大气污染与控制工程

大气污染(dàqìwūrǎn)与控制工程环境(huánjìng)科学与工程学院胡辉杨家宽

Tel87542224；E-mail:gyhj08@;yjiakuan@环境工程导论共一百九十三页内容一、大气与大气污染二、空气质量标准、大气污染物及危害三、大气污染气象学及大气污染模型四、颗粒污染物及除尘(chúchén)工艺五、VOCs及净化工艺六、SOx及脱硫工艺七、NOx及脱氮工艺共一百九十三页一、大气(dàqì)与大气(dàqì)污染共一百九十三页按照国际标准化组织（ISO）对大气和空气的定义：大气（atmosphere）：是指环绕地球的全部空气的总和（theentiremassofairwhichsurroundstheEarth）。环境空气（ambientair）：是指人类(rénlèi)、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气（outdoorairtowhichpeople，plants，animalsandstructuresareexposed）大气(dàqì)与空气共一百九十三页环境空气的重要性和特性(tèxìng)环境空气的重要性一个成年人每天呼吸大约两万次，吸入的空气量大约10～15m3（13.6kg），约食物重量的10倍（食物1.5kg、水2kg）。环境空气是一种(yīzhǒnɡ)资源，而且是一种(yīzhǒnɡ)可更新的资源。环境空气的性质：环境空气是一种混合气体，平均分子量为28.966，标准状态下的密度为1.293kg/m3。共一百九十三页大气污染(dàqìwūrǎn)大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害(wēihài)了人体的舒适、健康和福利或危害(wēihài)了环境的现象。共一百九十三页大气污染的一般(yībān)过程Emission:SourcesMeasurementControlEffectson:HumanhealthMaterialsGlobalclimateAtmosphere:TransportDilutionModificationPollutantremovalbyNaturalmechanism源头(yuántóu)排放大气扩散危害受体自然消除共一百九十三页亟待解决的大气污染(dàqìwūrǎn)问题臭氧层破坏(pòhuài)温室效应酸雨汽车尾气污染共一百九十三页大气污染的特点(1)气量大，浓度低。因此对物的测定和治理带来困难。(2)非稳态。由于大气的运动，如风的影响以及产生漩涡而扩散，随着时间、空间、气象条件的变化而变化的。(3)二次污染(wūrǎn)物。由于太阳光的照射，使进入大气中的某些污染(wūrǎn)物质产生光化学反应，生成。总之，大气中污染物及污染物存在的状态是多变的，因此对掌握大气污染的防治规律带来许多困难。共一百九十三页大气污染(dàqìwūrǎn)的发展国外：18世纪末→20世纪中；“煤烟型污染”

20世纪50年代以后(yǐhòu)：“石油型污染”国内：“煤烟型污染”共一百九十三页几类典型(diǎnxíng)的大气污染①煤烟型（或还原型）污染主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、NOx、CO和微粒物质，它们遇上低温、高湿的阴天，且风速(fēnɡsù)很小并伴有逆温存在的情况时，一次污染物扩散受阻，易在低空聚积，生成还原型烟雾。共一百九十三页共一百九十三页几类典型(diǎnxíng)的大气污染②石油型（或交通型或氧化型）污染(wūrǎn)

污染源主要是机动车（汽油车和柴油车）和机动船。主要污染物是CO、NOX和HC。在相对湿度较低的夏季睛天，交通污染严重的地区可能会出现典型的二次污染——光化学烟雾。它对人体、动植物、材料均会产生破坏作用，并且严重影响大气能见度。共一百九十三页共一百九十三页共一百九十三页光化学烟雾(yānwù)实例共一百九十三页几类典型(diǎnxíng)的大气污染③VOCs污染可挥发性有机物（volatileoganiccompounds),简称VOCs，是指室温下饱和蒸汽压大于133.132kPa、常压下沸点50-260℃以内的有机(yǒujī)化合物，包括烃类、卤代烃、芳香烃、多环芳香烃等。来源：固定源和移动源共一百九十三页几类典型(diǎnxíng)的大气污染④臭味污染根据(gēnjù)发臭基团的不同可以将恶臭污染物分为以下几个类别：第一类，含硫化合物，即硫化氢、硫醇、硫醚和二硫化碳等；第二类，含氮化合物，即氨、三甲胺和尿素等；第三类，不饱和脂肪酸及烃类。

