环境工程学王玉恒第5章

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1、大气污染控制工程大气污染控制工程 环境工程学环境工程学 第二篇第二篇1维维持生命的持生命的持生命的持生命的三大要素三大要素三大要素三大要素空气空气水水 食品食品 一一个个人人可可以以7 7天天不不吃吃饭饭, , 2 2天天不不喝喝水，却一刻也离不开空气。水，却一刻也离不开空气。 人人的的呼呼吸吸系系统统的的免免疫疫力力比比起起胃肠道系统要差得多。胃肠道系统要差得多。我我国国3/43/4的的城城市市居居民民呼呼吸吸不不到到清洁的空气。清洁的空气。空气污染成为环境健康最主要杀手！2 基本要求基本要求n了解主要大气污染物及其发生源，环境空气质量了解主要大气污染物及其发生源，环境空气质量控制标准和综合

2、防治措施；控制标准和综合防治措施；n掌握有关除尘的基本理论，具有选用除尘设备、掌握有关除尘的基本理论，具有选用除尘设备、设计除尘系统的能力；设计除尘系统的能力；n掌握气态污染物控制的基本原理及其方法，能进掌握气态污染物控制的基本原理及其方法，能进行一般气态污染物控制系统的设计和典型设备的行一般气态污染物控制系统的设计和典型设备的工艺计算。工艺计算。3第五章第五章 大气质量与大气污染大气质量与大气污染大气的结构及组成大气的结构及组成大气污染大气污染大气质量控制标准大气质量控制标准大气污染控制的基本方法大气污染控制的基本方法4q大气层结构大气层结构v大气圈的概念大气圈的概念 在地球引力作用下在地球

3、引力作用下随地球而旋转的大气层随地球而旋转的大气层叫做叫做大气圈大气圈，其厚度约，其厚度约为地球表面为地球表面1000-14001000-1400千米的范围。千米的范围。第一节第一节 大气结构及组成大气结构及组成5大气圈垂直结构对流层（对流层（平均厚度平均厚度12km）集中了大气质量的集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气，主和全部的水蒸气，主要天气现象都发生在这一层要天气现象都发生在这一层温度随高度的增加而降低，每升高温度随高度的增加而降低，每升高100m平平均降温均降温0C强烈对流作用强烈对流作用6大气圈垂直结构平流层平流层（对流层顶（对流层顶50-60km）同温层同温层:对流层顶对流层顶3

4、5-45km，气温，气温-550C左右左右同温层以上，气温随高度增加而增加同温层以上，气温随高度增加而增加集中了大部分臭氧集中了大部分臭氧 没有对流运动，污染物停留时间很长没有对流运动，污染物停留时间很长7暖层暖层（中间层顶（中间层顶800km）气温随高度升高而增高气温随高度升高而增高气体分子高度电离电离层气体分子高度电离电离层散逸层散逸层（暖层以上）（暖层以上）气温很高，空气稀薄气温很高，空气稀薄空气粒子可以摆脱地球引力而散逸空气粒子可以摆脱地球引力而散逸n大气压力总是随高度的升高而降低大气压力总是随高度的升高而降低n均质大气层均质大气层8085km以下，成分基本不变以下，成分基本不变中间层

5、中间层（平流层顶（平流层顶85km）气温随高度升高而迅速降低气温随高度升高而迅速降低对流运动强烈对流运动强烈8大气水蒸气杂质干洁空气氮气（N2 ）氧气（O2 ）氩气（Ar2 ）其他气体：CO2, Ne, He, Kr, H2, N2O, O3等气态物质：SOX, NOX, CO, CO2, H2S, NH3等悬浮颗粒物有机颗粒无机颗粒q二、大气组成二、大气组成干洁空气的组成具体见表5-19q大气污染的定义大气污染的定义（air pollution） 通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入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，达到足够的时间，并因此大气中

6、，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。第二节第二节 大气污染的来源和影响大气污染的来源和影响10一、一、 大气污染物大气污染物q 气溶胶状态污染物（气溶胶状态污染物（颗粒污染物颗粒污染物） 粉尘（粉尘（Dust，1200m）： TSP悬浮在空气中，空气动力学当量直径悬浮在空气中，空气动力学当量直径100m的的颗粒物颗粒物 PM10悬浮在空气中，空气动力学当量直径悬浮在空气中，空气动力学当量直径10m的的颗粒物（颗粒物（飘尘或可吸入粒子飘尘或可吸入粒子） PM悬浮在空气中，空气动力学当量直径悬

