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1、主讲教师：熊 辉（教授）大气污染控制工程教案主讲教师：熊 辉（教授）（环境与化学工程学院环境工程系）本课程的性质与任务本课程为工科四年制本科环境工程专业的专业课之一。着重点为大气污染控制的工程技术。其任务是通过本课程的学习，使学生了解大气污染控制工程设计中的基础理论和设计计算方法，培养学生工程设计分析能力，增强学生的工程意识和概念，增强创新意识。学习本课程的基本要求1.掌握有关大气污染控制的基本理论。2.了解大气污染的主要危害与标准。3.了解研究大气扩散过程的基本方法，初步掌握有关大气扩散的基本理论和影响大气污染物扩散的主要因素，能正确使用大气扩散模式进行大气污染物浓度估算。4.掌握与除尘有关
2、的粉尘特性及测量方法，掌握各类除尘器的除尘机理，能正确选择和使用各类除尘器。重点与难点 本课程的重点： 大气污染物浓度估算，除尘器除尘机理。 本课程的难点： 大气扩散模式，大气扩散实验数据处理，除尘器的正确选择及除尘工程技术的灵活综合应用。 实验要求与作业要求 实验要求： 学生能独立、正确操作实验仪器并按大纲要求完成所开的实验。 作业要求： 学生能正确回答教师的课堂提问，独立完成教师布置的课后习题与思考题。成绩评定 平时30%；考试70% 采用闭卷方式考试！教材教学内容等课程教材：郝吉明等编：大气污染控制工程，高等教育出版社，2002年，第二版主要参考书：1.马广大编：大气污染控制工程，环境科
3、学出版社，2002年，第一版2.化工设备设计全书编辑委员会：除尘设备设计，上海科学技术出版社，1985年，第一版祐等编著：工业通风除尘技术，中国建筑工业出版社，1984年，第一版教学内容：第一部分：大气污染及扩散根据本课程内容将其分为三部分： 第二部分：工业除尘第三部分：通风管道设计课程内容及学时分配：序号教学内容学时分配其 中讲授实验上机其他实践第一部分：大气污染及扩散1概论112大气扩散333大气扩散浓度估算224烟囱高度计算及厂址选择225讨论116大气扩散实验方法11第二部分：工业除尘7粉尘的物理性质228机械式除尘器229电除尘器2210袋式除尘器2211湿法除尘器4412除尘器的选
4、择及锅炉烟尘治理44第三部分：通风管道设计13控制工业有害物的通风方法2214集气罩1115通风管道设计11第三部分：实验16实验一 粉尘分散度的测定6617实验二 大气扩散参数的测定和计算6618实验三 烟气状态参数和流量的测定44考试22合 计483216第一部分：大气污染及扩散教学目的：讲解大气污染和大气污染物、大气污染概论、大气质量标准等内容教学重点：基本概念及名词解释教学难点：大气污染定义的理解教学课时：1学时主要教学参考书：1.马广大编，大气污染控制工程，环境科学出版社，20022.蒋展朋编环境工程学中国环境科学出版社，1991.大气组成与大气污染定义大气层：由地球表面上至1000
5、公里这层空间称为大气层。 1.干燥清洁空气（组成是不变的，主要有N2、O2、Ar、CO2）大气组成 2.水蒸汽（变化的，取决于地理位置，气象变化等） 3.杂质（变化的，取决于自然因素等） 大气污染定义： 大气污染系指由于人类活动和自然过程引起的某些物质介入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利，或干扰了环境。注意：要同时满足浓度和时间条件人类活动：包括人类的生产活动和生活活动自然过程：火山活动、森林火灾、岩石风化等福利：包括生物、资源、财产等.大气污染物大气污染物定义： 系由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。 气溶胶态污
6、染物大气污染物可分为 气态污染物气溶胶态污染物：是指沉降速度可以忽略的固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体。如：粉尘、烟、飞灰、雾等气态污染物：是指分子状态存在的有害气体。 如：SO2、NOX、CmHn 等常见名词：1.降尘：指大气中粒经大于10m 的固体粒子。2.飘尘（既 PM10）：（也叫可吸入尘），指大气中粒经小于10m 的固体粒子。3.总悬浮微粒（既TSP）：指大气中粒经小100m 的固体粒子。4.一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的原始污染物。如：SO2、H2S、HCL、NH3、HF 等5.二次污染物：指一次污染物在大气中经过一系列反应生成的新的污染物。 如：SO3、H2