共一百九十三页一)气溶胶状态污染物1.粉尘

是指悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用可发生沉降，但在一定的时间内能保持悬浮状态。2.烟尘是燃料和其它物质(wùzhì)燃烧的产物。3.雾

是气体中液滴悬浮体的总称。大气(dàqì)污染物种类共一百九十三页大气(dàqì)污染物种类二)气体状态污染物

1.一次污染物：

从污染源直接排入空气中的原始污染物；

2.二次污染物：

一次污染物进入空气后，经过一系列化学或光化学反应生成(shēnɡchénɡ)的与一次污染物性质不同的新污染物质。

表

气体状态大气污染物种类SO3、H2SO4及硫酸盐NO2、HNO3及硝酸盐无醛、酮、过氧乙酰硝酸酯、O3无SO2、H2SNO、NH3CO、CO2C1~C10化合物HF、HCI含硫化合物含氮化合物碳氧化合物碳氢化合物卤素化合物二次污染物一次污染物污染物共一百九十三页大气(dàqì)污染源类型1．按人们的社会活动功能分类

①生活(shēnghuó)污染源②工业污染源③交通污染源2．按污染源的几何形态分类

①点污染源②面污染源③线污染源共一百九十三页大气污染(dàqìwūrǎn)危害1.颗粒物对人体健康的影响飘尘对人体的危害作用(PM10,PM2.5)

2.气体状态污染物对人体健康的影响①具有很强的刺激性的SO2气体②NOX的毒性③O3的刺激性作用④挥发性有机化合物(VOCs)中的有毒有害3.对城市环境(huánjìng)中的植物、器物和材料的损失4.能见度降低共一百九十三页几类典型(diǎnxíng)的大气污染

1、酸雨(suānyǔ)与酸沉降

指pH<5.6的酸性降雨。现在泛指酸性物质以湿沉降或干沉降的形式从大气转移到地面上。酸沉降的研究始于酸雨研究。酸雨已成为当今世界上最严重的区域性环境问题之一。直接引起酸沉降的主要物质是人为和天然排放的SOX（SO2和SO3）和NOX（NO和NO2），其天然源一般是全球分布的，而人为排放的SOX和NOX则具有地区性分布的特点。共一百九十三页干燥的洁净大气中CO2的体积(tǐjī)分数为3.30×10-4，其溶于纯水并达到平衡状态时,水(溶液)的pH值约为5.6,因此就应将洁净大气中CO2溶解且达到平衡状态时降水的pH值视为酸雨的本底pH值。pH=5.6上限(shàngxiàn)的由来共一百九十三页酸雨形成(xíngchéng)机制共一百九十三页共一百九十三页酸雨(suānyǔ)对植物的危害损害植物酶的功能组织；影响植物新陈代谢的功能；破坏原生质的完整性和细胞膜。此外，还会损害根系生长(shēngzhǎng)及其功能；减弱输送作用与导致生物产量减少。共一百九十三页《城西的那棵老熔树》

摄影(shèyǐng)福建省三明市梅列区检察院刑保兴1997年4月2001年4月共一百九十三页酸雨(suānyǔ)的越界迁移与全球化问题酸沉降(chénjiàng)的迁移导致全球化环境问题酸雨的经济损失评估共一百九十三页

90年代，我国酸性降雨中硫酸根与硝酸根摩尔比大约为6.4:1，硫酸根的原生物主要是SO2；硫酸(liúsuān)根、铵和钙离子浓度远高于欧美，硝酸根浓度低于欧美；因此，我国的酸雨是硫酸(liúsuān)型。目前，我国酸性降雨中硫酸根与硝酸根摩尔比大约为4:1酸雨(suānyǔ)成分共一百九十三页2001年度二氧化硫浓度区域分布共一百九十三页2001年度全国降

水pH值分布共一百九十三页共一百九十三页全国(quánɡuó)降水pH年均值等值线分布图共一百九十三页我国酸性降雨中硫酸根与硝酸(xiāosuān)根摩尔比大约为6.4:1，硫酸根的原生物主要是SO2；硫酸根、铵和钙离子浓度远高于欧美，硝酸根浓度低于欧美；因此，我国的酸雨是硫酸型。共一百九十三页

