注冊環(huán)保工程師大氣課件

1、風速,m/s風玫瑰圖 Tzddd iTz空氣塊空氣塊膨脹（做功）膨脹（做功）耗內(nèi)耗內(nèi) 能能 T 定性定性空氣塊空氣塊壓縮（外氣對它做功）壓縮（外氣對它做功）T內(nèi)能內(nèi)能（由壓力變化引起）（由壓力變化引起）Tz d 0 ，正常分布層結正常分布層結，中性層結（絕熱直減率）中性層結（絕熱直減率）0 ，等溫層結等溫層結 0 ，正常分布層結正常分布層結，中性層結（絕熱直減率）中性層結（絕熱直減率）0 ，等溫層結等溫層結0, a0 不穩(wěn)定不穩(wěn)定0, a0 穩(wěn)定穩(wěn)定中性層中性層0，a=0 中性中性穩(wěn)定層穩(wěn)定層0 ， a0, a0 不穩(wěn)定不穩(wěn)定0, a0 穩(wěn)定穩(wěn)定中性層中性層0，a=0 中性中性穩(wěn)定層穩(wěn)定層0

2、， a0 逆溫，非常穩(wěn)定逆溫，非常穩(wěn)定 逆溫：不利于擴散逆溫：不利于擴散 輻射逆溫：輻射逆溫： 地面白天加熱，大氣自下而上變暖；地面夜間變冷，地面白天加熱，大氣自下而上變暖；地面夜間變冷， 大氣自下而上冷卻大氣自下而上冷卻輻射逆溫層生消過程dd湍流逆溫湍流逆溫 下層湍流混合達 上層出現(xiàn)過渡層 逆溫 冷、暖氣團相遇 冷暖間逆溫 暖氣上爬，形成鋒面2222( , , )exp ()222yzyzqyzc x y zu 2.4.3 高架連續(xù)點源擴散模式 空間任意點濃度 地面濃度 地面濃度 地面最大濃度2.4.5 顆粒物擴散模式2222(1)(/ )( , ,0,)exp()exp222tyzyza

3、qyHv x uc x yHu 2pp18tdgv 顆粒物沉降速度地面反射系數(shù)12Hsa1 nn0HsHaVasHH121sH12 1 0 0 k W()3 5 K = 0 .3 5 1 7 0 0 k W2 1 0 0 k W1 7 0 0 =() 4 0 02 (1 .50 .0 1)0 .0 4 =sQTTHn QHuTQP QTTTTQQHHHHv DQHu ( 1 ) 當和時( 2 ) 當時HHsH1 / 43 / 8aH8 (1 7 0 0 )1 7 0 0 k W3 5 K2 (1 .50 .0 1) = 1 0 m1 .5 m /s d = 5 .5(0 .0 0 9 8 )d

4、QuQTv DQHuTHQz( 3 ) 當或時( 4 ) 當高 處 的 年 平 均 風 速 小 于 或 等 于時2121()qyymax22()ezyqCuHyzs02e () zbyqHHu CCbCCC0max在0.51.0之間取0C標準濃度bC本底濃度max22()ezyqCuHyzs02e () zbyqHHu CCbCCC0max在0.51.0之間取0C標準濃度bC本底濃度0C標準濃度bC本底濃度6s10qHHP1218sstpgvdg 1218sstpvdg3321218sDvdgu 30.53靜電沉積過程（負電暈放電）1 expdgfvV Q電除塵器構造圖濾料名稱濾料名稱直徑直徑

5、/m耐溫性能耐溫性能/K吸水率吸水率/耐酸性耐酸性耐堿性耐堿性強度強度長期長期最高最高棉織物（植物棉織物（植物短纖維）短纖維）10203483583688很差很差稍好稍好1蠶絲（動物長蠶絲（動物長纖維）纖維）183533633731622 羊毛（動物短羊毛（動物短纖維）纖維）5153533633731015稍好稍好很差很差0.4尼龍尼龍 3483583684.04.5稍好稍好好好2.5奧綸奧綸 3984084236好好差差1.6滌綸（聚脂）滌綸（聚脂） 4134336.5好好差差1.6玻璃纖維（用玻璃纖維（用硅酮樹脂處理）硅酮樹脂處理）58523 4.0好好差差1芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺（諾梅