7、浮在空气中，空气动力学当量直径m的颗粒的颗粒物（物（细颗粒物，可入肺颗粒物细颗粒物，可入肺颗粒物） 11nPM细颗粒物，也叫可入肺颗粒物，是对空气中空气动力学直径小于或等于微米的固体颗粒或液滴的总称。这些颗粒非常细小，人的肉眼无法看到，它们可以在空气中漂浮数天。人类纤细的头发直径大约是70微米，比最大的PM还大近三十倍。到底有多大？ 12q作业：PM来源，危害，监测方法（国内外），控制措施？13烟烟/ /烟尘烟尘( (fume, 0.011m) )：冶金过程形成的固体颗粒，冶金过程形成的固体颗粒，氧化铅烟、氧化锌烟等。氧化铅烟、氧化锌烟等。飞灰飞灰( (fly ash) )：燃料燃烧产生的烟气

8、排出的分散得较细：燃料燃烧产生的烟气排出的分散得较细的的粒子粒子。雾雾( (fog) )：气体中液滴悬浮体的总称。：气体中液滴悬浮体的总称。霾或灰霾霾或灰霾（haze）：霾天气是大气中悬浮的大量微小尘）：霾天气是大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊，能见度低到粒使空气浑浊，能见度低到10km10km以下的天气现象，易出以下的天气现象，易出现在逆温、无风、相对湿度较大等气象条件下。若能见现在逆温、无风、相对湿度较大等气象条件下。若能见度恶劣到度恶劣到1-2km1-2km，称为灰霾。，称为灰霾。q 气溶胶状态污染物气溶胶状态污染物（颗粒污染物颗粒污染物） 1415（二）气（二）气态污染物染物按按化化

9、学学组组份份含硫化合物含硫化合物 SO2、SO3和和H2S等；等； 含氮化合物含氮化合物 NO、NO2、NH3等；等；碳氧化合物碳氧化合物 CO和和CO2；碳氢化合物碳氢化合物 烷烃、烯烃、苯以及多环芳烃等；烷烃、烯烃、苯以及多环芳烃等； 卤素化合物卤素化合物 卤代烃、含氯和含氟化合物卤代烃、含氯和含氟化合物16一次污染物一次污染物二次污染物二次污染物形形成成方方式式SO2、SO3和和H2S；NO、NO2、NH3；CO和和CO2；烷烃、烯烃、苯以及多环芳烃等等烷烃、烯烃、苯以及多环芳烃等等硫酸烟雾；硫酸烟雾；光化学烟雾光化学烟雾（二）气（二）气态污染物染物17光化学烟雾硫酸烟雾（伦敦烟雾）18

10、（一一） 大气污染源大气污染源1 1）自然污染源、人为污染源）自然污染源、人为污染源2 2）主要污染源有三方面：）主要污染源有三方面：燃料燃烧燃料燃烧工业生产过程工业生产过程交通运输交通运输固定源固定源流动源流动源3 3）其它）其它分类分类a. 按污染源的空间：点源和面源；按污染源的空间：点源和面源；b. 按释放污染物的持续时间按释放污染物的持续时间：瞬时源、间断源和连续源：瞬时源、间断源和连续源c. 按污染源距地面的距离：按污染源距地面的距离：高架源和地面源。高架源和地面源。二、大气污染物的来源19(二) 大气污染物的发生量及排放量的计算方法（自学） 1 1）物料衡算法物料衡算法2 2）排放

11、系数法排放系数法3 3）现场监测法）现场监测法(三) 全球和中国大气污染物的排放量（自学）20大大气气污污染染危危害害人体健康的危害人体健康的危害对植物的危害对植物的危害对物对物品品的的损害损害导致全球性环境问题导致全球性环境问题慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿、慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿、肺癌和各种过敏性疾病。统计资料表明肺癌和各种过敏性疾病。统计资料表明,市区呼吸道疾病的发病率比郊区高市区呼吸道疾病的发病率比郊区高2.4倍倍,而肺癌发病率比郊区高出而肺癌发病率比郊区高出7.3倍。倍。气体污染物：经过叶气体污染物：经过叶片片的气孔进入植物体，的气孔进入植物体，逐渐扩散到植物体内各组织，

