大气污染控制

环境概论东北大学资源与土木工程学院环境工程研究所第五章大气污染控制一、大气污染综合防治措施1、全面规划、合理布局------大气污染数目和总类繁多------大气污染物排放方式各异------大气污染源分布不均匀------大气污染物浓度因时因地变化分散布局是规划的总体原则：工业过于集中，大气污染物排放数量过大，就不易稀释和扩散。一、大气污染综合防治措施考虑地形、气象条件：尽量避免在经常出现逆温的地方布置集中工业区。要把工厂布置在城市的下风向，并于居民区和商业区保持合理距离。合理布置城市功能区------规模小、无污染的工业（食品加工厂）------用地规模较大、轻度污染的工业（电子工业、纺织工业）------污染重的大型企业（冶金、化工、火电站、水泥厂）一、大气污染综合防治措施2、选择有利于污染物扩散的排放方式大气污染物落地浓度随烟囱的高度增加而减少（帕斯圭尔-多斯模型），因此，高烟囱排放和集合式烟囱排放可防止大气污染物在地面富集。然而，采用高烟囱排放时，虽然当地的大气污染物落地浓度减少了，但排放的范围却扩大了，污染的面积就扩大了，不能从根本上解决污染问题。集合式烟囱排放就是几个（一般2-4个）排烟设备集中到一个烟囱中排放，使排放的烟气温度增加，提高烟气出口速度。高速的烟流成环状吹响天空，大大提高了扩散效果。一、大气污染综合防治措施3、绿化造林绿化造林是防治大气污染的经济有效的方法，因为绿色植物本身除具有调节气候、吸尘等功能外，还可吸收大气中有害的污染物，起到净化大气的作用。另一方面，一些绿色植物分泌的粘液和油脂可以过滤和吸附大气中的颗粒物。就吸收有毒气体来看，阔叶林强于针叶林。垂柳、夹竹桃吸收二氧化硫的能力很强，而泡桐、梧桐等树对氟污染有较强吸附作用。针对大气污染区的特点，筛选对不同大气污染物有较强吸收能力的植物，既能美化居住环境，又能减少大气污染的危害。一、大气污染综合防治措施4、改变燃料和改革生产工艺各种燃料对大气污染的影响有很大差别，对燃料进行选择和处理，是减少大气污染物产生的重要措施。发展清洁能源，采用天然气、煤气和液化石油气代替传统的燃料，可使空气中的含尘量显著下降。采用无铅汽油可使空气中的铅含量大大减少。另外，加强新能源开发利用，如太阳能、核能、潮汐能、地热能等可有效减轻污染。改革工艺设备，改善燃烧过程是减少大气污染的重要途径。如：使用型煤跟烧原煤相比，可节约25%的使用量和减少30%的颗粒物排放。如在型煤中加入固硫剂可使二氧化硫的排放量降低50%。二、大气污染治理技术1、降水与大气污染降水净化大气的两个方面的作用：------许多颗粒污染物质充当了降水凝结核，随降水一起降落到地面。------雨滴等在下降过程中，碰撞、捕获、溶解了一部大气中污染物。降水净化了大气，却将污染物转移到水体和土壤中。二、大气污染治理技术2、颗粒污染物的治理技术机械式除尘重力沉降室：携带尘粒的气流由管道进入宽大的沉降室时，速度和压力降低，这时候大的颗粒因重力而沉降下来。重力沉降法只对40μm以上的尘粒具有较好的捕集作用，一般只能作为处级除尘手段。重力沉降室法主要用于食品加工和冶金工业。二、大气污染治理技术惯性除尘器：含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧改变，气流中的尘粒惯性较大，不能随气流急剧改变，从而从气流中分离出来。一般情况下，惯性除尘器的气流速度越高。气流方向转变角度越大，气流转换方向的次数越多，对尘粒的净化效率越高。惯性除尘器只能捕集大于10μm的尘粒，适用于非粘性和非纤维性粉尘。二、大气污染治理技术旋风除尘器：也成离心式除尘器，是使含尘气流沿某一方向做连续旋转运动，尘粒在随气流旋转中获得离心力，使尘粒从气流中分离出来。旋风除尘器对于大于5μm的尘粒具有较高的捕集效率，适用于去除非粘性和非纤维性粉尘。二、大气污染治理技术湿式洗涤除尘该法利用水形成的液网、液膜或液滴，与尘粒发生惯性碰撞、扩散效应、粘附、扩散漂移与热漂移、凝聚等作用。从废气中捕集尘粒并兼备吸收部分气态污染物的作用。离心式洗涤分离器对大于2-3μm的尘粒的去除率可达90%。湿式洗涤除尘器可处理高温、易燃、易爆的废气及粘性尘粒，其缺点是易产生腐蚀性液体，造成二次污染。二、大气污染治理技术过滤除尘过滤除尘是利用多孔过滤介质分离捕集气体中的尘粒。分为内部过滤和外部过滤。内部过滤是把松散多孔的滤料填充在框内作为过滤层。其特点是耐高温、耐腐蚀、滤料可长期使用。外部过滤是用纤维织物。滤纸等作为滤料，通过滤料表面捕集尘粒，最典型的是袋式除尘器，其对0.5μm的尘粒捕集效率可达98%-99%，但不适用粘性尘粒和高温气体。过滤除尘在冶金、水泥、陶瓷、化工、食品、机械制造和锅炉烟气净化中得到广泛应用。二、大气污染治理技术二、大气污染治理技术静电除尘静电除尘是利用高压电场产生的静电力作用实现尘粒与气流的分离方法。其捕集尘粒的粒径范围在0.01-100μm，除尘效率可达99%以上。可适用于低温和高温高压等各种条件。静电除尘主要缺点是设备庞大，需要高压变电。静电除尘器可应用在冶金。化工。水泥、发电等行业。二、大气污染治理技术3、气态污染物的治理技术二氧化硫治理技术湿法：主要包括碱液吸收法、氨吸收法、石灰乳吸收法等。------碱液吸收法：用氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠为水溶液作为二氧化硫吸收剂。碱液消耗大。------氨吸收法：氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵。氨易挥发。------石灰乳吸收法：用石灰石、生石灰作为吸收剂。石灰乳循环量大，易堵塞。二、大气污染治理技术干法：采用固体粉末或非水固体作为吸收剂或催化剂进行烟气脱硫。------吸附法：一般采用活性炭作为吸附剂，二氧化硫、氧气和水蒸气在活性炭表面反应生成硫酸被吸附去除。------化学吸附法：使用活性氧化锰、碱性氧化铝等为吸收剂吸收二氧化硫。------催化氧化法：使用钒系催化剂等将二氧化硫催化氧化成三氧化硫，并回收硫酸来达到净化目的。二、大气污染治理技术氮氧化物治理技术吸收法：用碱液吸收氮氧化物，操作容易，但吸收率较低，特别是一氧化氮。吸附法：活性炭对低浓度的氮氧化物具有很高的吸附能力，但在高温时活性炭会发生燃烧。沸石分子筛是极性很强的吸附剂，二氧化氮会被吸附反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮再与被吸附的氧反应生成二氧化氮，多次重复后，废气中的氮氧化物即可被去除，沸石分子筛主要缺陷是需要频繁再生。二、大气污染治理技术催化还原法：是用还原剂将废气中的氮氧化物还原成无害的氮气和水而去除的方法。------非选择性催化还原：在铂作催化剂的作用下，利用氢气或甲烷作为还原剂，不加选择的与废气中的氮氧化物和氧气反应。该方法由于能与氧气反应，放热量巨大，必须控制废气中的氧含