我国酸雨严重(yánzhòng)的原因1）能源(néngyuán)结构水电70-90%其它30-10%其它23.8燃煤76.2%燃煤50.4%其它49.6%燃煤26%其它74%燃煤32.9%其它67.1%我国的能源结构（90年统计）美国1950年能源结构美国1970年能源结构摩洛哥、挪威能源结构日本1955年能源结构燃煤16.7%其它83.3%日本1975年能源结构

一些国家能源结构比较共一百九十三页我国酸雨严重(yánzhòng)的原因2）煤炭特点：中国煤炭中灰分、含硫量较高。大部分煤炭灰分在25-28%左右含硫量变化范围较大：0.1%-10%;1995年全国商品(shāngpǐn)煤含硫量平均值为1.13%1983-1991年二氧化硫排放量与煤炭消耗量的相关系数达0.96共一百九十三页几类典型(diǎnxíng)的大气污染2、沙尘暴沙尘暴是一种风与沙相互作用的灾害性天气现象，它的形成与地球温室效应、厄尔尼诺现象、森林锐减、植被破坏、物种(wùzhǒng)灭绝、气候异常等因素有着不可分割的关系。沙尘暴作为一种高强度风沙灾害，并不是在所有有风的地方都能发生，只有那些气候干旱、植被稀疏的地区，才有可能发生沙尘暴。共一百九十三页风沙共一百九十三页风沙(fēngshā)共一百九十三页北京(běijīnɡ)的风沙共一百九十三页沙尘暴共一百九十三页沙尘暴2007年2月28日凌晨(línɡchén)1时55分左右，新疆一列火车在吐鲁番境内遭遇特大沙尘暴，列车被狂风吹翻，目前至少有4人死亡。共一百九十三页沙尘暴甘肃乍得共一百九十三页二、空气质量(kōnɡqìzhìliànɡ)标准、大气污染物及危害共一百九十三页四大类主要(zhǔyào)大气污染物颗粒(kēlì)污染物（Particulates）

易挥发有机废气（VOCs)

硫氧化物（SOx）

氮氧化物（NOx）共一百九十三页环境空气质量控制标准的种类(zhǒnglèi)和作用

环境空气质量控制(kòngzhì)标准按用途分：大气环境质量标准大气污染物排放标准大气污染控制技术标准大气污染预警预报标准按其适用范围分国家标准地方标准行业标准共一百九十三页环境(huánjìng)空气质量标准

环境空气（Ambientair）质量标准是以保障人体健康和一定的生态环境为目标，而对大气环境中各种污染物的允许含量所作的限制规定。是最基本的大气环境标准，是进行大气环境科学管理，制定大气污染(dàqìwūrǎn)防治规划和大气污染(dàqìwūrǎn)物排放标准的依据，是环境管理部门的执法依据。共一百九十三页大气环境污染(huánjìngwūrǎn)物排放标准

大气污染物排放标准(biāozhǔn)是为实现大气环境质量标准(biāozhǔn)，对污染源排入大气的污染物允许含量的限制规定。是控制大气污染源的污染物排放量和选择设计净化装置的重要依据，也是环境管理部门的执法依据。大气污染物排放标准可分为国家标准、地方标准和行业标准。

共一百九十三页大气污染(dàqìwūrǎn)控制技术标准

是根据污染物排放标准引申出来的辅助标准，如燃料、原料使用标准，净化装置选用(xuǎnyòng)标准，排气囱高度标准及卫生防护距离标准等。是为保证达到污染物排放标准而从某一方面做出的具体技术规定，目的是使生产、设计和管理人员容易掌握和执行。

共一百九十三页警报(jǐngbào)标准

大气污染警报标准是为保护大气环境不致(bùzhì)恶化，或根据大气污染发展趋势预防发生污染事故而规定的空气中污染物含量的极限值。超过这一限值就应警报，以便采取必要的预防措施，尽量减少对人们的危害。

共一百九十三页中华人民共和国国家标准 环境空气质量(kōnɡqìzhìliànɡ)标准

Ambientairqualitystandard

GB3095－1996

(代替GB3095－82)