12、破坏叶绿素，逐渐扩散到植物体内各组织，破坏叶绿素，使组织脱水坏死，阻碍各种代谢机能，抑制使组织脱水坏死，阻碍各种代谢机能，抑制植物的生长。植物的生长。粒状污染物：擦伤叶面，阻碍阳光，影响光粒状污染物：擦伤叶面，阻碍阳光，影响光合作用，从而影响植物的正常生长。合作用，从而影响植物的正常生长。酸雨酸雨温室效应加剧温室效应加剧臭氧层破坏臭氧层破坏三、大气污染的危害21v 酸雨酸雨 (Acid Rain) 定义定义酸雨又称酸沉降，它是指酸雨又称酸沉降，它是指pH值小于值小于的天然降水（湿沉降）和酸的天然降水（湿沉降）和酸性气体及颗粒物的沉降（干沉降）。性气体及颗粒物的沉降（干沉降）。成分成分主要是无机

13、酸和有机酸，绝大部分是硫酸和硝酸。主要是无机酸和有机酸，绝大部分是硫酸和硝酸。形成机理形成机理 人为排放的人为排放的SO2和和NOx等气体在大气中经过复杂的物理化学过程等气体在大气中经过复杂的物理化学过程生成硫酸和硝酸，形成了酸雨，大体经过以下几个过程。生成硫酸和硝酸，形成了酸雨，大体经过以下几个过程。1、 SO2的氧化过程：的氧化过程：SO2通过催化氧化和光化学氧化两种途径通过催化氧化和光化学氧化两种途径转化为转化为SO3，进而生产硫酸。进而生产硫酸。2、 NOx的氧化过程：的氧化过程： NOx的氧化过程主要是催化氧化。在空气的氧化过程主要是催化氧化。在空气湿度大并存在金属杂质和湿度大并存在

14、金属杂质和NH3的条件下，生成硝酸和硝酸盐，最的条件下，生成硝酸和硝酸盐，最终形成气溶胶。终形成气溶胶。3、 酸雨的形成：酸雨的形成： 硫酸、硝酸及其他酸性成分等酸性污染物可硫酸、硝酸及其他酸性成分等酸性污染物可以被吸收到云内（云内捕集），在云下的酸性污染物在降雨初以被吸收到云内（云内捕集），在云下的酸性污染物在降雨初期被雨水吸收（雨水捕集），进而成为酸性降水。期被雨水吸收（雨水捕集），进而成为酸性降水。v 全球性大气环境问题全球性大气环境问题22v 温室效应温室效应 (Greenhouse Effect)温室气体与温室效应温室气体与温室效应 能使地球大气增温的微量组分称为温室气体，主要有能使

15、地球大气增温的微量组分称为温室气体，主要有CO2、CH4、N2O、CFC3（氟里昂）（氟里昂）等。这些微量气体主要吸收等。这些微量气体主要吸收7500-13000nm间的长波辐射，使地球的温度上升，即产生温室效应。间的长波辐射，使地球的温度上升，即产生温室效应。 研究表明，各种温室气体对全球的温室效应所起作用的比研究表明，各种温室气体对全球的温室效应所起作用的比例不同，其中例不同，其中CO2的作用占的作用占55%、 CFC占占24%、CH4占占15%、N2O占占6%。 进入进入20世纪以来，这些温室气体在大气中的浓度都有增加，世纪以来，这些温室气体在大气中的浓度都有增加，其中其中CO2的增加是

16、最快的，是造成全球变暖的主要原因。的增加是最快的，是造成全球变暖的主要原因。 CO2浓度增加的人为原因：化石燃料的燃烧所排放的浓度增加的人为原因：化石燃料的燃烧所排放的CO2 占排放总量占排放总量70%；森林的毁坏。；森林的毁坏。v 全球性大气环境问题全球性大气环境问题23v 臭氧层空洞臭氧层空洞 (Depletion of the Ozone Layer) 在大气圈约在大气圈约25km高空的平流层有一个臭氧层。高空的平流层有一个臭氧层。 臭氧具有非常强烈的吸收紫外线的功能，臭氧具有非常强烈的吸收紫外线的功能，特别是吸收了特别是吸收了99%来自太阳紫外线中对生物有来自太阳紫外线中对生物有害的部