6、克斯）（諾梅克斯） 4935334.55.0差差好好2.5聚四氟乙烯聚四氟乙烯 493523 0很好很好很好很好2.5濾料種類及性能TnVV0一濾袋總數(shù)，條一濾袋總數(shù)，條一脈沖周期，一脈沖周期，min一安全系數(shù)，取一安全系數(shù)，取1.5一每條濾袋噴吹一次耗用的壓縮空氣量一每條濾袋噴吹一次耗用的壓縮空氣量nT0V一濾袋總數(shù)，條一濾袋總數(shù)，條一脈沖周期，一脈沖周期，min一安全系數(shù)，取一安全系數(shù)，取1.5一每條濾袋噴吹一次耗用的壓縮空氣量一每條濾袋噴吹一次耗用的壓縮空氣量nT0VF60QAv0/LWHtL vQsscs0 u Lu LWHhutvQcssc0 ()ihu Lu LWhHHv HQ工程

7、中為考慮其他因素影響，往往將該值增加一倍，即s(1)iu LW nQ1T1122DDLctg2T2222DDLctg 壓損計算壓損計算 除塵效率計算除塵效率計算 透過率32LTG1.03 10() QPvQ922LPCp2g6.1 10exp()C d fPP 利用氣體混合物中各組分在一定液體中溶解度的不同而分離氣體混合物的操作稱為吸收。在空氣污染控制工程中，這種方法已廣泛應用于含SO2、NOx、HF、H2S及其他氣態(tài)污染物的廢氣凈化上，成為控制氣態(tài)污染物排放的重要技術之一。4.2.1 吸收過程分類 吸收過程通常分為物理吸收和化學吸收兩大類。n物理吸收：物理吸收：主要是溶解，吸收過程中沒有或僅

8、有弱化學反應，吸收質在溶液中呈游離或弱結合狀態(tài)，過程可逆，熱效應不明顯。n化學吸收：化學吸收：過程存在化學反應，一般有較強的熱效應。如果發(fā)生的化學反應是不可逆的，則不能解吸?；瘜W吸收過程的吸收速率和凈化效率都明顯高于物理吸收。4.2.2 吸收與解吸：吸收的逆過程為解吸。物理吸收過程中，總有解吸存在解吸。n通過解吸回收吸收質并恢復吸收劑的吸收能力（再生）。n降低溫度、提高壓強，有利于吸收；反之，有利于解吸。在靜止或滯流流體中，分子的無規(guī)則熱運動，導致物質從濃度較高的區(qū)域向濃度較低的區(qū)域遷移，即擴散。兩處的濃度差即為擴散的推動力。擴散過程可用菲克定律表達：dzdcDJAABA4.2.4 氣液相平衡

9、與亨利定律 混合氣體與吸收劑充分接觸，當吸收過程和解吸過程的傳質速率相等時，氣液兩相就達到了動態(tài)平衡。平衡時氣相中的組分分壓稱為平衡分壓，液相吸收劑（溶劑）所溶解組分的濃度稱為平衡溶解度，簡稱溶解度。氣液平衡過程可用亨利定律表達：iiixEP *式中 Pi*溶液表面吸收質i的氣相平衡分壓（Pa）； xi平衡狀態(tài)下，吸收質i的液相摩爾分率； Ei亨利系數(shù)（Pa）iiHME0式中：M0吸收劑的摩爾質量（kg/kmol）； 吸收劑密度（kg/m3） Hi吸收劑i的溶解度系數(shù)kmol/(m3Pa) 亨利定律的另一種表達形式為式中，Ci液相吸收質的濃度（kmol/m3） 此外，亨利定律還有其他的表達方式

10、，在使用資料時此外，亨利定律還有其他的表達方式，在使用資料時一定要注意其量綱和表達式的一致。一定要注意其量綱和表達式的一致。*iiiPHC 氣相分傳質速率方程NA= ky(yA-yAi)NA= kg(pA-pAi)式中 pA、pAi吸收質A在氣相主體、相界面上的平衡分壓，Pa； yA、yAi吸收質A在氣相主體、相界面上的摩爾分率； ky以yA-yAi為推動力的氣相分吸收系數(shù)，kmol/(m2s)； kg以pA-pAi為推動力的氣相分吸收系數(shù)，kmol/(m2sPa)；kg=DAg/Zg DAg吸收質A在氣相中的擴散系數(shù)， kmol/(m2sPa)； Zg氣膜厚度，m。液相分傳質速率方程NA=