国家环境保护局1996-01-18批准(pīzhǔn) 1996-10-01实施主题内容与适用范围 本标准规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、污染物项目、取值时间及浓度限值，采样与分析方法及数据统计的有效性规定。 本标准适用于全国范围的环境空气质量评价。共一百九十三页环境空气质量(kōnɡqìzhìliànɡ)功能区的分类和标准分级环境空气质量功能区分类一类区为自然保护区、风景名胜区和其它(qítā)需要特殊保护的地区。二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。三类区为特定工业区。环境空气质量标准分级（环境空气质量标准分为三级）一类区执行一级标准二类区执行二级标准三类区执行三级标准共一百九十三页各项污染物的浓度(nóngdù)限值注：①适用于城市(chéngshì)地区；②适用于牧业区和以牧业为主的半农半牧区，蚕桑区；③适用于农业和林业区。共一百九十三页空气污染指数(zhǐshù)分级浓度限值空气污染指数污染物浓度/mg·Nm-3APIPM10(日均值)SO2

(日均值)NO2(日均值)CO(日均值)O3

(日均值)500.0500.0500.08050.1201000.1500.1500.120100.2002000.3500.8000.280600.4003000.4201.6000.565900.8004000.5002.1000.7501201.0005000.6002.6200.9401501.200共一百九十三页空气污染指数范围及相应(xiāngyīng)的空气质量类别空气污染指数API空气质量状况对健康的影响建议采取的措施0～50优

可正常活动

51～100良101～150轻微污染

易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状

心脏病和呼吸系统疾病患者应减少体力消耗和户外活动151~200轻度污染201～250中度污染

心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群中普遍出现症状

老年人和心脏病、肺病患者应在停留在室内，并减少体力活动251~300中度重污染>300重污染

健康人运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病

老年人和病人应当留在室内，避免体力消耗，一般人群应避免户外活动共一百九十三页如何(rúhé)计算API？PM10=0.215mg/m3ConcentrationofPM10(mg/m3)API0.10.20.3502001000.4API=maxI(NO2),I(SO2),I(PM10)CLILCSIS共一百九十三页1、人体健康(jiànkāng)（HumanHealth）2、物品财产（Properties）3、能见度（Visibility）4、全球气候（GlobalClimate:GlobalWarming

StratosphericOzoneDepletion)大气污染(dàqìwūrǎn)的危害共一百九十三页剂量－反应曲线(qūxiàn)，阈值/门槛值

Dosage

Dosage=C--------concentrationofpollutantst---------exposuretime

Dose-responsecurveDose(Concentration)Response(Harmfuleffects)No-thresholdthreshold1、人体(réntǐ)健康（HumanHealth）共一百九十三页AnimalexperimentLaboratoryexperimentswithhumansEpidemiologicalstudiesofhumanpopulations

BiologicalMechanism共一百九十三页2、物品(wùpǐn)财产（Properties）植物动物(dòngwù)雕像等建筑物共一百九十三页水的低pH值使得(shǐde)鱼的骨骼畸形生长，最终导致死亡引起树木(shùmù)的大量不正常死亡严重腐蚀建筑物共一百九十三页建筑物的毁坏(huǐhuài)共一百九十三页3、能见度（Visibility）

Distantscene

Thelongerdistance,themoreparticlesbetweenusandthescene,thelessclearly.

Particlesbetweenusandthescenescattersunlight(ormoonlightorstreetlight)towardus,whichpreventusfromseeingdistantscenesclearly.共一百九十三页ThebookaboutVisibility共一百九十三页ThebookaboutVisibility共一百九十三页4、全球(quánqiú)气候（GlobalClimateI:

GlobalWarming）全球变暖/温室效应大气层中某些气体对短波和可见光吸收很弱，而对长波辐射吸收强烈，因此地球表面从太阳辐射获得的热量相对多，而散失到大气层以外的热量相对少，地球表面的温度(wēndù)得以维持，这就是大气的“温室效应”。共一百九十三页1880－2000年全球(quánqiú)气温变化共一百九十三页温室效应(wēnshìxiàoyīnɡ)的产生白天(báitiān)太阳可见光白天红外辐射夜间红外辐射太阳可见光:0.3~0.7μm(短波辐射)向外层空间的红外辐射:>1μm(长波辐射)温室气体对可见光是透明的，然而对红外长波辐射具有强烈吸收共一百九十三页气体(qìtǐ)对入射太阳光与对外辐射的不同吸收共一百九十三页共一百九十三页共一百九十三页温室(wēnshì)气体主要包括二氧化碳、臭氧(chòuyǎng)、甲烷、氯氟烃、一氧化二氮等。当它们在大气中的浓度增加时，大气的温室效应就会加剧，引起地球表面和大气层下部的温度升高。共一百九十三页人类活动排放温室(wēnshì)气体的贡献

