大氣污染控制

環(huán)境概論東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)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(shí)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(kuò)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(jīng)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(fēng)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(kuò)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(shí)，雖然當(dāng)?shù)氐拇髿馕廴疚锫涞貪舛葴p少了，但排放的范圍卻擴(kuò)大了，污染的面積就擴(kuò)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(gè)（一般2-4個(gè)）排煙設(shè)備集中到一個(gè)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(kuò)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(jīng)濟(jì)有效的方法，因?yàn)榫G色植物本身除具有調(diào)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(qiáng)于針葉林。垂柳、夾竹桃吸收二氧化硫的能力很強(qiáng)，而泡桐、梧桐等樹對(duì)氟污染有較強(qiáng)吸附作用。針對(duì)大氣污染區(qū)的特點(diǎn)，篩選對(duì)不同大氣污染物有較強(qiáng)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?nèi)剂虾透母锷a(chǎn)工藝各種燃料對(duì)大氣污染的影響有很大差別，對(duì)燃料進(jìn)行選擇和處理，是減少大氣污染物產(chǎn)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(qiáng)新能源開發(fā)利用，如太陽能、核能、潮汐能、地?zé)崮艿瓤捎行p輕污染。改革工藝設(shè)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(shù)1、降水與大氣污染降水凈化大氣的兩個(gè)方面的作用：------許多顆粒污染物質(zhì)充當(dāng)了降水凝結(jié)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(zhuǎn)移到水體和土壤中。二、大氣污染治理技術(shù)2、顆粒污染物的治理技術(shù)機(jī)械式除塵重力沉降室：攜帶塵粒的氣流由管道進(jìn)入寬大的沉降室時(shí)，速度和壓力降低，這時(shí)候大的顆粒因重力而沉降下來。重力沉降法只對(duì)40μm以上的塵粒具有較好的捕集作用，一般只能作為處級(jí)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(shù)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(zhuǎn)變角度越大，氣流轉(zhuǎn)換方向的次數(shù)越多，對(duì)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(shù)旋風(fēng)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(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，塵粒在隨氣流旋轉(zhuǎn)中獲得離心力，使塵粒從氣流中分離出來。旋風(fēng)除塵器對(duì)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(shù)濕式洗滌除塵該法利用水形成的液網(wǎng)、液膜或液滴，與塵粒發(fā)生慣性碰撞、擴(kuò)散效應(yīng)、粘附、擴(kuò)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(duì)大于2-3μm的塵粒的去除率可達(dá)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(diǎn)是易產(chǎn)生腐蝕性液體，造成二次污染。二、大氣污染治理技術(shù)過濾除塵過濾除塵是利用多孔過濾介質(zhì)分離捕集氣體中的塵粒。分為內(nèi)部過濾和外部過濾。內(nèi)部過濾是把松散多孔的濾料填充在框內(nèi)作為過濾層。其特點(diǎn)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(duì)0.5μm的塵粒捕集效率可達(dá)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(jī)械制造和鍋爐煙氣凈化中得到廣泛應(yīng)用。二、大氣污染治理技術(shù)二、大氣污染治理技術(shù)靜電除塵靜電除塵是利用高壓電場產(chǎn)生的靜電力作用實(shí)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(dá)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(diǎn)是設(shè)備龐大，需要高壓變電。靜電除塵器可應(yīng)用在冶金?；ぁＫ?、發(fā)電等行業(yè)。二、大氣污染治理技術(shù)3、氣態(tài)污染物的治理技術(shù)二氧化硫治理技術(shù)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(yīng)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(shù)干法：采用固體粉末或非水固體作為吸收劑或催化劑進(jìn)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(yīng)生成硫酸被吸附去除。------化學(xué)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(dá)到凈化目的。二、大氣污染治理技術(shù)氮氧化物治理技術(shù)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(duì)低濃度的氮氧化物具有很高的吸附能力，但在高溫時(shí)活性炭會(huì)發(fā)生燃燒。沸石分子篩是極性很強(qiáng)的吸附劑，二氧化氮會(huì)被吸附反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮再與被吸附的氧反應(yīng)生成二氧化氮，多次重復(fù)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(shù)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?dú)夂退コ姆椒ā?-----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(yīng)。該方法由于能與氧氣反應(yīng)，放熱量巨大，必須控制廢氣中的氧含