17、分害的部分(UV-B)。臭氧层损坏原因臭氧层损坏原因 人类活动排入大气的某些化学物质与臭氧发生作用，导致了人类活动排入大气的某些化学物质与臭氧发生作用，导致了臭氧的损耗。这些物质主要有臭氧的损耗。这些物质主要有CH4、N2O、CCl4、哈龙（溴氟焕、哈龙（溴氟焕烃）以及氟里昂烃）以及氟里昂等，破坏作用最大的为哈龙类物质与氟里昂。等，破坏作用最大的为哈龙类物质与氟里昂。 科学家研究发现，在对流层相对稳定的氟里昂在上升进入科学家研究发现，在对流层相对稳定的氟里昂在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈的紫外线作用下被平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈的紫外线作用下被分解，分解释放出的氯

18、原子同臭氧发生连锁反应，不断破坏臭分解，分解释放出的氯原子同臭氧发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。氧分子。估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。v 全球性大气环境问题全球性大气环境问题24四、我国大气污染状况四、我国大气污染状况 从全国范围看，我国大气污染仍以煤烟型污染为主，从全国范围看，我国大气污染仍以煤烟型污染为主，大气污染物主要是大气污染物主要是颗粒物和颗粒物和SOSO2 2；但由于城市机动车数量的；但由于城市机动车数量的剧增，一些大城市的大气污染已呈现出以机动车尾气污染剧增，一些大城市的大气污染已呈现出以机动车尾气污染为主的趋势。为主的趋势。 我国的

19、能源消费结构中，煤炭占我国的能源消费结构中，煤炭占73.5%73.5%、石油和天然、石油和天然气分别占气分别占18.6% 18.6% 、2.2%2.2%，与世界平均煤炭占，与世界平均煤炭占27% 27% 、石油、石油占占39.5% 39.5% 、天然气占、天然气占23.5% 23.5% 的消费结构距离较大。的消费结构距离较大。 根据根据20132013年中国环境状况公报年中国环境状况公报，城市空气环境质量城市空气环境质量不容乐观。不容乐观。去年开始首次监测去年开始首次监测PM2.5PM2.5的的7474个重点城市中，只个重点城市中，只有有3 3个城市空气质量达标，京津冀地区去年有半年以上时间个

20、城市空气质量达标，京津冀地区去年有半年以上时间空气质量不达标，北京空气质量不达标，北京20132013年年48%48%的天数空气质量达标，重的天数空气质量达标，重污染天比例达到污染天比例达到16.2%16.2%。酸雨分布区域主要集中在长江沿线。酸雨分布区域主要集中在长江沿线及中下游以南，酸雨区面积约占国土面积的及中下游以南，酸雨区面积约占国土面积的10.6%10.6%。2526第三节第三节 大气污染综合防治途径大气污染综合防治途径 大气污染综合防治的含义：实质上就是为了达到区域环境空气质量目标，对多种大气污染控制方案的技术可行性、经济合理性、区域适应性和实施可能性等进行最优化选择和评价，从而得

21、出最优的控制技术方案和工程措施。27第三节第三节 大气污染综合防治途径大气污染综合防治途径 （一）调整产业结构，优化能源构成 从调整经济结构和推进技术进步入手，将降低资源能源消耗、推进清洁生产、防治工业污染作为中国产业政策的重要组成部分，减少各种大气污染物的排放，实环境和经济的协调发展。二二 、大气污染综合防治措施、大气污染综合防治措施 （二）严格大气环境管理 （三）实施大气污染物总量控制 282929 （四）推广大气污染控制技术 1.清洁生产：清洁的生产过程和清洁的产品改善能源供应结构和布局，提高清洁能源和优质能源比例提高能源利用效率和节约能源推广少污染的煤炭开采技术和清洁煤技术积极开发利用

22、新能源和可再生能源 3.建立综合性工业基地：各企业间相互利用原材料和废弃物，减少污染物排放总量 4.对烟（废）气进行净化处理 二二 、大气污染综合防治措施、大气污染综合防治措施293030补充：补充：清洁能源战略清洁能源战略世界一次能源替代趋势世界一次能源替代趋势清洁能源战略包括常规能源的清洁利用；可再生能清洁能源战略包括常规能源的清洁利用；可再生能源的利用；新能源的开发；各种节能技术等。源的利用；新能源的开发；各种节能技术等。303131清洁能源的典型案例清洁能源的典型案例1、洁净煤技术、洁净煤技术 洁净煤技术是指从煤炭开发利用的全过程洁净煤技术是指从煤炭开发利用的全过程中，旨在减少污染排放

