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1、環(huán)境污染與防治專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)與實(shí)務(wù)復(fù)習(xí)資料第一部分基礎(chǔ)理論知識(shí)一、水污染防治基礎(chǔ)理論知識(shí)(一)水與水體污染1、水與水循環(huán)(1)熟悉水環(huán)境保護(hù)采取限制或消除排入水體和水域的污染物的措施,使河流、湖泊、海洋、水庫(kù)等水體和水域維持其應(yīng)有的正常功能。(2)熟悉水循環(huán)基本原理地球表面的水在太陽(yáng)輻射能和地心引力的相互作用下,水分不斷的蒸發(fā)和蒸騰,并汽化為水蒸氣,上升到空中形成云,又在大氣環(huán)流的作用下傳播到各處,遇到適當(dāng)?shù)臈l件時(shí)即成為雨或雪而降落到海洋和陸地。這些降落下來(lái)的水分,一部分滲入地下,成為土壤或地下水;一部分經(jīng)植物吸收后再經(jīng)枝葉蒸騰進(jìn)入大氣層;一部分可直接從地面蒸發(fā)而發(fā)散;一部分可能順地表徑流匯入江、河
2、、湖泊流入海洋,再經(jīng)水面蒸發(fā)進(jìn)入大氣圈。這種過(guò)程循環(huán)往復(fù)、永無(wú)止境,稱(chēng)作自然界水循環(huán)。2、廢水的來(lái)源與污染物(1)掌握廢水的來(lái)源與特性根據(jù)來(lái)源不同,廢水可分為生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)退水三大類(lèi)。生活污水:人們?cè)谌粘I钪兴a(chǎn)生的廢水,主要包括廚房洗滌污水。工業(yè)廢水:在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所排出的廢水。工業(yè)廢水分為生產(chǎn)污水和生產(chǎn)廢水。生產(chǎn)廢水是指較清潔,不經(jīng)處理即可排放或回用的工業(yè)廢水。而那些污染較嚴(yán)重,須經(jīng)過(guò)處理后方可排放的工業(yè)廢水就稱(chēng)為生產(chǎn)污水。農(nóng)業(yè)退水:農(nóng)作物栽培、牲畜飼養(yǎng)、食品加工等過(guò)程排出的污水稱(chēng)為農(nóng)業(yè)廢水。(2)掌握污染物種類(lèi)及水質(zhì)指標(biāo)污染物種類(lèi):物理:顏色、濁度、溫度、懸浮固體、放射性化
3、學(xué):ph、cod、bod5、toc、氨氮、石油類(lèi)、苯類(lèi)生物:總大腸菌群、糞大腸菌群、埃希氏大腸菌、細(xì)菌總數(shù)等水質(zhì)指標(biāo):物理:水溫、懸浮物(總不可濾殘?jiān)?.45m濾膜截留物質(zhì)的質(zhì)量,105烘干)、渾濁度(水中含有膠體狀態(tài)和懸浮狀態(tài)的雜質(zhì)引起水的渾濁程度)、色度、臭和味、電導(dǎo)率等化學(xué)指標(biāo): l 雜質(zhì)或污染物質(zhì)的單項(xiàng)指標(biāo):如錳、鐵、氯化物等;l 無(wú)機(jī)特性的綜合指標(biāo):ph、酸度、堿度、硬度、總含鹽量、氧化還原電位等;l 有機(jī)污染物的綜合指標(biāo):cod(使水樣中能被氧化的物質(zhì)氧化所需耗用氧化劑的量),bod5(有氧條件下,微生物分解水體中有機(jī)物質(zhì)的生物化學(xué)過(guò)程中所需溶解氧的量),tocl 微生物指標(biāo):總
4、大腸菌群、糞大腸菌群、埃希氏大腸菌、細(xì)菌總數(shù)等l 放射性指標(biāo):總放射性、總放射性,單位bq/l(二)廢水處理方法1、熟悉水污染對(duì)人類(lèi)的危害水污染后,通過(guò)飲水或食物鏈,污染物進(jìn)入人體,使人急性或慢性中毒。砷、鉻、銨類(lèi)、苯并(a)芘等,還可誘發(fā)癌癥。被寄生蟲(chóng)、病毒或其它致病菌污染的水,會(huì)引起多種傳染病和寄生蟲(chóng)病。重金屬污染的水,對(duì)人的健康均有危害。被鎘污染的水、食物,人飲食后,會(huì)造成腎、骨骼病變,攝入硫酸鎘20毫克,就會(huì)造成死亡。鉛造成的中毒,引起貧血,神經(jīng)錯(cuò)亂。六價(jià)鉻有很大毒性,引起皮膚潰瘍,還有致癌作用。飲用含砷的水,會(huì)發(fā)生急性或慢性中毒。砷使許多酶受到抑制或失去活性,造成機(jī)體代謝障礙,皮膚角
5、質(zhì)化,引發(fā)皮膚癌。有機(jī)磷農(nóng)藥會(huì)造成神經(jīng)中毒,有機(jī)氯農(nóng)藥會(huì)在脂肪中蓄積,對(duì)人和動(dòng)物的內(nèi)分泌、免疫功能、生殖機(jī)能均造成危害。稠環(huán)芳烴多數(shù)具有致癌作用。氰化物也是劇毒物質(zhì),進(jìn)入血液后,與細(xì)胞的色素氧化酶結(jié)合,使呼吸中斷,造成呼吸衰竭窒息死亡。我們知道,世界上80%的疾病與水有關(guān)。傷寒、霍亂、胃腸炎、痢疾、傳染性肝類(lèi)是人類(lèi)五大疾病,均由水的不潔引起。2、廢水處理的基本途徑與方法(1)掌握按處理方法分類(lèi):物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)法、生物化學(xué)處理法物理方法:通過(guò)物理作用來(lái)清除廢水中的污染物稱(chēng)為物理處理法。常用的方法是利用過(guò)濾、沉淀、浮選等技術(shù)分離廢水中的懸浮污染物?;瘜W(xué)處理法:通過(guò)一些化學(xué)反應(yīng)清除
6、廢水中污染物質(zhì)或使其轉(zhuǎn)化為其它物質(zhì)從而化有害為無(wú)害、有毒為無(wú)毒等,稱(chēng)為化學(xué)處理法。常用的方法有中和法、氧化法、凝聚法、石灰解析法等。 中和法主要用來(lái)除廢水的酸、堿性。 氧化法主要是通過(guò)氧化作用加速污染物的降解和轉(zhuǎn)化。一般有三種方式:一是空氣氧化法,即將廢水暴露在空氣中,利用空氣氧化;二是化學(xué)氧化法,即在廢水中加高錳酸鉀、液氯、臭氧等強(qiáng)氧化劑使其發(fā)生氧化反應(yīng);三是電解氧化法,即利用電解的基本原理,使廢水中有害物質(zhì)通過(guò)電解過(guò)程,在陰陽(yáng)兩級(jí)分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng),以消除污染物質(zhì)。 化學(xué)凝聚法這是處理廢水常用的一種方法。當(dāng)廢水中含有許多膠體物質(zhì),用物理方法不易除去時(shí),常加凝聚劑,如硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸
7、亞鐵、明礬、鋁酸鈉、氧化鐵等,以清除膠體帶的電荷,使之變成絮狀,迅速下沉。 電解凝聚法電解凝聚法與化學(xué)凝聚法基本相同,即清除膠體上的電荷,使其發(fā)生凝聚作用。不過(guò),后者是促使膠體下沉,前者是促使肢體聚集于液體表面。電解凝聚法常用于去除廢水中的乳化油。通過(guò)電解作用使陽(yáng)極電板上產(chǎn)生礬花,即氫氧化鐵,陰極產(chǎn)生氫氣。礬花和氣體氣泡不斷上升,將乳化油帶至液面產(chǎn)生凝聚、吸附和浮托等作用, 因此又稱(chēng)電浮選法。物理化學(xué)法:離子交換法、吸附法、萃取法、分離技術(shù)等。離子交換法這個(gè)方法是使硬水軟化的傳統(tǒng)方法,現(xiàn)在是深度處理廢水和回收其中有用物質(zhì)的重要方法之一。常用于除去或回收廢水中的重金屬。即利用離子交換作用,把廢水
8、中希望除去的或回收的陽(yáng)離子或交換,然后用水或其它液體淋洗樹(shù)脂,將其中重金屬洗出,樹(shù)脂復(fù)原。離子交換樹(shù)脂有天然和人工合成產(chǎn)物兩種。此外,天然的蒙脫石、沸石、多水高嶺土和伊利石等均有離子交換吸附能力,也可用于處理廢水,并具有來(lái)源容易、成本低等優(yōu)點(diǎn)。吸附法吸附法是采用固體多孔吸附劑,吸附廢水中的味、臭、色、油、酚等污染物的處理方法。屬于這類(lèi)吸附劑的有活性炭、活性硅石、硅酸、白土、蒙脫石、氧化鋁和骨粉等。萃取法采用某種有機(jī)溶劑,從廢水中除去或回收可溶于該溶劑中的污染物的處理方法,例如,用重質(zhì)苯、異丙醚等革取廢水中的酚。泡沫分離這種方法是把空氣吹入廢水中,或者在廢水中投放表面活性物質(zhì),使水中形成許多泡沫
9、,水中表面活性或非活性污染物質(zhì)吸附在泡沫上,升至水面,不斷刮去泡沫,就能達(dá)到去除污染物的目的。分離技術(shù)膜分離技術(shù)可分為電滲析法、擴(kuò)散滲析法、反滲透法和超濾法四種形式。a電滲析法:溶液中的離子在直流電場(chǎng)的作用下,有選擇地通過(guò)離子交換膜進(jìn)行定向遷移,此法多用于海水和苦咸水除鹽、制取去離子水等。b擴(kuò)散滲析:即為濃差滲析,利用半透膜(只能透過(guò)溶劑或只透過(guò)溶質(zhì)的膜)使溶液中的溶質(zhì)由高濃度一側(cè),通過(guò)膜向低濃度一側(cè)遷移。此法主要用于酸、堿廢液的處理、回收和有機(jī)、無(wú)機(jī)電解質(zhì)的分離、純化。c反滲透:以壓力為推動(dòng)力,把水溶液中的水分離出來(lái),同時(shí)分離、濃縮溶液中的分子態(tài)或離子態(tài)物質(zhì)的方法。反滲透法在化工分離技術(shù)、硬
10、水軟化、制取高純水和分離細(xì)菌、病毒等方面得到廣泛應(yīng)用。d超濾法:是以壓力為推動(dòng)力,使水溶液中大分子物質(zhì)和水分離。其本質(zhì)是機(jī)械篩濾。在這種方法中,膜表面孔隙大小是主要控制因素。生化處理法:利用自然界存在的各種微生物,將廢水中有機(jī)物進(jìn)行降解,達(dá)到廢水凈化的目的。根據(jù)廢水處理過(guò)程中起作用的微生物對(duì)氧氣要求的不同,廢水的生物處理分為好氣和厭氣生物處理兩類(lèi)。好氣生物處理法:在廢水中通過(guò)大量空氣,促使好氣微生物大量繁殖,并注意調(diào)節(jié)ph值(69)、溫度(2030)和增加必要的養(yǎng)料(bodnp=10051)等,使之有利于微生物的生長(zhǎng)和發(fā)育。它們能將廢水中的有機(jī)物大量分解,分解為co2、h2o、nh3和硫酸鹽、
11、磷酸鹽等,達(dá)到去除有機(jī)污染物質(zhì)的目的。嫌氣生物處理:是在缺氧條件下,利用嫌氣微生物來(lái)進(jìn)行廢水處理,這種辦法常用于處理有機(jī)質(zhì)含量高的廢水,即生化需氧量在500010000mg/l以上的廢水。物理法:利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物。如,用沉淀法去除水中相對(duì)密度大于1的懸浮顆粒的同時(shí)回收這些顆粒物;浮選法(或氣浮法)可去除乳狀油滴或相對(duì)密度接近1的懸浮物;過(guò)濾法可去除水中的懸浮顆粒;蒸發(fā)法用于濃縮廢水中不揮發(fā)性的可溶性物質(zhì)等?;瘜W(xué)法:利用化學(xué)反應(yīng)或物理化學(xué)作用處理回收可溶性廢物或膠狀物質(zhì)。如,中和法用于中和酸性或堿性廢水;萃取法利用可溶性廢物在兩相中溶解度不同的分配,回收酚類(lèi)、重金屬等;
12、氧化還原法用來(lái)去除廢水中還原性或氧化性污染物,殺滅天然水體中的病源菌等。生物法:利用微生物的生化作用處理廢水中的有機(jī)物。如,生物過(guò)濾法和活性污泥法用來(lái)處理生活污水或有機(jī)生產(chǎn)廢水。(2)掌握按處理程度分類(lèi):一級(jí)處理、二級(jí)處理、三級(jí)處理城市污水成分的99.9%是水,固體物質(zhì)僅占0.03%0.06%左右。城市污水的bod一般在75300mg/l。根據(jù)對(duì)污水的不同凈化需求,廢水處理的各種步驟可劃分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理。一級(jí)處理:主要去除廢水中懸浮固體和漂浮物質(zhì),同時(shí)還通過(guò)中和或均衡等預(yù)處理對(duì)廢水進(jìn)行調(diào)節(jié)以便排入受納水體或二級(jí)處理裝置。主要包括篩濾、沉淀、浮選等物理處理法。經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后,廢水的bod
13、一般只去除30左右,達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn),仍需進(jìn)行二級(jí)處理。二級(jí)處理:主要去除廢水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)。主要采用生物處理和絮凝等方法,bod去除率可達(dá)90以上,處理水可以達(dá)標(biāo)排放。生物法主要是除去一級(jí)處理后廢水中的有機(jī)物,絮凝法是去除廢水中的無(wú)機(jī)懸浮物和膠體顆粒物或低濃度有機(jī)物。三級(jí)處理:是在一級(jí)、二級(jí)處理的基礎(chǔ)上,對(duì)難降解的有機(jī)物、磷、氮等營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)進(jìn)一步處理??刂聘粻I(yíng)養(yǎng)化或達(dá)到使廢水能夠重新回用。采用的方法可能有混凝、過(guò)濾、離子交換、反滲透、超濾、消毒等。二、大氣污染防治基礎(chǔ)理論知識(shí)(一)大氣污染物的形成1、大氣污染(1)了解地球大氣層:大氣組成和大氣結(jié)構(gòu)大氣組成分為恒定、可變和不定