（1980－1990）共一百九十三页共一百九十三页温室气体(qìtǐ)的主要贡献者－CO2共一百九十三页共一百九十三页共一百九十三页甲烷(jiǎwán)的温室效应比CO2高25倍共一百九十三页温室效应(wēnshìxiàoyīnɡ)的危害1、地球上的病虫害和传染疾病增加

史前病毒，虫害加剧2、海平面上升

专家预测2050年全球温升2－4摄氏度，海平面上升，纽约，上海，东京和悉尼淹没

3、气候反常，海洋风暴增多；

98年洪水；2004年7.9级强地震，引发海啸，印尼23万人死亡或失踪，50万人无家可归(wújiākěguī)

4、土地干旱，沙漠化面积增大

西部干旱，缺水，黄河断流，沙漠化共一百九十三页厄尔尼诺厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大范围(fànwéi)内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象。正常情况下，热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲，使太平洋表面保持温暖，给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2—7年被打乱一次，使风向和洋流发生逆转，太平洋表层的热流就转而向东走向美洲，随之便带走了热带降雨，出现所谓的“厄尔尼诺现象”。

共一百九十三页厄尔尼诺厄尔尼诺现象的基本特征是太平洋沿岸的海面水温异常升高，海水水位(shuǐwèi)上涨，并形成一股暖流向南流动。它使原属冷水域的太平洋东部水域变成暖水域，结果引起海啸和暴风骤雨，造成一些地区干旱，另一些地区又降雨过多的异常气候现象。在科学上此词语用于表示在秘鲁和厄瓜多尔附近几千公里的东太平洋海面温度的异常增暖现象。当这种现象发生时，大范围的海水温度可比常年高出3－6摄氏度。太平洋广大水域的水温升高，改变了传统的赤道洋流和东南信风，导致全球性的气候反常。共一百九十三页厄尔尼诺“厄尔尼诺”一词来源于西班牙语，原意为“圣婴”。19世纪初，在南美洲的厄瓜多尔、秘鲁等西班牙语系的国家，渔民们发现，每隔几年，从10月至第二年的3月便会出现一股沿海岸南移的暖流，使表层海水温度明显升高。南美洲的太平洋东岸本来盛行的是秘鲁寒流，随着寒流移动的鱼群使秘鲁渔场成为世界三大(sāndà)渔场之一，但这股暖流一出现，性喜冷水的鱼类就会大量死亡，使渔民们遭受灭顶之灾。由于这种现象最严重时往往在圣诞节前后，于是遭受天灾而又无可奈何的渔民将其称为上帝之子－－圣婴。共一百九十三页拉尼娜拉尼娜是西班牙语“LaNina”-“小女孩,圣女”的意思,是厄尔尼诺现象的反相，指赤道附近东太平洋水温反常下降的一种现象，表现为东太平洋明显变冷，同时也伴随着全球性气候混乱，总是出现在厄尔尼诺现象之后。气象和海洋学家用来专门指发生在赤道太平洋东部和中部海水大范围持续(chíxù)异常变冷的现象（海水表层温度低出气候平均值0.5℃以上，且持续时间超过6个月以上）。拉尼娜也称反厄尔尼诺现象。

共一百九十三页拉尼娜最近一次拉尼娜现象出现(chūxiàn)在1998年，持续到2000年春季趋于结束。厄尔尼诺与拉尼娜现象通常交替出现，对气候的影响大致相反，通过海洋与大气之间的能量交换，改变大气环流而影响气候的变化。从近50年的监测资料看，厄尔尼诺出现频率多于拉尼娜，强度也大于拉尼娜。中国海洋学家认为，中国在1998年遭受的特大洪涝灾害，是由“厄尔尼诺—拉尼娜现象”和长江流域生态恶化两大成因共同引起的。