23、与提高利用效率的中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。主要包括煤炭洗选、加工、转化、先进发主要包括煤炭洗选、加工、转化、先进发电技术、烟气净化等方面的内容。电技术、烟气净化等方面的内容。 313232清洁能源的典型案例清洁能源的典型案例2、西气东输、西气东输32(五）控制大气污染的经济措施1)1)必要的环境保护投资必要的环境保护投资环保投资占国民生产总值（环保投资占国民生产总值（GNPGNP）的比例，发展中国）的比例，发展中国家为家为1 1，发达国家为，发达国家为1 12 2我国目前比例为我国目前比例为，希望能达到，希望能达

24、到2)2)实行实行“污染者和使用者支付原则污染者和使用者支付原则”，可采用的经济手段：，可采用的经济手段：建立市场（排污许可证制度等）建立市场（排污许可证制度等）税收手段（污染税、资源税等）税收手段（污染税、资源税等）收费制度（排污费等）收费制度（排污费等）财政手段（治理污染的财政补贴等）财政手段（治理污染的财政补贴等）责任制度（赔偿损失和罚款等）责任制度（赔偿损失和罚款等）二二 、大气污染综合防治措施、大气污染综合防治措施33q第四节第四节 大气环境质量控制标准大气环境质量控制标准 环境空气质量控制标准为控制和改善大气质量，保护为控制和改善大气质量，保护人体健康和生态环境，限制大气环境中的污

25、染物而制订。人体健康和生态环境，限制大气环境中的污染物而制订。 它包括它包括环境空气质量标准、大气污染物排放标准、大环境空气质量标准、大气污染物排放标准、大气污染控制技术标准、大气污染警报标准气污染控制技术标准、大气污染警报标准等。等。 按使用范围可分为按使用范围可分为国家标准、地方标准和行业标准国家标准、地方标准和行业标准。34 中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准 环境空气质量标准环境空气质量标准 Ambient air quality standard GB30952012 (代替GB30951996)环境保护部2012-02-29批准 v主题内容与适用范围本标准规定了环境空气质

26、量功能区划分、标准分级、污染物项目、平均时间及浓度限值，监测方法、数据统计的有效性规定及实施与监督等。本标准适用于环境空气质量评价与管理。 q一、 环境空气质量标准35修订的主要内容n调整了环境空气功能区分类，将三类区并入二类区；n增设了PMum浓度限值和臭氧8小时平均浓度限值；n调整了颗粒物（粒径小于等于10um）、二氧化氮、铅和苯并芘等的浓度限值；n调整了数据统计的有效性规定。36v 环境空气质量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、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。环境空气质量标准分级（环境空气质量

27、标准分为二级）一类区执行一级标准二类区执行二级标准373839空气质量指数对应的污染项目浓度限值4041q一、 环境空气质量标准 环境空气质量控制标准为控制和改善大气质量，保护为控制和改善大气质量，保护人体健康和生态环境，限制大气环境中的污染物而制订。人体健康和生态环境，限制大气环境中的污染物而制订。 它包括它包括环境空气质量标准、大气污染物排放标准、大环境空气质量标准、大气污染物排放标准、大气污染控制技术标准、大气污染警报标准气污染控制技术标准、大气污染警报标准等。等。 按使用范围可分为按使用范围可分为国家标准、地方标准和行业标准国家标准、地方标准和行业标准。42二、大气污染物排放标准 大气

28、污染物排放标准是指为了实现环境空气质量标准，根据国家不同时期的经济技术条件，对排入大气环境中的污染物质浓度或数量所作出的限量规定。分为两级，即国家大气污染物排放标准和地方大气污染物排放标准。本标准设置下列三项指标：通过排气筒排放废气的最高允许排放浓度。通过排气筒排放的废气，按排气筒高度规定的最高允许排放速率。任何一个排气筒必须同时遵守上述两项指标，超过其中任何一项均为超标排放。以无组织方式排放的废气，规定无组织排放的监控点及相应的监控浓度限值。43相关概念n最高允许排放浓度 指排气筒中污染物任何1小时浓度平均值不得超过的限值。n最高允许排放速率 指一定高度的排气筒任何1小时排放污染物的质量不得

29、超过的限值。n无组织排放 指大气污染物不经过排气筒的无规则排放。低矮排气筒的排放属有组织排放，但在一定条件下也可造成与无组织排放相同的后果。因此，在执行“无组织排放监控浓度限值”指标时，由低矮排气筒造成的监控点污染物浓度增加不予扣除。n无组织排放监控点 依照标准规定，为判别无组织排放是否超过标准而设立的监测点。n无组织排放监控浓度限值 指监控点的污染物浓度在任何1小时的平均值不得超过的限值。44q大气污染控制的基本方法大气污染控制的基本方法 废气排放控制系统废气排放控制系统 污染物的捕集污染物的捕集 是对工艺过程中散发的含污染物是对工艺过程中散发的含污染物 的气流进行收集的气流进行收集，是是保