14、三種組分。氮78.09%、氧20.95、氬0.93%,加上微量的氖、氦、氪、氙、氡等稀有氣體為恒定;水蒸氣(4%以下)和二氧化碳(0.020.04%)為可變;不定組分來(lái)源有二:(1)自然界的火山爆發(fā)、森林火災(zāi)、地震等自然災(zāi)害,形成的塵埃、硫化氫等(2)人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生的,硫氧化物、氨氧化物等。在均質(zhì)層中,根據(jù)氣體的溫度沿地球表面垂直方向的變化,分為對(duì)流層(12千米,每上升100米,氣溫降低0.6)、平流層(38km,臭氧在該層)、中間層(35km)、熱層(630km,電離層)、逸散層。(2)掌握大氣污染的概念自然界中局部的質(zhì)能變化和人類(lèi)的生產(chǎn)和生活活動(dòng),改變大氣圈中某些原有組分和向大氣中排放有
15、毒有害物質(zhì),以致使大氣質(zhì)量惡化,影響原來(lái)有利的生態(tài)平衡體系,嚴(yán)重威脅著人體健康和正常工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),以及對(duì)建筑物和設(shè)備財(cái)產(chǎn)等構(gòu)成損壞即為大氣污染。(3)了解大氣污染的特點(diǎn):局部、區(qū)域性、全球性局部、區(qū)域性、全球性一般認(rèn)為大氣污染只發(fā)生在城市和工業(yè)區(qū),那里的大氣污染物濃度往往要比農(nóng)村或郊區(qū)高出許多倍,似乎大氣污染僅局限于局部地區(qū)或是區(qū)域性問(wèn)題。但從實(shí)際表現(xiàn),大氣污染是全球性的問(wèn)題,因?yàn)槲廴疚镒罱K將散布到整個(gè)大氣層。(4)熟悉大氣污染的危害:對(duì)生物、材料和氣候的危害生物危害:動(dòng)物因吸入污染空氣或吃含污染物食物而發(fā)病或死亡,大氣污染物可使植物抗病力下降、影響生長(zhǎng)發(fā)育、葉面產(chǎn)生傷斑或枯萎死亡。;人體受害有
16、三條途徑,即吸入污染空氣、表面皮膚接觸污染空氣和食入含大氣污染物的食物,除可引起呼吸道和肺部疾病外,還可對(duì)心血管系統(tǒng)、肝等產(chǎn)生危害,嚴(yán)重的可奪去人的生命。材料危害:大氣污染可使建筑物、橋梁、文物古跡和暴露在空氣中的金屬制品及皮革、紡織等物品發(fā)生性質(zhì)的變化,造成直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失。s02與其他酸性氣體可腐蝕金屬、建筑石料及玻璃表面。s02還可使紙張變脆、褪色,使膠卷表面出現(xiàn)污點(diǎn)、皮革脆裂并使紡織品抗張力降低。03及so2會(huì)使染料與繪畫(huà)褪色,從而對(duì)寶貴的藝術(shù)產(chǎn)品造成威脅。氣候危害:大氣污染還會(huì)導(dǎo)致降水規(guī)律的改變。水循環(huán)對(duì)于地球上人類(lèi)的生存是至關(guān)重要的。大氣污染影響凝聚作用與降水形成,有可能導(dǎo)致降
17、水的增加或減少。大氣污染對(duì)降水化學(xué)的影響表現(xiàn)在酸性化合物的輸入,即出現(xiàn)酸雨。酸雨會(huì)導(dǎo)致土壤變化,繼而引起水體的ph值變化和化學(xué)變化。破壞高空臭氧層,形成臭氧空洞;二氧化碳等溫室氣體的增多會(huì)導(dǎo)致地球大氣增曖,導(dǎo)致全球天氣災(zāi)害增多;煙塵等氣溶膠粒子增多,使大氣混濁度增加,減弱太陽(yáng)輻射,影響地球長(zhǎng)波輻射,可能導(dǎo)致天氣氣候異常。(5)熟悉全球性大氣污染問(wèn)題:酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞酸雨:ph值10m)、飄塵(0.110m)、總懸浮顆粒物(tsp,d100m)、飛灰、黑煙、液滴、輕霧、重霧氣態(tài)污染物:硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳?xì)浠?、硫酸煙霧、光化學(xué)煙霧。按形成過(guò)程分為:一次污染物、二次污染物一
18、次污染物:直接從污染源排放的污染物質(zhì),so2、co、no、顆粒物等。二次污染物:由一次污染物在大氣中相互作用經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)形成的與一次污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)完全不同的新的大氣污染物,其毒性比一次污染物還強(qiáng)。如, 硫酸及硫酸鹽氣溶膠、硝酸及硝酸鹽氣溶膠、臭氧、光化學(xué)煙霧等。(2)掌握主要大氣污染物的來(lái)源天然污染源:自然污染源是由于自然原因(如火山爆發(fā),森林火災(zāi)等)而形成。人為污染源:由于人們從事生產(chǎn)和生活活動(dòng)而形成。在人為污染源中,又可分為固定的(如煙囪、工業(yè)排氣筒)和移動(dòng)的(如汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)、輪船)兩種。工業(yè)企業(yè)工業(yè)企業(yè)是大氣污染的主要來(lái)源,也是大氣衛(wèi)生防護(hù)工作的重點(diǎn)之一。隨著工業(yè)的
19、迅速發(fā)展,大氣污染物的種類(lèi)和數(shù)量日益增多。由于工業(yè)企業(yè)的性質(zhì)、規(guī)模、工藝過(guò)程、原料和產(chǎn)品種類(lèi)等不同,其對(duì)大氣污染的程度也不同。生活爐灶與采暖鍋爐在居住區(qū)里,隨著人口的集中,大量的民用生活爐灶和采暖鍋爐也需要耗用大量的煤炭,特別在冬季采暖時(shí)間,往往使受污染地區(qū)煙霧彌漫,這也是一種不容忽視的大氣污染源。交通運(yùn)輸近幾十年來(lái),由于交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展,城市行駛的汽車(chē)日益增多,火車(chē)、輪船、飛機(jī)等客貨運(yùn)輸頻繁,這些又給城市增加了新的大氣污染源。其中具有重要意義的是汽車(chē)排出的廢氣。汽車(chē)污染大氣的特點(diǎn)是排出的污染物距人們的呼吸帶很近,能直接被人吸入。汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣中主要含有一氧化碳、氮氧化物、烴類(lèi)(碳?xì)浠?/p>
20、合物)、鉛化合物等。(3)掌握粉塵的物理性質(zhì)n 粉塵的密度n 粉塵的安息角與滑動(dòng)角1. 安息角:粉塵從漏斗連續(xù)落下自然堆積形成的圓錐體母線與地面的夾角2. 滑動(dòng)角:自然堆積在光滑平板上的粉塵隨平板做傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)粉塵開(kāi)始發(fā)生滑動(dòng)的平板傾角3. 安息角與滑動(dòng)角是評(píng)價(jià)粉塵流動(dòng)特性的重要指標(biāo)4. 安息角和滑動(dòng)角的影響因素:粉塵粒徑、含水率、顆粒形狀、顆粒表面光滑程度、粉塵粘性n 粉塵的比表面積單位體積粉塵所具有的表面積以質(zhì)量表示的比表面積以堆積體積表示的比表面積n 粉塵的含水率1. 粉塵中的水分包括附在顆粒表面和包含在凹坑和細(xì)孔中的自由水分以及顆粒內(nèi)部的結(jié)合水分2. 含水率水分質(zhì)量與粉塵總質(zhì)量之比3.