11、kx(xAi-xA)NA= kl(cAi-cA)式中 xA、xAi吸收質A在液相主體、相界面上的摩爾分率； cAi、cA吸收質A在液相主體、相界面上的摩爾濃度， kmol/m3； kx以xA-xAi為推動力的氣相分吸收系數(shù)，kmol/(m2s)； kl以cAi-cA為推動力的氣相分吸收系數(shù)，m/s；kl=DAl/Zl DAl吸收質A在液相中的擴散系數(shù)， m2/s； Zg液膜厚度，m。 總傳質速率方程 氣相總傳質速率方程NA= KAg(pA-pA* )Ny= Ky(yA-yA* ) 液相分傳質速率方程NA= Kx(xA*- xA ) NA= kAl(cA*- cA )式中 KAg 以pA-pA*

12、為推動力的氣相總吸收系數(shù)， kmol/(m2sPa)； Ky 以yA-yA*為推動力的氣相總吸收系數(shù)，kmol/(m2s)； y*與液相中吸收質濃度相平衡的氣相虛擬濃度； pA*與液相中吸收質濃度相平衡的氣相虛擬分壓,Pa； KAl以cA *-cA為推動力的液相總吸收系數(shù)，m/s； Kx以xA *-xA為推動力的液相總吸收系數(shù)，kmol/(m2s)； xA*與氣相中吸收質濃度相平衡的液相虛擬濃度； pA*與氣相中吸收質濃度相平衡的液相中吸收質的摩爾濃 度，kmol/m3。n吸收系數(shù) 吸收推動力表示方式不同，速率方程中吸收系數(shù)形式也不同。氣/液相總吸收系數(shù)與氣、相分吸收系數(shù)的關系分別為：n物理吸

13、收操作線方程圖/式中: G單位時間通過塔內(nèi)任一截面單位面積的混合氣體流量， kmol/(m2s)； L單位時間通過塔內(nèi)任一截面單位面積的混合氣體流量， kmol/(m2s)； y任一截面上混合氣體中吸收質的摩爾分率； x任一截面上吸收液中吸收質的摩爾分率； GB單位時間通過塔內(nèi)任一截面單位面積的惰性氣體流量， kmol/(m2s)； LS單位時間通過塔內(nèi)任一截面單位面積的吸收劑流量， kmol/(m2s)； Y混合氣體中吸收質與惰性氣體的摩爾比； X吸收液中吸收質與惰性氣體的摩爾比。物理吸收化學吸收物理吸收化學吸收nNmMbBaAaAllg)()()(氣相液相化學平衡化學平衡 相平衡相平衡根據(jù)

14、化學平衡關系式中，A、B、M、N各組分的濃度； a、b、m、n各組分的化學計量數(shù)； A、B、M、N各組分的活度系數(shù)。令 則KbBaAnNmMbBaAnNmMbanmBANMKKKK abnmAABKNMHP1*1由于存在化學反應，使液相中的一部分A組分轉變?yōu)楫a(chǎn)物，導致A組分在液相的濃度較物理吸收低，從而降低了其氣相分壓，也就是說提高了吸收凈化效果。 從熱力學角度看, 化學吸收提高了吸收容量。4.2.6 吸收速率 單位接觸表面積的氣液間化學吸收速率：N =kl(cAi-cAl)式中：kl未發(fā)生化學反應時液相傳質分系數(shù)，亦即物理吸收的 液相吸收分系數(shù)，m/h； 由于化學反應使吸收速率增強的系數(shù)，簡