30、证生产和生活环境能否达到卫生标准的关键步骤保证生产和生活环境能否达到卫生标准的关键步骤。捕集捕集装置绝大多数成罩子形状装置绝大多数成罩子形状, ,故常称它为故常称它为集气罩集气罩。45v 集气罩的分类集气罩的分类 按集气罩与污染源的相对位置、围档情况及气体按集气罩与污染源的相对位置、围档情况及气体的流动方式，可以把集气罩分为四类。的流动方式，可以把集气罩分为四类。 密闭集气罩密闭集气罩 半密闭集气罩半密闭集气罩 外部集气罩外部集气罩 吹吸式集气罩吹吸式集气罩46 密闭集气罩密闭集气罩：将污染源密闭起来的一种集气罩。将污染源密闭起来的一种集气罩。作用原理作用原理：使污染物的扩散限制在使污染物的扩

31、散限制在一个很小的密闭空间内，仅在必须一个很小的密闭空间内，仅在必须留出的罩上开口缝隙处吸入若干室留出的罩上开口缝隙处吸入若干室内空气，使罩内保持一定负压，达内空气，使罩内保持一定负压，达到防止污染物外逸的目的。到防止污染物外逸的目的。特点特点：与其它类型集气罩相比，所与其它类型集气罩相比，所需排风量最小，控制效果最好，且需排风量最小，控制效果最好，且不受室内横向气流的干扰。所以，不受室内横向气流的干扰。所以，在设计中应优先考虑选用。在设计中应优先考虑选用。 一般来说，密闭集气罩多用于粉尘发生源，常称为粉尘密闭罩。一般来说，密闭集气罩多用于粉尘发生源，常称为粉尘密闭罩。47 半密闭集气罩半密闭

32、集气罩：也称箱式集气罩或排气柜。也称箱式集气罩或排气柜。 由于生产工艺的需要，在罩上开由于生产工艺的需要，在罩上开有较大的操作孔。操作时，通过孔口有较大的操作孔。操作时，通过孔口吸入的气流来控制污染物外逸。其捕吸入的气流来控制污染物外逸。其捕集机理与密闭罩一样，可视为开有较集机理与密闭罩一样，可视为开有较大孔口的密闭罩。大孔口的密闭罩。 特点特点：控制效果好，排风量比控制效果好，排风量比密闭罩大，而小于其它型式的集气密闭罩大，而小于其它型式的集气罩。罩。48 外部集气罩外部集气罩 由于工艺条件的限制，有时无法对污染源进行密由于工艺条件的限制，有时无法对污染源进行密闭，则只能在其附近设置外部集气

33、罩。闭，则只能在其附近设置外部集气罩。特点特点：由于外部集气罩的吸气方向由于外部集气罩的吸气方向与污染气流运动的运动方向往往不与污染气流运动的运动方向往往不一致，一般需要较大风量才能控制一致，一般需要较大风量才能控制污染气流的扩散，而且容易受室内污染气流的扩散，而且容易受室内横向气流干扰，致使捕集效率降低。横向气流干扰，致使捕集效率降低。作用原理作用原理：依靠罩口外吸入气流的依靠罩口外吸入气流的运动实现捕集污染物。运动实现捕集污染物。49 吹吸式集气罩吹吸式集气罩：也称箱式集气罩或排气柜。也称箱式集气罩或排气柜。 当外部集气罩与污染源距离较大，单纯依靠罩口的抽吸作当外部集气罩与污染源距离较大，

34、单纯依靠罩口的抽吸作用往往控制不了污染物的扩散，则可以在外部集气罩的对面设用往往控制不了污染物的扩散，则可以在外部集气罩的对面设置吹气口，将污染气流吹向外部集气罩的吸气口，以提高控制置吹气口，将污染气流吹向外部集气罩的吸气口，以提高控制效果。效果。特点特点：由于吹出气流的速由于吹出气流的速度衰减得慢，以及气幕的度衰减得慢，以及气幕的作用，使室内空气混入量作用，使室内空气混入量大为减少，所以达到同样大为减少，所以达到同样的控制效果时，要比单纯的控制效果时，要比单纯采用外部集气罩节约风量，采用外部集气罩节约风量，且不易受室内横向气流的且不易受室内横向气流的干扰。干扰。50 颗粒污染物控制颗粒污染物