21、含水率影響粉塵的導(dǎo)電性、粘附性、流動(dòng)性等物理特性4. 吸濕現(xiàn)象n 粉塵的潤(rùn)濕性1. 潤(rùn)濕性粉塵顆粒與液體接觸后能夠互相附著或附著的難易程度的性質(zhì)2. 潤(rùn)濕性與粉塵的種類(lèi)、粒徑、形狀、生成條件、組分、溫度、含水率、表面粗糙度及荷電性有關(guān),還與液體的液體的表面張力及塵粒與液體之間的粘附力和接觸方式有關(guān)。3. 粉塵的潤(rùn)濕性隨壓力增大而增大,隨溫度升高而下降4. 潤(rùn)濕速度5. 潤(rùn)濕性是選擇濕式除塵器的主要依據(jù)n 粉塵的荷電性和導(dǎo)電性粉塵的荷電性 天然粉塵和工業(yè)粉塵幾乎都帶有一定的電荷 荷電因素電離輻射、高壓放電、高溫產(chǎn)生的離子或電子被捕獲、顆粒間或顆粒與壁面間摩擦、產(chǎn)生過(guò)程中荷電 天然粉塵和人工粉塵的
22、荷電量一般為最大荷電量的1/10 荷電量隨溫度增高、表面積增大及含水率減小而增加,且與化學(xué)組成有關(guān)粉塵的導(dǎo)電性 比電阻 導(dǎo)電機(jī)制:a) 高溫(200以上),粉塵本體內(nèi)部的電子和離子體積比電阻b) 低溫(100以下),粉塵表面吸附的水分或其他化學(xué)物質(zhì)表面積比電阻c) 中間溫度,同時(shí)起作用 比電阻對(duì)電除塵器運(yùn)行有很大影響,最適宜范圍1041010n 粉塵的粘附性1. 粘附和自粘現(xiàn)象2. 粘附力克服附著現(xiàn)象所需要的力3. 粘附力:分子力(范德華力)、毛細(xì)力、靜電力(庫(kù)侖力)4. 斷裂強(qiáng)度表征粉塵自粘性的指標(biāo),等于粉塵斷裂所需的力除以其斷裂的接觸面積5. 分類(lèi):不粘性、微粘性、中等粘性、強(qiáng)粘性6. 粒
23、徑、形狀、表面粗糙度、潤(rùn)濕性、荷電量均影響粘附性n 粉塵的自燃性和爆炸性自燃性 存放過(guò)程中自然發(fā)熱存放過(guò)程中自然發(fā)熱達(dá)到燃點(diǎn)燃燒 自然發(fā)熱的原因氧化熱、分解熱、聚合熱、發(fā)酵熱 影響因素:粉塵的結(jié)構(gòu)和物化特性、粉塵的存在狀態(tài)和環(huán)境爆炸性粉塵發(fā)生爆炸必備的條件: 可燃物與空氣或氧氣構(gòu)成的可燃混合物達(dá)到一定的濃度 最低可燃物濃度爆炸濃度下限 爆炸濃度上限 存在能量足夠的火源(二)大氣物理化學(xué)基礎(chǔ)1、大氣污染物擴(kuò)散與氣象的關(guān)系(1)了解地球大氣特征用氣溫的垂直分布把大氣分成對(duì)流層、平流層、中間層、暖層和散逸層。對(duì)流層:地球大氣層靠近地面的一層。它同時(shí)是地球大氣層里密度最高的一層,它蘊(yùn)含了整個(gè)大氣層約7
24、5%的質(zhì)量,以及幾乎所有的水蒸氣及氣溶膠平流層:亦稱(chēng)同溫層,是地球大氣層里上熱下冷的一層,此層被分成不同的溫度層,當(dāng)中高溫層置于頂部,而低溫層置于低部。它與位于其下貼近地表的對(duì)流層剛好相反,對(duì)流層是上冷下熱的中間層:又稱(chēng)中層是指自平流層頂?shù)?5千米之間的大氣層電離層:是地球大氣的一個(gè)電離區(qū)域。60千米以上的整個(gè)地球大氣層都處于部分電離或完全電離的狀態(tài),電離層是部分電離的大氣區(qū)域,完全電離的大氣區(qū)域稱(chēng)磁層暖層:位于中間層上部,暖層上界距地表約800公里,有原子氧和分子氮組成散逸層:是暖層頂以上大氣層的統(tǒng)稱(chēng),也叫散逸層、外層。它是大氣的最高層,是大氣圈和星際空間的過(guò)渡帶(2)了解大氣污染物擴(kuò)散方式
25、大氣污染物在擴(kuò)散過(guò)程中,除了在湍流及平流輸送的主要作用下被稀釋外,對(duì)于不同性質(zhì)的污染物,還存在沉降、化合分解、凈化等質(zhì)量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移作用。雖然這些作用對(duì)中、小尺度的擴(kuò)散為次要因素,但對(duì)較大粒子沉降的影響仍須考慮。大氣及下墊面的凈化作用主要有干沉積、濕沉積和放射性衰變等。(3)掌握氣象要素氣溫:對(duì)流層內(nèi),隨著高度的增加氣溫逐漸降低,這是因?yàn)榈孛媸谴髿獾闹饕椭苯拥臒嵩?,所以近地面層的溫度比上層要高,另一方面,水汽和固體雜質(zhì)的分布從低空向高空減少,他們吸收地面輻射的能力很強(qiáng),也使得近地面層氣溫比上層要高。氣溫隨高度的變化通常以氣溫垂直遞減率d來(lái)表示。氣溫沿垂直高度的分布,這種曲線稱(chēng)為氣溫沿高度分布曲
26、線或溫度層結(jié)曲線。大氣中溫度層結(jié)有四種類(lèi)型:氣溫隨高度增加而遞減0,正常分布層結(jié)或遞減層結(jié);氣溫直減率等于或近似等于干絕熱直減率,=d,中性層結(jié);氣溫不隨高度變化,=0,等溫層結(jié);氣溫隨高度增加而增加,0,逆溫。風(fēng):風(fēng)是空氣的水平運(yùn)動(dòng),在低層大氣中因?yàn)槭艿孛婺Σ亮Φ挠绊?,風(fēng)速隨高度增大,形成了有一定規(guī)律的垂直分布或稱(chēng)為風(fēng)的廓線。在大氣邊界層以上的自由大氣層中,氣流不受地面摩擦力的影響為地轉(zhuǎn)風(fēng);在大氣邊界層的上層和近地層中由于各自氣流受力的差異,形成了特殊的氣流分布,這便是下面將要講述的內(nèi)容。風(fēng)直接攜帶污染物輸送,而且影響污染物的擴(kuò)散,因此風(fēng)的大小和分布對(duì)污染物的分布有很大關(guān)系。2、大氣污染化學(xué)
27、(1)了解降水與大氣污染濕沉積(對(duì)較大粒子沉降的影響須考慮)包括大氣中的水汽凝結(jié)物(云或霧)與降水(雨或雪)對(duì)污染物的凈化作用。廠址選擇還要適當(dāng)考慮其它象條件。如低云和霧較多的地區(qū)容易形成更大的污染,而降水較多的地區(qū)由于雨水可以?xún)艋諝庵械奈廴疚?,使得污染物濃度降低,空氣往往較潔凈。當(dāng)降雨與固定的盛行風(fēng)常常同時(shí)出現(xiàn)的地區(qū),廠址選擇中應(yīng)考慮被污染的雨水可能會(huì)被風(fēng)吹向下風(fēng)方向的問(wèn)題。(2)了解酸雨化學(xué)2so2+2h2o+o22h2so42no+o22no24no2+2h2o+o24hno3nh3+hno4nh4no3(3)了解臭氧破壞化學(xué)cfcl3+hcfcl2+clno+o3no2+o2cfcl
28、2+hcfcl+clno2+ono+o2cl+o3clo+o2clo+ocl+o2總反應(yīng):o+o32o23、大氣污染擴(kuò)散模式(1)了解點(diǎn)源擴(kuò)散模式(2)了解線源擴(kuò)散模式一、湍流與湍流擴(kuò)散理論1. 湍流、正態(tài)分布低層大氣中的風(fēng)向是不斷地變化,上下左右出現(xiàn)擺動(dòng);同時(shí),風(fēng)速也是時(shí)強(qiáng)時(shí)弱,形成迅速的陣風(fēng)起伏。風(fēng)的這種強(qiáng)度與方向隨時(shí)間不規(guī)則的變化形成的空氣運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為大氣湍流。氣體污染物進(jìn)入大氣后,一面隨大氣整體飄移,同時(shí)由于湍流混合,使污染物從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴(kuò)散稀釋?zhuān)鋽U(kuò)散程度取決于大氣湍流的強(qiáng)度。根據(jù)湍流形成的原因可分為兩種湍流,一種是動(dòng)力湍流,它起因于有規(guī)律水平運(yùn)動(dòng)的氣流遇到起伏不平的地形擾動(dòng)所產(chǎn)