15、稱增強系數(shù)； cAi氣液界面未反應的溶質濃度，kmol/m3； cAl液相未反應的溶質濃度，kmol/m3 。吸附是常用的氣態(tài)污染物凈化方法，其特點是能處理很低濃度的廢氣，凈化后的污染物濃度可降到很低的水平。吸附常用于凈化有機和部分無機氣態(tài)污染物,尤其是處理高毒害性廢氣的重要方法和室內(nèi)空氣凈化的主要方法。n物理吸附物理吸附 物理吸附法凈化是讓廢氣與吸附劑接觸，氣態(tài)污染物由氣相轉入固相內(nèi)表面，主要是范德瓦爾力起作用；吸附的逆過程是脫附。吸附劑飽和后，脫附再生，吸附劑循環(huán)使用，污染物可回收利用或進一步無害化處理。n化學吸附化學吸附 廢氣與吸附劑接觸，氣態(tài)污染物由氣相轉入固相內(nèi)表面，并發(fā)生化學反應并

16、釋放較多的吸附熱，化學鍵起作用。吸附過程不可逆，難脫附，脫附析出的已不是原物質?；瘜W吸附效果更好，吸附質被吸附得更加牢固。所以，對高毒性污染物，可采用化學吸附。氣固兩相長時間接觸，吸附與脫附達到動態(tài)平衡在一定的溫度下，吸附量與吸附質平衡分壓之間的關系曲線被稱為等溫吸附線 。6 種類型等溫吸附線nTkPX1式中 XT 吸附質質量與吸附劑質量之比值，無量綱，單位吸附劑 在吸附平衡時的飽和吸附量，m3/kg或kg/kg； P吸附質在氣相中的分壓，pa； K,n經(jīng)驗常數(shù)，與吸附劑、吸附質種類及吸附溫度有關，對 于一定的吸附物質，僅與平衡時的分壓和溫度有關，由 實驗確定，通常n1。朗格繆爾（Langmu

17、ir）方程（I型等溫線）BPABPXT1m000mm0()1(1)/1(1)()V CPVPPCP PPCPV PPV CV CPV被吸附氣體在標態(tài)下的體積被吸附氣體在標態(tài)下的體積P吸附質在氣相中的平衡分壓吸附質在氣相中的平衡分壓P0吸附溫度下吸附質的飽和蒸汽壓吸附溫度下吸附質的飽和蒸汽壓Vm吸附劑被覆蓋滿一層時吸附氣體在標態(tài)下的體積吸附劑被覆蓋滿一層時吸附氣體在標態(tài)下的體積C與吸附熱有關的常數(shù)與吸附熱有關的常數(shù)m000mm0()1(1)/1(1)()V CPVPPCP PPCPV PPV CV CPV被吸附氣體在標態(tài)下的體積被吸附氣體在標態(tài)下的體積P吸附質在氣相中的平衡分壓吸附質在氣相中的平

18、衡分壓P0吸附溫度下吸附質的飽和蒸汽壓吸附溫度下吸附質的飽和蒸汽壓Vm吸附劑被覆蓋滿一層時吸附氣體在標態(tài)下的體積吸附劑被覆蓋滿一層時吸附氣體在標態(tài)下的體積C與吸附熱有關的常數(shù)與吸附熱有關的常數(shù) BET方程（I、II、III型等溫線，多分子層吸附）機械強度、化學和熱穩(wěn)定性；吸附容量大；良好的再生性能；來源廣泛，價格低廉。n吸附劑結構：吸附劑結構：吸附劑是具有豐富微孔的物質，有巨大的內(nèi)表面積（活性炭比表面積可達1000m2/g以上)。 孔的尺度不同，其吸附特性也不同： 大孔 孔半徑 r = 0.11.0m 主要吸附液體分子； 中孔 孔半徑 r = 0.0010.1m 主要吸附蒸氣分子； 小孔 孔半

19、徑 r 0.002m 主要吸附氣體分子。n吸附劑的性質：吸附劑的性質： 比表面積：單位質量（或體積）吸附劑所具有的表面積； 飽和吸附量：達到吸附平衡后，單位質量吸附劑所能吸附的吸附質（污染物）的質量。臥臥 式式立立 式式固定床吸附器式中 Q 廢氣流量 （m3/s）； t有效吸附時間（s）； C1進氣濃度（kg/m3）； C2出氣濃度（kg/m3）； mc吸附劑質量（kg）； A1床層動活性（kg吸附質/kg吸附劑），取靜活性的75% 80%作為動活性計算值； A2脫附殘留量（kg吸附質/kg吸附劑）； )()(21221AAmCCtVgQ氣態(tài)污染物中，少數(shù)無機物（如CO）和大部分有機物是可燃的