35、控制颗粒污染物控制的方法和设备主要有四类颗粒污染物控制的方法和设备主要有四类: : 机械力除尘器：机械力除尘器： 过滤式除尘器：过滤式除尘器：重力沉降室重力沉降室惯性除尘器惯性除尘器旋风除尘器旋风除尘器 静电除尘器：静电除尘器：干式静电除尘器干式静电除尘器湿式静电除尘器湿式静电除尘器袋式过滤器袋式过滤器颗粒层过滤器颗粒层过滤器 湿式除尘器湿式除尘器通过通过质量力质量力的作用达到除尘目的。的作用达到除尘目的。用用多孔过滤介质多孔过滤介质来分离捕集气体中的尘粒。来分离捕集气体中的尘粒。利用高压电场产生的利用高压电场产生的静电力（库仑力）静电力（库仑力）的作用分离含尘的作用分离含尘气体中的固体粒子或

36、液体粒子。气体中的固体粒子或液体粒子。声波除尘器声波除尘器51泡沫除尘器泡沫除尘器喷雾塔喷雾塔填料塔填料塔冲击式除尘器冲击式除尘器文丘里洗涤塔文丘里洗涤塔 湿式除尘器：湿式除尘器：v 在四类除尘器中机械力除尘器的应用最广，它在四类除尘器中机械力除尘器的应用最广，它们常常被用作为高效除尘器的前级预除尘器。文们常常被用作为高效除尘器的前级预除尘器。文丘里洗涤器、过滤式除尘器和静电除尘器属于高丘里洗涤器、过滤式除尘器和静电除尘器属于高效除尘器。效除尘器。v 实际应用中，常常把一种机械除尘器与后三实际应用中，常常把一种机械除尘器与后三类除尘器的任一种配合使用类除尘器的任一种配合使用, ,除尘效率可达除

37、尘效率可达95%95%以以上。上。利用液体所形成的液膜、液滴或气泡来洗涤含尘气利用液体所形成的液膜、液滴或气泡来洗涤含尘气体，使尘粒随液体排出，气体得到净化。体，使尘粒随液体排出，气体得到净化。52 气态污染物控制气态污染物控制气态污染物控制的方法和设备主要有两大类气态污染物控制的方法和设备主要有两大类: : 分离法：分离法：是利用污染物与废气中其它组分的物理性质的差异使是利用污染物与废气中其它组分的物理性质的差异使污染物从废气中分离出来，如：污染物从废气中分离出来，如：吸收吸收吸吸 附附冷冷 凝凝催化转化催化转化膜分离膜分离 转化法：转化法：是使废气中污染物发生某些化学反应，把污染物转化是使

38、废气中污染物发生某些化学反应，把污染物转化成无害物质或易于分离的物质，如：成无害物质或易于分离的物质，如：燃烧法燃烧法生物处理法生物处理法电子束法电子束法53吸收净化吸收净化 吸收是利用气体混合物中不同组分在吸收剂中的溶解度不同，或吸收是利用气体混合物中不同组分在吸收剂中的溶解度不同，或者与吸收剂发生选择性化学反应，从而将有害组分从气流中分离出来者与吸收剂发生选择性化学反应，从而将有害组分从气流中分离出来的过程。的过程。捕集效率高、设备简单、一次性投资低。捕集效率高、设备简单、一次性投资低。广泛地用于气态污染物的处理，例如：广泛地用于气态污染物的处理，例如：SO2、H2S、HF、NOx等。等。

39、吸附净化吸附净化 使气体混合物与适当的多孔性固体接触，利用固体表面存在的未使气体混合物与适当的多孔性固体接触，利用固体表面存在的未平衡的分子引力或化学键力，把混合物中某一组分或某些组分吸留在平衡的分子引力或化学键力，把混合物中某一组分或某些组分吸留在固体表面上，达到气体混合物分离的目的。固体表面上，达到气体混合物分离的目的。物理吸收物理吸收；化学吸收化学吸收。 效率高，能回收有用组分，设备简单，操作方便，易于实现自动效率高，能回收有用组分，设备简单，操作方便，易于实现自动控制。控制。 已广泛地应用于化工、冶金、石油、食品、轻工及高纯气体的制已广泛地应用于化工、冶金、石油、食品、轻工及高纯气体的