29、生,它們主要取決于風(fēng)速梯度和地面粗糙等:另一種是熱力湍流,它起因于地表面溫度與地表面附近的溫度不均一,近地面空氣受熱膨脹而上升,隨之上面的冷空氣下降,從而形成垂直運(yùn)動(dòng)。二、高斯擴(kuò)散模式(一)連續(xù)點(diǎn)源的擴(kuò)散連續(xù)點(diǎn)源一般指排放大量污染物的煙囪、放散管、通風(fēng)口等。排放口安置在地面的稱(chēng)為地面點(diǎn)源,處于高空位置的稱(chēng)為高架點(diǎn)源。1大空間點(diǎn)源擴(kuò)散高斯擴(kuò)散公式的建立有如下假設(shè):風(fēng)的平均流場(chǎng)穩(wěn)定,風(fēng)速均勻,風(fēng)向平直;污染物的濃度在y、z軸方向符合正態(tài)分布;污染物在輸送擴(kuò)散中質(zhì)量守恒;污染源的源強(qiáng)均勻、連續(xù)。2高架點(diǎn)源擴(kuò)散在點(diǎn)源的實(shí)際擴(kuò)散中,污染物可能受到地面障礙物的阻擋,因此應(yīng)當(dāng)考慮地面對(duì)擴(kuò)散的影響。處理的方法
30、是,或者假定污染物在擴(kuò)散過(guò)程中的質(zhì)量不變,到達(dá)地面時(shí)不發(fā)生沉降或化學(xué)反應(yīng)而全部反射;或者污染物在沒(méi)有反射而被全部吸收,實(shí)際情況應(yīng)在這兩者之間。3. 地面點(diǎn)源擴(kuò)散(二)連續(xù)線源的擴(kuò)散當(dāng)污染物沿一水平方向連續(xù)排放時(shí),可將其視為一線源,如汽車(chē)行駛在平坦開(kāi)闊的公路上。線源在橫風(fēng)向排放的污染物濃度相等,這樣,可將點(diǎn)源擴(kuò)散的高斯模式對(duì)變量y積分,即可獲得線源的高斯擴(kuò)散模式。但由于線源排放路徑相對(duì)固定,具有方向性,若取平均風(fēng)向?yàn)閤軸,則線源與平均風(fēng)向未必同向。所以線源的情況較復(fù)雜,應(yīng)當(dāng)考慮線源與風(fēng)向夾角以及線源的長(zhǎng)度等問(wèn)題。(三)連續(xù)面源的擴(kuò)散常用的面源擴(kuò)散模式為虛擬點(diǎn)源法,即將城市按污染源的分布和高低不同
31、劃分為若干個(gè)正方形,每一正方形視為一個(gè)面源單元,邊長(zhǎng)一般在0.510km之間選?。ㄈ┐髿馕廴疚镏卫矸椒?、掌握除塵器的分類(lèi)及工作原理除塵器的使用作用原理及分類(lèi)除塵器是從含塵氣體中分離并捕集粉塵、炭粒、霧滴的裝置。除塵器的性能用可處理的氣體量,氣體通過(guò)除塵器時(shí)的阻力損失和除塵效率來(lái)表達(dá).按分離、捕集的作用原理,可分為以下五類(lèi);機(jī)械除塵器:利用重力、慣性力、離心力等機(jī)械力將塵粒從氣體中分離出來(lái)的裝置.重力除塵器 這種除塵器的工作原理是:含塵氣體通過(guò)管道的擴(kuò)大部分(重力沉降室),流速大大降低,較大塵粒即在重力作用下沉降下來(lái)。為避免氣流旋渦將已沉降塵粒帶起,常在沉降室加擋板。通過(guò)沉降室的氣流速度不得
32、大于3米/秒,壓力損失一般為1020毫米水柱,能捕集粒徑大于50微米的塵粒。重力除塵器有干式和濕式之分,干式除塵效率為4060,濕式除塵效率為6080。重力除塵器適用于含塵氣體預(yù)凈化。為提高除塵效率,可降低沉降室高度或設(shè)置多層沉降室。慣性力除塵器 工作原理是:含塵氣流沖擊在擋板或?yàn)V層上,氣流急轉(zhuǎn),塵粒即在慣性力作用下與氣流分離。有碰撞型和回轉(zhuǎn)型兩類(lèi)其中1和2為碰撞型,3和4為回轉(zhuǎn)型,4也稱(chēng)百葉窗型)。慣性力除塵器適用于捕集粒徑10微米以上的塵粒,因易堵塞,對(duì)粘結(jié)性和纖維性粉塵不適用,其壓力損失因結(jié)構(gòu)而異,一般為3070毫米水柱。除塵效率為5070。 離心力除塵器 它是利用氣流在旋渦運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的
33、離心力以清除氣流中塵粒的設(shè)備。最常用的是旋風(fēng)除塵器。旋風(fēng)除塵器工作時(shí)氣流從上部沿切線方向進(jìn)入除塵器,在其中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),塵粒在離心力的作用下被拋向除塵器圓筒部分的內(nèi)壁上降落到集塵室。離心力除塵器于1885年開(kāi)始使用,已發(fā)展成多種型式,如氣流軸向引入,灰塵出口軸向配置或周邊配置。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件,壓力損失一般為40150毫米水柱,適用于去除大于5微米的塵粒。保護(hù)膜 除塵效率約7090。 多管式旋風(fēng)除塵器(簡(jiǎn)稱(chēng)多管除塵器)是由若干個(gè)單管旋風(fēng)塑燒板組合起來(lái)的??蓪⑷舾蓚€(gè)直徑較小的旋風(fēng)除塵器并聯(lián)起來(lái),也可將旋風(fēng)除塵器串聯(lián)起來(lái),前級(jí)用直徑較大的旋風(fēng)除塵器,后級(jí)用直徑小的。并聯(lián)多管除塵
34、器可制成立式、臥式和傾斜式等多種結(jié)構(gòu)。中國(guó)定型生產(chǎn)的多管除塵器,筒體直徑有150和250毫米兩種,有9管、12管和16管等規(guī)格。多管除塵器可去除粒徑為3微米以上的塵粒,壓力損失為50200毫米水柱,除塵效率為8595。洗滌除塵器 :利用水洗滌含塵氣體使氣體凈化的裝置。包括水浴式除塵器,泡沫式除塵器,文丘里管除塵器,水膜式除塵器等。重力噴淋除塵器 又稱(chēng)噴霧塔或洗滌塔。含塵氣體通過(guò)噴淋液的液滴空間時(shí),因塵粒和液滴之間碰撞、攔截和凝聚等作用,較大塵粒因重力沉降下來(lái),與洗滌液一起從塔底排走。為保證塔內(nèi)氣流均勻,常用多孔分布板或填料床。重力噴淋除塵器壓力損失小于25毫米水柱,常用于去除粒徑大于50微米的
35、塵粒。這種塑燒板具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力小、操作方便等特點(diǎn);但耗水多,占地面積大,效率較低。旋風(fēng)洗滌除塵器 這種除塵器捕集粒徑小于 5微米的塵粒,適用于氣量大、含塵濃度高的場(chǎng)合。常用的有旋風(fēng)水膜除塵器、旋筒式水膜除塵器和中心噴霧旋風(fēng)除塵器。旋風(fēng)水膜除塵器是由除塵器筒體上部的噴嘴沿切線方向?qū)⑺F噴向器壁,使壁上形成一層薄的流動(dòng)水膜,含塵氣體由筒體下層以入口流速約1522米秒的速度切向進(jìn)入,旋轉(zhuǎn)上升,塵??侩x心力作用甩向器壁,粘附于水膜,隨水流排出。氣流壓力損失為5075毫米水柱,除塵效率可達(dá)到9095。臥式旋風(fēng)水膜除塵器 又稱(chēng)鼓式除塵器或旋筒式除塵器。氣流進(jìn)入除塵器后沿螺旋通道作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),在離心力作用