共一百九十三页4、全球(quánqiú)气候（GlobalClimateII:Stratosphericozonedepletion)OzonelayerO2+hv->O+O(1)O+O2

->O3

(2)共一百九十三页臭氧层破坏(pòhuài)形成原因共一百九十三页臭氧层破坏(pòhuài)原因共一百九十三页臭氧层破坏(pòhuài)原因共一百九十三页CFCs破坏(pòhuài)臭氧层机理(I)ClO+ClO+M->Cl2O2+MCl2O2+hv->Cl+ClO2ClO2+M->Cl+O2+Mthen:2x(Cl+O3)->2x(ClO+O2)net:2O3->3O2and(II)ClO+BrO->Br+Cl+O2Cl+O3->ClO+O2Br+O3->BrO+O2net:2O3->3O2共一百九十三页TheHalleyResearchStation共一百九十三页TheOzoneHole共一百九十三页MonthlyOzoneAveragesforOctober共一百九十三页MPEGmovieofTOMSozonemeasurementsfromNov1978toJan1992共一百九十三页

CFCsSimcat3DModel共一百九十三页臭氧层空洞(kōngdòng)的危害皮肤癌与白内障共一百九十三页三、大气污染(dàqìwūrǎn)气象学及大气污染(dàqìwūrǎn)模型共一百九十三页共一百九十三页大气圈垂直(chuízhí)结构中间层平流层对流层均质层：至80-85km，主要成分氮和氧的组成(zǔchénɡ)比例几乎不变非均质层散逸层（逃逸层，外层）暖层（热层，电离层）共一百九十三页15-35km同温臭氧层共一百九十三页高度(gāodù)(km)大气圈垂直(chuízhí)结构N2O2ArCO2NeHeKrH2XeO3越往上氧、氦等气体的原子态越多紫外线的强烈照射，N2和O2产生不同程度的离解共一百九十三页对流层至10km－16km稳定的气体组成强流的对流与湍流稳定降低分布6.5℃/km50－100m，人类(rénlèi)活动区域及污染物l－2km以下，边界层或摩擦层lkm－2km以上，自由大气层，如雨、雪、雹形成区域共一百九十三页平流层/同温层对流层顶向上到50km左右空气以平流为主，无对流同温层约－55℃，然后逐渐升高(shēnɡɡāo)至－3℃由于逆温分布，污染物停留时间很长共一百九十三页中间层对流层顶到85km温度随高度的增加迅速降低，至－83℃大气稀薄(xībó)对流运动强烈共一百九十三页热层/暖层/电离层从中间层顶向上到800km在强烈的紫外线和宇宙射线的作用下，大气中的N2、O2分子电离成了O2+、O+及NO+等离子，该层温度随高度(gāodù)的增加而急剧上升，最高可达1700℃。共一百九十三页逃逸(táoyì)层/逸散层热层以上(yǐshàng)的大气层空气极其稀薄大部分分子电离粒子收引力小，能进入太空共一百九十三页主要(zhǔyào)气象要素气象要素（因子）：表示大气状态的物理现象和物理量，气象学中统称为～。与大气污染关系密切的气象要素主要有：气温气压空气湿度（气湿）、

风（风向、风速）

云量(yúnliànɡ)云状

能见度

降水蒸发、日照时数、太阳辐射、地面辐射、大气辐射等。共一百九十三页风向和风速主要(zhǔyào)气象要素

水平(horizontal)方向(fāngxiàng)的空气运动称为风。

（垂直方向－升降气流）风的来向叫风向（16个方位圆周等分）风速：单位时间内空气在水平方向上运动距离（2或10min平均）

(km/h)