7、SO4、NO2、O3 等 降尘 固体 飘尘 气溶胶态 总悬浮微粒 液体小结 一次污染物 气态 二次污染物.大气污染物来源 1.燃料燃烧：占70%主要有三方面 2.工业生产：占20% 3.交通运输：占10%.国外大气污染情况 各发达工业国的大气污染都有一个发生、发展和演变的过程，大体可以分为三个阶段第一阶段：18世纪末20世纪中主要污染物是：烟尘和SO2 污染类型为：“煤烟型污染”这时期的大气污染状况随着工业的发展而发展，产业革命的故乡英国伦敦早在1873，1880，1882，1891和1892年就连续发生过一系列的煤烟型大气污染事件，造成众多伤亡。第二阶段：20世纪5060年代主要污染物： N
8、OX、CmHn 污染类型转为：“石油型污染”由于工业的高速发展，汽车数量倍增，重油等燃料随之剧增，这一时期的大气污染类型已经变化成为“石油型污染”。大气污染在这一时期日趋严重，一些闻名世界的大气污染事件多发生在这一时期，如：美国“多诺拉烟雾”事件；英国“伦敦烟雾”事件；美国的“洛山矶”光化学烟雾事件等。伦敦烟雾事件：1952年12月4日星期5，伦敦泰晤士河港口的能见度连自己的脚都看不见，消防车要有人领路才能够出动。一位医生要去出诊，由于无法看清楚路，他灵机一动雇了一名盲人为他引路。这次事件造成4000人窒息而死亡，是由于大西洋上空的暖流与伦敦下面的潮湿寒流形成了“逆温”造成的。第三阶段：20世
9、纪70年代以来随着环境污染的加剧，各国开始重视了环境保护1972年6月5日联合国在斯德哥尔摩召开了人类第一次环境会议，通过了联合国人类环境宣言。美国于1970年开始实行了环境影响评价制度从70年起，世界银行设立了环境咨询机构，对每个投资的项目的潜在环境影响问题进行审查与评价。环境立法的步伐也大大加快，如日本的环境法是较完善的，大量的法规是在1967-1965年制定的，其中仅在1970年第64届国会上通过的防治环境污染有关的法律就有14项，这次会议被称之为“污染国会”。由于各发达工业国家政府对环境问题的重视，投入了大量的人力、财力和物力，经过严格控制，综合治理，取得了显著成效，环境污染基本得到了
10、控制，环境质量明显改善。.我国的大气污染情况 我国是世界上大气污染最严重的国家之一我国大气污染现状：世界卫生组织公布了54 个国家 272 个城市大气污染评价结果，全球空气污染最严重的城市依次为：太原、米兰、北京、乌鲁木齐、墨西哥城、兰州、重庆、济南、石家庄、德黑兰。世界十大污染严重的城市中，我国占了7个。所以，我国是世界上大气污染物排放量最大的国家之一。近年来，虽然我国大气污染防治工作取得了很大的成效，但由于各种原因，我国大气环境面临的形势仍然非常严峻。大气污染物排放总量居高不下。现在，全国二氧化硫年排放量高达1857万吨，烟尘1159万吨，工业粉尘1175万吨。目前，我国大气污染仍然十分严
11、重。全国大多数城市的大气环境质量超过国家规定的标准。全国47个重点城市中，约70以上的城市大气环境质量达不到国家规定的二级标准；参加环境统计的338个城市中，137个城市空气环境质量超过国家三级标准，占统计城市的40，属于严重污染型城市。酸雨区污染日益突出。酸雨区由80年代的西南局部地区发展到现在的西南、华南、华中和华东4个大面积的酸雨区，酸雨覆盖面积已占国土面积的30以上，我国已成为继欧洲、北美之后的世界第三大重酸雨区。常德市酸雨污染也非常严重，1996年酸雨频率达100，逢雨必酸。通过采取建立城市大气环境保护圈。关闭城郑砖瓦厂、拆除污染严重的小型锅炉等措施，大气中烟尘和二氧化硫的污染有所减
12、轻，酸雨频率有所下降，但目前仍高达41.6。我国大气污染特点：普遍问题：主要污染物是悬浮微粒和SO2，说明“煤烟型污染”是我国大气污染的普遍问题。突出问题：北高南低；冬高夏低；早晚高中午低是大气污染的突出问题。区域问题：产煤区，尤其是高含硫煤区污染严重是区域问题。我国大气污染严重的原因：1.大气环境是人类赖以生存的可贵资源，大气环境资源的破坏是一种不可逆的过程，恢复良好的大气环境质量要比采取措施从根本上防治大气污染付出更多的经济代价。但这种观念长期以来并没有被一些部门和一些地区充分的理解和认识。他们只考虑近期的、局部的经济发展需要，在制汀一些综合的经济政策、产业政策以及城市建设发展规划中缺乏对
13、保护大气环境的考虑，往往以牺牲环境为代价换取经济的快速发展，形成了盲目扩大生产规模、乱铺摊子、重复建设、技术装备水平低、能源资源浪费大、乡镇企业无序发展、劣质煤炭流通失控等状况。因此说缺乏对环境保护考虑的地方政策的出台，本身就是造成加重大气污染的诱因，所造成环境危害和损失是难以挽回的。2.能源、利用不合理，能源浪费严重主要表现如下：(1)在我国一次能源消费结构中，煤炭占75%，而用于发电的煤量仅占总煤量的35%，其它煤炭则用于工业及民用燃烧，有84%的煤炭直接燃烧，这种煤炭消费构成是恨不合理的。(2)我国煤炭生产过分注重产量的增加，对控制高硫煤问题重视不够，主要表现在煤炭的洗选率低和高硫煤地区的煤炭产量增长过快。目前，我国煤炭入洗率为22%，发达国家一般多在60%80%。(3)各类燃烧设备技术及制造水平较低，能源利用率不高，使用能耗高排污量大和超期服役的燃烧设备的现象相当普遍。全国工业锅炉50万台，平均热效率