36、下,塵粒被甩向筒壁。氣流以高速?zèng)_擊水箱內(nèi)的水面,塵粒便落入水中,氣流沖擊水面激起的水滴和塵粒碰撞,也能把塵粒捕獲。攜帶水滴的氣流繼續(xù)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),水滴被甩向器壁,形成水膜,把落在壁上的塵粒捕獲。氣流壓力損失為80100毫米水柱。 中心噴霧旋風(fēng)除塵器 中心設(shè)噴霧多孔管,含塵氣流由下部切向引入,塵粒被離心力甩向器壁,由于水滴同塵粒的碰撞作用和器壁水膜對(duì)塵粒的粘附作用而除去塵粒,氣流壓力損失為50200毫米水柱。適用于小于0.5微米的塵粒,除塵效率為9598。 隔膜泵除塵器 依靠氣流自身的動(dòng)能,沖擊液體表面而激起水滴和水花的除塵器。如沖擊水浴式除塵器,含塵氣流從噴口高速?lài)娙?,沖擊水面后改變方向,大顆粒
37、粉塵便被水捕獲。氣流繼續(xù)通過(guò)水層流動(dòng),激起大量水花、泡沫和霧滴,塵粒又被捕獲,除塵效率可達(dá)8095。壓力損失約為100150毫米水柱。此外,還有按同樣工作原理制成的沖激式和雙葉片沖激式除塵機(jī)組。 泡沫除塵器 又稱(chēng)泡沫洗滌器,或簡(jiǎn)稱(chēng)泡沫塔。塔中有一塊或幾塊多孔篩板,洗滌液流到塔板上,保持一定的液層高度,含塵氣流從塔下部導(dǎo)入,均勻穿過(guò)塔板上的小孔而分散于液流中,同時(shí)產(chǎn)生大量泡沫,增加了氣液兩相接觸表面積,使塵粒被液體捕集。除塵效率主要取決于泡沫層厚度,泡沫層厚30毫米時(shí),除塵效率為9599;泡沫層厚120毫米時(shí),除塵效率可達(dá)99.5以上。氣流壓力損失5080毫米水柱。 射流洗滌除塵器 這種除塵器的
38、工作原理是:水在高壓(3.57千克力/厘米2)下注入噴射器,抽吸含塵氣體,使氣流中的塵粒與水滴碰撞而被捕集。然后水滴和氣體的混合物進(jìn)入沉降室,水滴同塵粒從氣流中被分離出來(lái),達(dá)到除塵目的。這種除塵器適用于去除粒徑 0.5微米以上的塵粒,除塵效率約90。因用水量大,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高,不適用于大量含塵氣體的處理。 填料床洗滌除塵器 又稱(chēng)填料塔。經(jīng)過(guò)噴淋液淋濕的填料層,有很大的濕潤(rùn)表面。含塵氣流通過(guò)填料層時(shí),塵粒撞上濕填料表面即被俘獲而除去。這種除塵器可除去粒徑3微米以上的塵粒,除塵效率約為90。氣流壓力損失1550毫米水柱。填料床洗滌除塵器有立式和臥式,單層填料和多層填料,固定床、移動(dòng)床和流化床,平流式
39、和錯(cuò)流式等多種。文丘里除塵器 又稱(chēng)文氏管除塵器,由文氏管凝聚器和除霧器組成。凝聚器由收縮管、喉管和擴(kuò)散管組成。 含塵氣體進(jìn)入收縮管后,流速增大,進(jìn)入喉管時(shí),流速達(dá)到最大值。洗滌液從收縮管或喉管加入時(shí),氣液兩相間相對(duì)流速很大,液滴在高速氣流下霧化,氣體濕度達(dá)到飽和,塵粒被水濕潤(rùn)。塵粒與液滴或塵粒與塵粒之間發(fā)生激烈碰撞和凝聚。在擴(kuò)散管中,氣流速度減小,壓力回升,以塵粒為凝結(jié)核的凝聚作用加快,凝聚成粒徑較大的含塵液滴,而易于被捕集。文氏管除塵器適用于去除粒徑0.1100微米的塵粒,除塵效率為8095,壓力損失達(dá)300800毫米水柱。文氏管如帶有調(diào)節(jié)喉管直徑的裝置,在處理的氣體流量變化時(shí),除塵效率不會(huì)
40、降低。文氏管構(gòu)造有多種形式,按斷面形狀分為圓形和方形兩種;按喉管構(gòu)造分為喉管直徑可調(diào)的和喉管直徑固定的兩種;按液體霧化方式可分為預(yù)霧化和不預(yù)霧化的。從70年代初開(kāi)始,有的工廠用蒸汽和熱水濕式除塵器,除塵效率可提高到99.9,而且可以利用工廠的余熱。過(guò)濾式除塵器包括布袋除塵器和顆粒層除塵器等。袋式除塵器 屬于過(guò)濾除塵器。它是含塵氣流通過(guò)過(guò)濾材料,將粉塵分離、捕集的裝置。含塵氣體從下部引入圓筒型濾袋,在穿過(guò)濾布的空隙時(shí),塵粒因慣性、接觸和擴(kuò)散等作用而被攔截下來(lái)。若塵粒和濾料帶有異性電荷,則塵粒吸附于濾料上,可以提高除塵效率,但清灰較困難;若帶有同性電荷,則降低除塵效率,但清灰較容易。袋式除塵器可清
41、除粒徑0.1微米以上的塵粒,除塵效率達(dá)99。氣流壓力損失100200毫米水柱。布袋材料可用天然纖維或合成纖維的紡織品或氈制品;凈化高溫氣體時(shí),可用玻璃纖維作過(guò)濾材料。按照從濾布上清灰方法的不同,可分為三種型式:間歇清潔型是暫時(shí)停止工作,用敲打或用震蕩器清除積灰,也可用壓縮空氣反向吹洗;周期清潔型是幾組袋式除塵器,按順序每隔一定時(shí)間停止一組的工作,然后進(jìn)行清理;連續(xù)清潔型是用不斷移動(dòng)的氣環(huán)反吹或用脈沖反吹空氣方法清除積塵。用脈沖方式清除積塵的稱(chēng)為脈沖式除塵器。 袋式除塵器缺點(diǎn)是對(duì)通過(guò)的氣體不起冷卻作用,占地面積較大;優(yōu)點(diǎn)是裝置簡(jiǎn)單,除塵效率高,回收的干粉塵能直接利用。顆粒層除塵器是利用顆粒狀物料
42、(如硅石、礫石、焦炭、金屬屑、陶粒等)作填料層的內(nèi)濾式除塵裝置。捕集灰塵種類(lèi)多,除塵效率受氣溫、氣量、灰塵波動(dòng)大的影響小。濾塵機(jī)制與袋式除塵器相似,主要靠篩濾、慣性碰撞、截留及擴(kuò)散作用等,使粉塵附著于顆粒濾料及塵粒表面上。過(guò)濾效率隨顆粒層厚度及其上積附粉塵層厚度的增加而提高,壓力損失亦隨之提高。顆粒層除塵器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、耐高溫、耐腐蝕、效率高、占地面積小、投資省等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)使用的顆粒層除塵器有塔式旋風(fēng)顆粒層除塵器和沸騰床顆粒層除塵器。對(duì)于前者,含塵氣體經(jīng)旋風(fēng)除塵器預(yù)凈化后引入帶梳耙的顆粒層,使細(xì)粉塵被阻留在填料表面活顆粒層空隙中。填料層厚度一般為100-150mm,濾料常用粒徑2-4
43、.5mm石英砂,過(guò)濾氣速為30-40m/min,清灰時(shí)反吹空氣以45-50m/min的氣速按相反方向鼓進(jìn)顆粒層,使顆粒層處于活動(dòng)狀態(tài),同時(shí)旋轉(zhuǎn)梳耙攪動(dòng)顆粒層。反吹時(shí)間15min,反吹周期為30-40min,總壓力損失為1700-2000pa,總除塵效率在95%以上。反吹清灰的含塵氣流在返回旋風(fēng)除塵器。這類(lèi)除塵器常采用3-20個(gè)筒的多筒結(jié)構(gòu),排列成單行或雙行。每個(gè)單筒可連續(xù)運(yùn)行1-4小時(shí)。沸騰顆粒層除塵器不設(shè)梳耙清灰,反吹清灰風(fēng)速較大(50-70m/min),使顆粒層處于沸騰狀態(tài)。聲波除塵器 含塵氣體在聲波振動(dòng)下,引起塵粒共振,塵粒相互碰撞,然后凝聚。聲波除塵器由聲波發(fā)生源、凝聚塔、集塵器等組成