F－风力级（0～12级）

共一百九十三页共一百九十三页风向(fēngxiàng)和风速－风玫瑰图风速,m/s某地区1988年的风玫瑰图。同心圆表示风的频率，例如，吹南风的频率约为11％，其中风速(fēnɡsù)大于10.82m/s的频率约为1％，风速在3.35～5.41m/s的频率为3.5%左右。共一百九十三页大气稳定度及气团垂直运动(yùndòng)模型

p.T.ρ____周围(zhōuwéi)环境空气

污染物气团浮力重力共一百九十三页密度(mìdù)ρ与大气稳定度

temperaturedensity共一百九十三页相同(xiānɡtónɡ)海拔高度，近似相等温度(wēndù)T与大气稳定度共一百九十三页大气垂直运动的稳定度决定于温度差，温度(wēndù)的分布（T,T’）随高度如何变化呢？讨论(tǎolùn)问题？共一百九十三页干绝热直减率(Dryadiabaticlapserate)绝热条件下，干污染物气团每上升(shàngshēng)1km，气温下降10℃为什么污染物气团(qìtuán)上升过程，气温会下降？－10℃/km=共一百九十三页干绝热直减率（）可逆绝热假设(jiǎshè)重力(zhònglì)气压体积能量消耗温度共一百九十三页标准(biāozhǔn)绝热直减率（）为什么正常环境(huánjìng)大气温度随高度增加，会下降？共一百九十三页标准(biāozhǔn)绝热直减率（）地球的所有(suǒyǒu)的能量来自于太阳地球相当于黑体，吸收辐射和辐射能力都很强大气层是选择性吸收和辐射体实际绝热直减率会受地域和时间影响而变化共一百九十三页实际(shíjì)的环境温度直减率－？℃/km=共一百九十三页大气(dàqì)稳定度与温度分布关系T(℃)Z(m)周围环境温度污染气团温度0共一百九十三页实际环境(huánjìng)大气温度直减率T(℃)Z(m)0干绝热直减率保持(bǎochí)恒定10℃/km然而，实际环境大气温度直减率随时间的变化，随地理条件的变化不同共一百九十三页(a)不稳Z0ZTT0T1’Z1T1气团(qìtuán)上升T1’>T1

气团(qìtuán)将越升越高气团下降T2’<T2

气团将越降越低T2T2’共一百九十三页(b)中性(zhōngxìng)TZ

a=0共一百九十三页(c)稳定(wěndìng)

TZa气团(qìtuán)上升T1’<T1

气团降低至稳定点气团下降T2’>T2

气团上升至稳定点T1’T1T2T2’共一百九十三页(d)非常(fēicháng)稳定TZ逆温a共一百九十三页逆温(Temperatureinversion)1、辐射(fúshè)逆温ZZTT300m10°C21°C(a)黎明(límíng)(b)黎明+2h00共一百九十三页

1、辐射(fúshè)逆温ZZTT300m1800m27°C(c)黎明(límíng)

+4h(d)下午0030°C共一百九十三页2、平流(pínɡliú)逆温暖空气平流(pínɡliú)到冷地面上而下部降温而形成暖空气团高温低温共一百九十三页3、锋面(fēngmiàn)逆温冷、暖气团相遇冷暖间逆温

暖气上爬，形成锋面共一百九十三页混合(hùnhé)高度(Mixingheight)地面排放(páifànɡ)的大气污染物，将上升到一个极限高度，并在这个极限高度范围内混合均匀。这个极限高度就称为混合高度。TZ0共一百九十三页大气污染湍流(tuānliú)扩散模型用来预测大气污染物排放后，在不同时间与空间的浓度分布所有的模型都采用(cǎiyòng)必要的假设条件模型基于质量守恒定律共一百九十三页theGaussianplumeidea（高斯(ɡāosī)烟羽模型）yZxHh风向(fēngxiàng)

x=y=z=0

在烟囱底部共一百九十三页共一百九十三页高斯二维烟羽扩散(kuòsàn)方程连续(liánxù)稳态排放水平扩散系数垂直扩散系数共一百九十三页垂直(chuízhí)浓度分布共一百九十三页四、颗粒污染物及除尘(chúchén)工艺共一百九十三页颗粒物粒径与沉降速度buoyancygravityDragforceaμ

----运动(yùndòng)粘度系数牛顿粘性(zhānxìnɡ)定律共一百九十三页颗粒物的重力(zhònglì)沉降速度共一百九十三页斯托克斯公式(gōngshì)Stokes’lawSoρaircanbeignored,buoyant0共一百九十三页除尘装置(zhuāngzhì)概述从气体中除去或收集固态或液态粒子(lìzǐ)的设备称为除尘装置