20、。焚燒凈化就是利用熱氧化作用將廢氣中的可燃有害成分轉化為無害物或易于進一步處理的物質。 焚燒法的優(yōu)點是：凈化效率高，設備不復雜，如果污染物濃度高還可以回收熱能。難以回收或回收價值不大的污染物，用焚燒法凈化較為適宜。 采用焚燒法應仔細分析廢氣成分，確定焚燒反應的中間和最終產(chǎn)物不是污染物，若廢氣中的污染物含硫、氯等元素，焚燒后含有二氧化硫、氮氧化物、氯化氫等污染物，還需要二次處理。 對于處于爆炸范圍內(nèi)的廢氣的焚燒凈化處理要特別注意安全，防止發(fā)生回火、爆炸等事故。 n燃燒過程和著火溫度 燃燒過程包括可燃組分與氧化劑的混合、著火、燃燒及焰后反應等過程?？扇冀M分與氧化劑接觸后開始緩慢的氧化反應，此時放出

21、的熱量不多，隨著反應的進行，以及點火高溫火焰的熱傳遞，溫度不斷升高，到某一溫度后開始燃燒，這個溫度稱為著火溫度。著火溫度是在某一條件下開始正常燃燒的最低溫度，也有人定義著火溫度為在化學反應中產(chǎn)生的發(fā)熱速率開始超過系統(tǒng)熱損失速率時的最低溫度。到達著火溫度后，燃燒反應急劇加快，溫度猛增，反應物濃度不斷下降，這就是燃燒階段，但此時溫度高，放熱反應平衡向左移動，燃燒反應可能不完全，反應后期，系統(tǒng)溫度降低，平衡右移，剩余可燃物同自由基和氧氣結合而使反應趨于完全。n爆炸濃度極限爆炸濃度極限 在一定范圍內(nèi)的氧和可燃組分混合物被點著后，在有控制的條件下就形成火焰，維持燃燒；而在一個有限的空間內(nèi)無控制的迅速發(fā)展

22、則會形成爆炸。 爆炸濃度極限一般指空氣中可燃組分的相對濃度的上限燃燒（或爆炸）濃度范圍及下限燃燒（或爆炸）濃度范圍。當空氣中可燃組分的含量低于爆炸下限時，由于發(fā)熱量不足，達不到著火溫度，不能維持燃燒，更不會爆炸。當空氣中可燃組分的濃度高于爆炸上限時，由于氧氣不足，也不能引起燃燒和爆炸。爆炸濃度極限范圍與空氣或其他含氧氣體可燃組分有關，還與試驗的混合氣體溫度、壓力、流速、流向及設備形狀尺寸等有關。例如，小直徑管道內(nèi)的燃燒會因管道壁的熄火效應而迅速冷卻，不易發(fā)生。 燃燒裝置燃燒裝置n燃燒過程的分類燃燒過程的分類 按燃燒過程是否使用催化劑，可分為催化燃燒和非催化燃燒兩類。 催化燃燒是一種催化氧化反應

23、，其反應溫度較低，產(chǎn)生的氮氧化物少，但要求廢氣中不可燃的固體顆粒物含量少，并不含硫、砷等有害元素。 非催化燃燒設備簡單，反應溫度高，但可能產(chǎn)生氮氧化物等二次污染。 非催化燃燒又可分為直接燃燒和熱力燃燒兩種。 1) 直接燃燒 直接燃燒又稱為直接火焰燃燒，當廢氣中可燃物濃度較高，無需補充輔助燃料，燃燒產(chǎn)生的熱量足以維持燃燒過程連續(xù)進行，可采用直接燃燒。(2) 熱力燃燒 如果廢氣中可燃物含量較少，燃燒產(chǎn)生的熱量不足以維持燃燒過程繼續(xù)進行，就必須添加附加燃料，這種燃燒方式稱為熱力燃燒。熱力燃燒中，輔助燃料首先與部分廢氣混合并燃燒，產(chǎn)生高溫氣體，然后大部分廢氣與高溫氣體混合，可燃污染物在高溫下與氧反應，