44、,又常與離心力除塵器串聯(lián)使用。聲波源位于凝聚塔上部,在凝聚塔內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)度約150分貝的聲波,使塵粒發(fā)生碰撞而凝聚起來(lái)。塵粒在有效高度1020米的塔內(nèi),滯留幾秒至十幾秒后,由集塵器捕集。聲波除塵器可處理粒徑0.1100微米的塵粒,壓力損失為60100毫米水柱,除塵效率為8095。其特點(diǎn)是適應(yīng)性大,能處理高溫和高濃度的含塵氣體,也能在濕式狀態(tài)下使用,但有噪聲。靜電除塵器 1906年f.g.科特雷爾首先研制成功,因此也稱(chēng)科特雷爾靜電除塵器。它是利用強(qiáng)電場(chǎng)使氣體發(fā)生電離,氣體中的粉塵也帶有電荷,并在電場(chǎng)作用下與氣體分離。除塵器的電極形式有平板式和管式兩種,通常負(fù)極稱(chēng)放電極,正極稱(chēng)集塵極(或沉降極)。如管
45、式靜電除塵器把220伏(或380伏)的交流電經(jīng)過(guò)升壓整流裝置,變?yōu)?6萬(wàn)伏左右的高壓直流電,絕緣進(jìn)入電暈線,圓筒壁為集塵極,由導(dǎo)線接地,電暈線和圓筒壁之間形成靜電場(chǎng),電暈線周?chē)諝猱a(chǎn)生電離,形成大量負(fù)離子和電子,向集塵極運(yùn)動(dòng)。含塵氣體從除塵器進(jìn)口處進(jìn)入除塵器,不帶電的塵粒和負(fù)離子結(jié)合,帶上負(fù)電,運(yùn)動(dòng)到集塵極后失去電荷成中性,通過(guò)振動(dòng)等沿集塵極落入灰斗。凈化后的氣體,從除塵器出口處排出。 靜電除塵器消耗的能量比其他除塵器少,氣流壓力損失一般為1050毫米水柱,除塵效率高達(dá)9099.9,適用于去除粒徑0.0550微米的塵粒,可用于高溫、高壓的場(chǎng)合,能連續(xù)操作。缺點(diǎn)是設(shè)備龐大,投資較高。其他型式的除
46、塵器 除上述已定型生產(chǎn)的各種除塵器外,還有高梯度磁力除塵器、靜電濕式除塵器、陶瓷過(guò)濾除塵器等。鋼鐵工業(yè)廢氣中的塵粒約有70以上具有強(qiáng)磁性,因此可以使用高梯度磁過(guò)濾器。如轉(zhuǎn)爐煙塵,主要是強(qiáng)磁性的微粒,用磁過(guò)濾器捕集粒徑0.8微米以上的塵粒,效率達(dá)99,壓力損失為170毫米水柱。靜電濕式除塵器裝有高壓電離器,使氣流中的塵粒在進(jìn)入有填料的洗滌區(qū)前荷電,荷電塵粒就被填料吸引而被水沖洗掉。這種除塵器去除粒徑0.1微米的塵粒的效率可達(dá)90%。陶瓷過(guò)濾除塵器是用微孔陶瓷作為濾料,可以用于高溫氣體的除塵。濾料微孔可做成不同孔徑。如孔徑為 1微米,粒徑1微米以上的粉塵可以全部捕集。據(jù)試驗(yàn),孔徑為0.85微米時(shí),
47、粒徑大于0.1微米的塵粒也可以捕集。2、熟悉氣態(tài)污染物治理方法:吸收、吸附、催化、燃燒、冷凝吸收法:是利用氣體在液體中溶解度的不同來(lái)分離和凈化氣體混合物的一種操作過(guò)程可分為物理吸收和化學(xué)吸收兩大類(lèi)吸附法:吸附法凈化氣體污染物的設(shè)備與廢水處理中的設(shè)備類(lèi)似,也可分為固體床,移動(dòng)床、流動(dòng)床三類(lèi)冷凝法:采用降低系統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力的方法使氣態(tài)污染物冷凝并從廢氣中分離出來(lái)的過(guò)程。它尤其適用于處理含高濃度(一般在10000ppm以上)有回收價(jià)值的有機(jī)氣態(tài)污染物的氣體。分為接觸冷凝器和表面冷凝器兩種。催化法:是使待處理氣態(tài)污染物通過(guò)催化劑床層,在催化劑的作用下發(fā)生催化反應(yīng),使之轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)或易于處理和回
48、收利用物質(zhì)的方法燃燒法:是利用燃燒過(guò)程將廢氣中可燃性氣體、有機(jī)蒸氣、微細(xì)的塵粒等轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害或易除去物質(zhì)的方法。三、固體和噪聲污染控制(一)固體廢物的定義與分類(lèi)、污染與控制及管理體系1、固體廢物的定義與分類(lèi)(1)了解固體廢物的定義及特征定義:指在生產(chǎn)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的,喪失原有利用價(jià)值或者雖未喪失利用價(jià)值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢棄物管理的物品、物質(zhì)。特征:資源和廢物相對(duì)性;富集多種污染成分的終態(tài),污染環(huán)境的源頭;固體廢物中的有害物質(zhì)呆滯性大,擴(kuò)散性?。晃:哂袧撛谛?、長(zhǎng)期性和災(zāi)難性。(2)熟悉固體廢物的分類(lèi)按化學(xué)性質(zhì)可分為
49、有機(jī)固體廢物和無(wú)機(jī)固體廢物;按照污染特性可分為一般固體廢物、危險(xiǎn)廢物以及放射性固體廢物。由于放射性廢物在管理方法和處置技術(shù)等方面與其他廢物有著明顯的差異,許多國(guó)家都不將其納入危險(xiǎn)廢物范圍內(nèi),我國(guó)固體法也沒(méi)有涉及放射性廢物的管理問(wèn)題。按來(lái)源分類(lèi):生活垃圾、工業(yè)廢物、危險(xiǎn)廢物、農(nóng)業(yè)廢物、放射性廢物。(3)熟悉危險(xiǎn)廢物的定義、分類(lèi)和鑒別定義:指列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄或者根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)特性的廢物。危險(xiǎn)廢物的特性通常包括急性毒性、易燃性、反應(yīng)性、腐蝕性、浸出毒性和疾病傳染性。分類(lèi):國(guó)家1998年7月1日實(shí)施的國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄中規(guī)定了47類(lèi)危險(xiǎn)廢物,既有固態(tài)、半固態(tài)的
50、廢物也有具外包裝的廢氣。(4)了解固體廢物的物理、化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì):一般分為含水率、組分和容重三個(gè)物理量含水率:垃圾中所含水分質(zhì)量與垃圾總質(zhì)量之比的百分?jǐn)?shù)。垃圾的含水率隨成分、季節(jié)、氣候等條件而變化,其變化幅度為1153(典型值15-40) 。組分(%):常常是以濕基表示的垃圾中某成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。容重:是指垃圾在自然狀態(tài)下單位體積的重量,一般用kgm3表示。容重因成分或壓實(shí)程度的不同而不同,數(shù)據(jù)波動(dòng)性較大。化學(xué)性質(zhì):有揮發(fā)分、灰分、灰分熔點(diǎn)、元素組成、固定碳及發(fā)熱值。 揮發(fā)分:又稱(chēng)揮發(fā)性固體含量,用vs()表示。vs是反映垃圾中有機(jī)物含量近似值的指標(biāo)參數(shù),它以垃圾在600溫度下的灼燒減量作為指標(biāo)
