣污染治理技術二、大氣污染治理技術靜電除塵靜電除塵是利用高壓電場產生的靜電力作用實現(xiàn)塵粒與氣流的分離方法。其捕集塵粒的粒徑范圍在0.01-100μm，除塵效率可達99%以上?？蛇m用于低溫和高溫高壓等各種條件。靜電除塵主要缺點是設備龐大，需要高壓變電。靜電除塵器可應用在冶金?；?。水泥、發(fā)電等行業(yè)。二、大氣污染治理技術3、氣態(tài)污染物的治理技術二氧化硫治理技術濕法：主要包括堿液吸收法、氨吸收法、石灰乳吸收法等。------堿液吸收法：用氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉為水溶液作為二氧化硫吸收劑。堿液消耗大。------氨吸收法：氨水與二氧化硫反應生成亞硫酸銨。氨易揮發(fā)。------石灰乳吸收法：用石灰石、生石灰作為吸收劑。石灰乳循環(huán)量大，易堵塞。二、大氣污染治理技術干法：采用固體粉末或非水固體作為吸收劑或催化劑進行煙氣脫硫。------吸附法：一般采用活性炭作為吸附劑，二氧化硫、氧氣和水蒸氣在活性炭表面反應生成硫酸被吸附去除。------化學吸附法：使用活性氧化錳、堿性氧化鋁等為吸收劑吸收二氧化硫。------催化氧化法：使用釩系催化劑等將二氧化硫催化氧化成三氧化硫，并回收硫酸來達到凈化目的。二、大氣污染治理技術氮氧化物治理技術吸收法：用堿液吸收氮氧化物，操作容易，但吸收率較低，特別是一氧化氮。吸附法：活性炭對低濃度的氮氧化物具有很高的吸附能力，但在高溫時活性炭會發(fā)生燃燒。沸石分子篩是極性很強的吸附劑，二氧化氮會被吸附反應生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮再與被吸附的氧反應生成二氧化氮，多次重復后，廢氣中的氮氧化物即可被去除，沸石分子篩主要缺陷是需要頻繁再生。二、大氣污染治理技術催化還原法：是用還原劑將廢氣中的氮氧化物還原成無害的氮氣和水而去除的方法。------非選擇性催化還原：在鉑作催化劑的作用下，利用氫氣或甲烷作為還原劑，不加選擇的與廢氣中的氮氧化物和氧氣反應。該方法由于能與氧氣反應，放熱量巨大，必須控制廢氣中的氧含