24、轉化成非污染物后排放。為使廢氣中污染物充分氧化轉化，達到理想的凈化效果，除過量的氧以外，還需要足夠的反應溫度（Temperature）、停留時間（Time）以及廢氣與氧的湍流（Turbulence），這后三個條件也稱為“3T”條件?！?T”條件是相互關聯(lián)的，改善其中一個條件可以使其他兩個條件的要求降低。通常最經(jīng)濟的做法是改善湍流條件，減少燃燒器尺寸和降低燃燒溫度，以降低成本。 無論何種燃燒方式，都要特別注意安全，輸氣管要防止回火和爆炸。exp()EKARTRWAtW 催化劑只有在一定的溫度（活性溫度）范圍內(nèi)具有活性，溫度太低，活性不明顯，溫度太高，催化劑會受到損壞。選擇性：選擇性：穩(wěn)定性：穩(wěn)定

25、性： 熱穩(wěn)定性、機械穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性 表示方法：壽命 老化：活性組分的流失、燒結、積炭結焦、機械粉碎等 中毒：對大多數(shù)催化劑，毒物有HCN、CO、H2S、S、As、PbB =100%目的產(chǎn)物摩爾數(shù)反應物摩爾數(shù)Rsp/VQ WV VR R催化劑體積催化劑體積催化劑體積催化劑體積, ,mm3 3Q Q反應氣體體積流量反應氣體體積流量反應氣體體積流量反應氣體體積流量, ,mm3 3/h/hWWSPSP空間速度，空間速度，空間速度，空間速度，1/1/h h催化劑裝量催化劑裝量Rsp/VQ WV VR R催化劑體積催化劑體積催化劑體積催化劑體積, ,mm3 3Q Q反應氣體體積流量反應氣體體積流量反應

26、氣體體積流量反應氣體體積流量, ,mm3 3/h/hWWSPSP空間速度，空間速度，空間速度，空間速度，1/1/h h催化劑裝量催化劑裝量4.5.3 應用應用 催化氧化可用于烴類等有機廢氣 催化氧還原可用于氮氧化物，也可用于二氧化硫催化床層計算床層體積： 生物洗滌器（圖c)：與噴淋塔類似,吸收單元與降解單元分設。適合于生物降解較緩慢的污染物。 生物滴濾器（圖b)：內(nèi)裝填料，填料表面掛上生物膜。 生物過濾器（圖a)：以大量存在微生物的物料（如植物桔梗、熟化的垃圾、土壤）作濾層,適當設加濕裝置。a.b.c.5 室內(nèi)污染控制技術5.1 室內(nèi)空氣環(huán)境的特點室內(nèi)空氣環(huán)境的特點 污染物濃度高污染物濃度高

27、室內(nèi)空氣來源于室外，流通量有限，且室內(nèi)的污染源直接向室內(nèi)空氣中排放污染物。所以室內(nèi)空氣中的污染物濃度往往明顯高于室外，甚至于高出若干倍。 人體暴露時間長人體暴露時間長 隨著社會的發(fā)展，人們每天在室內(nèi)逗留的時間越來越長?，F(xiàn)代城市中人在室內(nèi)活動時間已經(jīng)占全天的80 90，甚至更長；即使在農(nóng)村，人每天在室內(nèi)的時間也不少于50。 顆粒物中小顆粒所占比例較大顆粒物中小顆粒所占比例較大 有機污染物和微生物的重要性更大有機污染物和微生物的重要性更大 建筑、設備和人員等的影響很大建筑、設備和人員等的影響很大 建筑和通風空調(diào)設備等本來是改善室內(nèi)環(huán)境的，但設計、建造的缺陷或運轉管理的不足，反而會使室內(nèi)空氣環(huán)境惡化

28、。有限空間內(nèi)嚴重超員、不良的生活習慣（如吸煙）和患傳染性疾病等都會影響室內(nèi)空氣環(huán)境。5.2.1 主要污染物：主要污染物： 顆粒態(tài)污染物固態(tài)、液態(tài)（少數(shù)）。粒徑分布范圍寬，形狀不規(guī)則，成分復雜。 氣態(tài)污染物主要有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、揮發(fā)性有機污染物（VOCs，Volantile Organic Compounds）等。室內(nèi)空氣有機物污染很重要。目前引起普遍關注的主要是苯的衍生物（甲苯、二甲苯等）、醛、醇、酮、酯等，其中甲醛最為常見，危害性較大。建筑材料和土壤中還有可能存在微量放射性質，如氡。 微生物細菌、螨蟲等?？諝庵械奈⑸锲湫螒B(tài)屬于顆粒物（一般附著于顆粒物表面，很少單獨存在），但其