51、?;曳?、灰分熔點(diǎn):是指垃圾中不能燃燒也不揮發(fā)的物質(zhì),即灰分是反映垃圾中無(wú)機(jī)物含量的參數(shù),常用符號(hào)a表示,其數(shù)值即是灼燒殘留量()元素組成:主要指c、h、o、n、s及灰分的百分含量。發(fā)熱值:?jiǎn)挝毁|(zhì)量有機(jī)垃圾完全燃燒,并使反應(yīng)產(chǎn)物溫度回到參加反應(yīng)物質(zhì)的起始溫度時(shí)能放出的熱量,稱(chēng)垃圾的發(fā)熱值。2、固體廢物的污染與控制(1)了解固體廢物的污染途徑固體廢物露天存放或置于處置場(chǎng),其中的有害成分可通過(guò)大氣、土壤、地表或地下水間接傳至人體。(2)了解固體廢物的污染危害對(duì)土壤環(huán)境的影響:占用土地,破壞地貌和植被;固體廢物及其淋洗和滲濾液中所含的有害物質(zhì)會(huì)改變土壤性質(zhì)和結(jié)構(gòu),并對(duì)土壤中微生物產(chǎn)生影響。有害固體廢物
52、經(jīng)過(guò)風(fēng)化、雨雪淋溶、地表徑流的侵蝕,產(chǎn)生高溫和毒水或其他反應(yīng),殺滅土壤中的微生物, 使土壤喪失腐解能力,導(dǎo)致草木不生。對(duì)大氣環(huán)境的影響:固體廢物在運(yùn)輸、處理、堆放中的細(xì)微顆粒、粉塵等可隨風(fēng)飛揚(yáng);填埋場(chǎng)中逸出的沼氣也會(huì)造成污染,運(yùn)輸處理中也會(huì)產(chǎn)生有害氣體和粉塵。對(duì)水環(huán)境的影響:污染地表水、地下水。(3)掌握固體廢物污染控制1.改進(jìn)生產(chǎn)工藝:通過(guò)采用清潔生產(chǎn)工藝,選取精料,提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命等方式,從源頭減少固體廢物的產(chǎn)生量。2.發(fā)展物質(zhì)循環(huán)利用工藝和綜合利用技術(shù):通過(guò)使某種產(chǎn)品的廢物成為另一種產(chǎn)品的原料,或者盡量回收固體廢物中的有價(jià)值的成分進(jìn)行綜合利用,使盡可能少的廢物進(jìn)入環(huán)境,以取得經(jīng)濟(jì)、
53、環(huán)境和社會(huì)的綜合收益。3.進(jìn)行無(wú)害化的處理和處置(4)掌握固體廢物的一般處理方法 第一章 固體廢物的預(yù)處理一、名詞解釋1、破碎利用外力克服固體廢物質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊的過(guò)程。2、低溫破碎利用常溫下難以破碎的固體廢物在低溫時(shí)變脆的性能對(duì)其進(jìn)行破碎的方法。同時(shí),還可以根據(jù)不同物質(zhì)的脆化溫度的差異進(jìn)行選擇性的破碎。3、濕式破碎基于紙類(lèi)在水力的作用下發(fā)生漿液化,從而可將廢物利用與制漿造紙等工藝結(jié)合的原理而發(fā)展起來(lái)的一種破碎方法,主要是為了回收城市垃圾中大量的紙類(lèi)廢物。它將含有紙類(lèi)物質(zhì)的垃圾投入特制的破碎機(jī)內(nèi),和大量水流一起劇烈攪拌、破碎,使之成為漿液。由于破碎方法中使用大量的水,因
54、此稱(chēng)為濕式破碎。二、簡(jiǎn)答1、破碎的原理和目的原理:利用外力克服固體廢物質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)聚力而使大塊固體廢物分裂成小塊的過(guò)程。目的:將固體廢物轉(zhuǎn)變成適合于進(jìn)一步加工或者能經(jīng)濟(jì)地再處理的形狀與大小。2、固體廢物破碎的方法主要有哪些?根據(jù)固體廢物破碎時(shí)所使用的外力,可以將破碎分為機(jī)械能破碎和非機(jī)械能破碎兩種。機(jī)械能破碎:利用破碎工具對(duì)固體廢物施加外力而使其破碎,通常包括擠壓、沖擊、剪切、摩擦、撕拉等方式。非機(jī)械能破碎:利用電能、熱能等非機(jī)械能的方式對(duì)固體廢物進(jìn)行破碎,如低溫破碎、熱力破碎、減壓破碎、超聲波破碎等。用于實(shí)際生產(chǎn)的破碎設(shè)備通常都是綜合兩種或者兩種以上的破碎方法,對(duì)固體廢物進(jìn)行聯(lián)合破碎,這樣更能
55、達(dá)到良好的破碎效果。3、固體廢物破碎機(jī)有哪幾種類(lèi)型?常用的固體廢物破碎機(jī)包括以下幾種: 剪切式破碎機(jī):通過(guò)固定刀和可動(dòng)刀之間的作用,將固體廢物切開(kāi)或者割裂成適宜的形狀和尺寸,比較適合低二氧化硅含量的松散廢物的破碎。 錘式破碎機(jī):這是典型的沖擊式破碎機(jī),也是最普通的工業(yè)破碎設(shè)備。其原理是利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)大的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上面鉸接重錘,以鉸鏈為軸轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)重錘對(duì)廢物沖擊后拋射到破碎板上時(shí)的沖擊作用,以及錘頭引起的剪切作用等對(duì)廢物進(jìn)行破碎。主要用于破碎中等強(qiáng)度且腐蝕性較弱的固體廢物,如礦業(yè)廢物、硬質(zhì)塑料、廢棄金屬家用器物等。 顎式破碎機(jī):是一種比較古老的破碎設(shè)備,主要是借助于動(dòng)顎周期性地靠近或者離開(kāi)固定顎,使物料受到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、維護(hù)方便、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。主要用于強(qiáng)度與韌性高、腐蝕性強(qiáng)的廢物。 輥式破碎機(jī):利用輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)動(dòng),將廢物卷入輥?zhàn)又g加以擠壓破碎。輥式破碎機(jī)廣泛應(yīng)用于中小型工礦企業(yè),優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低廉,不足之處在于生產(chǎn)率比較低,破碎產(chǎn)品的粒度不夠均勻,破碎比不大。輥式破碎機(jī)適宜于破碎脆性和韌性的中硬、松軟、黏濕性物料,但不宜破碎大塊的或者堅(jiān)硬的物料。三、論述1、為什么要對(duì)固
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