湿式除尘装置

干式除尘装置

按分离原理分类：重力除尘装置（机械式除尘装置）

惯性力除尘装置（机械式除尘装置）离心力除尘装置（机械式除尘装置）洗涤式除尘装置过滤式除尘装置电除尘装置声波除尘装置

袋式除尘电除尘重力除尘惯性除尘湿式除尘共一百九十三页重力(zhònglì)沉降室共一百九十三页惯性(guànxìng)除尘器共一百九十三页旋风(xuànfēng)除尘器共一百九十三页电除尘器外观(wàiguān)图卧式立式(lìshì)共一百九十三页宽间距(jiānjù)卧式电除尘器共一百九十三页HHD型宽间距(jiānjù)卧式电除尘器共一百九十三页电除尘器共一百九十三页Dust-collectionplateLHigh–voltagewireforcoronadischargeCleangashDirtygasCoronadischargealongthelengthofwireCollecteddustonplateDustremovedfromplatestohoppers2H集尘板烟气(yānqì)清洁(qīngjié)气体电晕线长度收集在集尘板上的尘共一百九十三页电除尘器共一百九十三页电除尘器烟道(yāndào)气烟道(yāndào)气详图：严密的放电极收集的粉尘风板的距离清洁气体共一百九十三页湿式除尘器共一百九十三页文丘里湿法除尘器共一百九十三页旋风(xuànfēng)水膜脱硫除尘器GasinGasoutLimeliquidinliquidout共一百九十三页Dirtygasstream△xCleanedgasflowFiltercakeFiltermedium布袋除尘器原理－粉尘(fěnchén)过滤层共一百九十三页布袋(bù dài)除尘器结构共一百九十三页两类清灰方式(fāngshì)

shake-deflatebaghousepulse-jetbaghouse(震动(zhèndòng)反吹清灰袋式除尘器)(脉冲喷吹清灰袋式除尘器）共一百九十三页震动(zhèndòng)清灰式共一百九十三页共一百九十三页LDB型布袋(bù dài)除尘器共一百九十三页LPP系列(xìliè)脉冲袋式除尘器共一百九十三页LPJ系列(xìliè)高压喷管脉冲袋除尘器Jet-Pulse大风(dàfēnɡ)量的烟气共一百九十三页PPC系列(xìliè)气箱脉冲袋收尘器共一百九十三页玻纤袋收尘器该收尘器适应性强、即能在高温(gāowēn)(气温达250℃)，高湿（露点在60℃时）。共一百九十三页LCXS型玻纤袋收尘器共一百九十三页五、VOCs及净化(jìnghuà)工艺共一百九十三页VOCs的来源(láiyuán)和特性常温下是液体或固体，平衡蒸汽较高，沸点较低，易于挥发到空气中形成气态污染物汽车制造业、自行车、摩托车、家用电器、电线电缆、漆包线、电机及电机绝缘处、电器、仪表、电子、石油化工(shíyóuhuàɡōnɡ)、涂料、化工、印铁、印刷、家具、皮革、鞋业、玻璃、建材等行业等甲醛、甲苯、苯、乙醚、丙酮等共一百九十三页VOCs净化(jìnghuà)工艺(1)Condensation(冷凝(lěngníng)法)(2)Adsorption(固体吸附法)(3)Absorption(液体吸收法)(4)combustion(Incineration)(焚烧法)(5)BiologicalOxidation(Biofiltration)(生物氧化法)浓度法氧化法共一百九十三页常用(chánɡyònɡ)吸附剂特性吸附剂类型活性炭活性氧化铝硅胶沸石分子筛4A5A13x堆积密度

/kg·m-3200～600750～1000800800800800热容/kJ(kg·K)-10.836～1.2540.836～1.0450.920.7940.794——操作温度上限/K423773673873873873平均孔径/Å15～2518～48224513再生温度

/K373～413473～523393～423473～573473～573473～573比表面积

/㎡·g-1600～1600210～360600——————共一百九十三页吸附剂再生(zàishēng)(a)吸附(b)解吸共一百九十三页共一百九十三页气体(qìtǐ)吸收共一百九十三页吸收(xīshōu)设备共一百九十三页填料(tiánliào)塔喷淋塔共一百九十三页共一百九十三页吸收(xīshōu)设备共一百九