29、環(huán)境效應屬生物性。建筑及裝修材料：裝飾和家具使用的人造板、涂料、黏合劑，含放射性物質的石料等；地層（巖石、土壤）也可能含有放射性氣體氡。 日用化學品：芳香劑、消毒劑、驅蟲劑等。 燃料燃燒：產(chǎn)生不完全燃燒產(chǎn)物（如CO）、氮氧化物：烹飪中產(chǎn)生的油煙，成分復雜，有致突變作用。 人體：消耗氧，排出、少量有機氣體、微生物、體屑等。 電器：某些辦公設備（如復印機）可能釋放臭氧。 通風空調(diào)設備：設計有缺陷、管理不好的通風空調(diào)系統(tǒng)中的風管、空氣過濾器、表面換熱器、空氣處理用循環(huán)水等會積塵、滋生微生物，成為污染源。設計、制作和運轉不佳的電除塵器、負離子發(fā)生器等也會產(chǎn)生臭氧。 外環(huán)境。 材料和物品：無污染、低污染

30、物料； 污染物的有效排除：局部排氣（如排油煙機），通風換氣； 合理地建筑布局：是保證有效自然通風的關鍵。5.4.2 通風及空氣調(diào)節(jié)通風及空氣調(diào)節(jié) 自然通風：最實用、經(jīng)濟、有效的措施。 機械通風和空氣調(diào)節(jié)： 自然通風由于受到作用壓頭的限制，換氣量和氣流分配可能達不到預定要求，就要采用機械通風。必要的新風量（部分情況下用換氣次數(shù)）、合理的氣流組織和必要的空氣凈化措施。 空調(diào)主要是控制室內(nèi)空氣的物理條件，如果與空氣凈化裝置結合，就能同時控制化學和生物條件。 制訂并認真執(zhí)行運轉規(guī)程（尤其是定是檢查、清洗、更換材料）。過渡季盡量利用室外空氣進行通風換氣。室內(nèi)空氣長時間直接接觸，空氣品質至關重要?？諝鈨艋?/p>

31、方法很多，由于室內(nèi)空氣凈化的技術要求較高（凈化效率高、無二次污染、阻力低、體積小、操作簡便、安全可靠），實際應的技術主要是靜電沉積和過濾。 靜電沉積：通常稱為電除塵。特點是效率高、阻力低、結構緊湊。 室內(nèi)空氣凈化器常用板線式（圖2.1）和蜂窩針式（圖2.2a及b）單區(qū)或雙區(qū)結構（圖2.1b），陽極電暈放電（產(chǎn)生臭氧少）。這也是當前油煙凈化的主流技術。 過濾：特點是效率高、穩(wěn)定可靠，但濾料多為一次性使用。常用濾料有織物、紙、微孔膜等。為了增大單位空間中容納更多的過濾面積，濾層布置成折疊式，并制成單元構件，便于拆裝。常規(guī)氣態(tài)污染物凈化技術吸附、吸收和催化轉化等。由于室內(nèi)空氣凈化的特點和要求，目前采

32、用的技術主要是吸附，催化轉化技術的應用處于研發(fā)中。 吸附的特點是平衡濃度極低，所以可處理低污染物濃度的空氣，凈化率很高，適合于室內(nèi)空氣凈化。 吸附劑是關鍵。最常用的吸附劑是活性碳。纖維活性炭吸附性能優(yōu)良，并可制成各種形狀的元件，特別適合于室內(nèi)空氣凈化，是當前空氣凈化器的首選凈化材料。n空氣凈化裝置空氣凈化裝置 空氣凈化器有集中式、分置式 2 類。集中式可與空調(diào)系統(tǒng)結合，分置式可單獨使用。 空氣中適量的負離子對健康有益。但目前對負離子與健康的關系在機理上認識還不夠（尤其是定量的），負離子發(fā)生器的技術要求和性能認證條件也不成熟?，F(xiàn)有負離子發(fā)生器一般是通過放電產(chǎn)生負離子，控制放電過程的副產(chǎn)物（如臭氧