40、制备等部门。备等部门。54冷凝净化冷凝净化 冷凝法是利用气态污染物在不同温度及压力下具有不同的饱和蒸冷凝法是利用气态污染物在不同温度及压力下具有不同的饱和蒸汽压，在降低温度和加大压力下，某些污染物凝结出来，以达到净化汽压，在降低温度和加大压力下，某些污染物凝结出来，以达到净化或回收的目的。或回收的目的。膜分离法膜分离法 使气体混合物在压力梯度作用下，透过特定薄膜，因不同气体具使气体混合物在压力梯度作用下，透过特定薄膜，因不同气体具有不同的透过速度，从而使气体混合物中不同组分达到分离的效果。有不同的透过速度，从而使气体混合物中不同组分达到分离的效果。 过程简单，控制方便，操作弹性大，能在常温下工

41、作。过程简单，控制方便，操作弹性大，能在常温下工作。 目前已用于石油化工、合成氨气中回收氢、天然气体净化、空气目前已用于石油化工、合成氨气中回收氢、天然气体净化、空气中氧的富集、以及中氧的富集、以及COCO2 2的去除与回收等。的去除与回收等。接触冷凝接触冷凝表面冷凝表面冷凝 特别适用于处理废气度在特别适用于处理废气度在10000ppm以上的有机溶剂蒸汽，常作以上的有机溶剂蒸汽，常作为吸附、燃烧等净化高浓度废气的前处理为吸附、燃烧等净化高浓度废气的前处理 。 55催化转化催化转化 使气态污染物通过催化剂床层，经历催化反应，转化为无害物质使气态污染物通过催化剂床层，经历催化反应，转化为无害物质或

42、易于处理和回收利用的物质。或易于处理和回收利用的物质。 如：可以用催化氧化法将如：可以用催化氧化法将SOSO2 2转化为转化为SOSO3 3以回收硫酸；以回收硫酸； SOSO2 2和和NONOx x均可均可以用催化还原法净化。以用催化还原法净化。 净化效率较高，在净化过程中可直接将主气流中的有害物转化为净化效率较高，在净化过程中可直接将主气流中的有害物转化为无害物，避免了二次污染；但催化剂价格高，操作要求高，难以回收无害物，避免了二次污染；但催化剂价格高，操作要求高，难以回收有用物质。有用物质。燃烧法燃烧法 利用氧化燃烧或高温分解的原理把有害气体转化为无害物质的方利用氧化燃烧或高温分解的原理把

43、有害气体转化为无害物质的方法。该方法可回收燃烧后产物或燃烧过程中的热量。法。该方法可回收燃烧后产物或燃烧过程中的热量。直接燃烧直接燃烧热力燃烧热力燃烧催化燃烧催化燃烧56生物处理法生物处理法 利用微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分的特性，利用微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分的特性，经代谢降解，转化为简单的无机物（经代谢降解，转化为简单的无机物（HO2和和CO2）或细胞组成物质。）或细胞组成物质。主要的处理方法：吸收法；过滤法。主要的处理方法：吸收法；过滤法。电子束照射法电子束照射法 可用于脱除硫氧化物、氮氧化物。可用于脱除硫氧化物、氮氧化物。57污染物的稀释法控制

44、污染物的稀释法控制 稀释法稀释法就是采用烟囱排放污染物，通过大气的输送和扩散作用降就是采用烟囱排放污染物，通过大气的输送和扩散作用降低其低其“着地浓度着地浓度”，使污染物的地面浓度达到规定的环境质量标准。，使污染物的地面浓度达到规定的环境质量标准。 稀释法控制包括稀释法控制包括大气扩散大气扩散和和烟囱设计烟囱设计两方面的内容。两方面的内容。 烟囱排放本身并不减少排入大气污染物的量，但它能使污染物从烟囱排放本身并不减少排入大气污染物的量，但它能使污染物从局部地区转移到大得多的范围内扩散，利用大气的自净能力使地面污局部地区转移到大得多的范围内扩散，利用大气的自净能力使地面污染物浓度控制在人们可以接受的范围内。染物浓度控制在人们可以接受的范围内。58小结小结大气圈的垂直结构及其特点大气圈的垂直结构及其特点大气污染物的分类大气污染物的分类大气污染控制的基本概念和基本处理大气污染控制的基本概念和基本处理方法方法59