33、）是必須重視的問題。廢氣凈化系統(tǒng)的設計過程可分為基礎調(diào)查階段、技術設計階段和總結并提供成果階段，以及后續(xù)工作。n基礎調(diào)查基礎調(diào)查 在接受設計任務后，應首先編制設計工作計劃，確定設計內(nèi)容和技術要求、技術關鍵、進度安排、人員配備、要求工藝和土建等方面提供的資料、向工藝和其他工種提出的要求與提供的資料等。在此基礎上首先進行基礎調(diào)查。 工藝調(diào)查工藝調(diào)查 需要了解與設計項目有關的基本工藝流程和布局、產(chǎn)品的和類和數(shù)量、生產(chǎn)周期和班次、生產(chǎn)工藝對室內(nèi)外空氣環(huán)境和治理設施的要求。 污染源調(diào)查污染源調(diào)查 根據(jù)設計需要，了解產(chǎn)生污染物的工藝環(huán)節(jié)和設備的種類和分布情況，掌握污染物種類、發(fā)生量、發(fā)生規(guī)律、排氣溫度和速

34、度、除主要污染物外的其他成分，掌握產(chǎn)生污染物的工藝設備的運轉規(guī)律和操作要求。 在缺乏資料的情況下，可與工藝方面協(xié)作，進行必要的試驗或物料平衡計算。凈化系統(tǒng)的設計和計算 這部分工作包括設備和管道布置、系統(tǒng)阻力計算、風機選用、排氣筒(或煙囪)的計算或校核、輔助設施(如凈化系統(tǒng)附屬的供水、供氣管道和設備)設計。在進行設備和管道布置時，要與工藝和其他工種(特別是土建)密切配合，互相協(xié)調(diào)。設計進到此，就可以向其他工種提出技術要求和提供技術資料。 向土建(建筑和結構)應提的要求和資料主要有：設備和管道的名稱、位置、尺寸、重量，所需凈空，支承件的位置，門和孔口的尺寸、位置和預埋件等。如果需要機房，則應提出機

35、房位置、平面和剖面尺寸、起重設備的規(guī)格、安全要求(如防火、防爆、防腐蝕等)、隔聲要求等。 向給排水和水污染控制方面應提的要求主要有：用水設備名稱、數(shù)量、位置，供水的水質、水量和水壓；排放廢水的設備名稱、數(shù)量、位置、廢水的水質、水量和凈化要求(如果回用)等。 向電氣方面應提的要求有：用電設備的名稱、位置、供電電壓、電流、同時運轉情況，控制要求等。 如果凈化系統(tǒng)需要供應燃油、燃氣、壓縮空氣等，應提出需要供應能源的設備名稱、位置，所需能源的品種、規(guī)格、用量等。n封閉罩：封閉罩：這種集氣罩將污染源包圍，并自罩內(nèi)排氣，既將污染物帶走，又保證罩內(nèi)負壓，可防止污染物外逸。這種集氣罩能以較小的排氣量將污染物控

36、制在罩內(nèi)，是最經(jīng)濟而有效的罩型，應盡量采用。 圍擋罩的封閉程度越高，排氣量可越小。但不宜完全密閉，否則沒有氣流流動，不能將罩內(nèi)污染物排走。n排氣柜：排氣柜：根據(jù)工藝需要，開設較大面積的操作口，通過吸入氣流控制污染物外逸?！菊置骘L速法設計】n外部集氣罩：外部集氣罩：由于工藝原因，在污染源附近設排氣罩，依靠吸入氣流實現(xiàn)污染物收集。由于吸入氣流與污染氣流方向往往不一致，一般需要較大排氣量才能有效控制污染氣流，且易受橫向氣流干擾。【控制風速法設計】n接受式外部集氣罩：接受式外部集氣罩：朝污染氣流方向設置罩口，污染氣流借助自身的流動能量進入罩口。n吹吸式集氣罩：吹吸式集氣罩：如果罩口與污染源距離大，單靠

37、吸氣不能有效控制污染物，可用吹吸氣流配合控制。n要求：要求：盡可能封閉；罩內(nèi)保持一定負壓，防止污染物外逸；吸氣點避開物料集中部位和飛濺區(qū)域；不應妨礙操作和檢修。n排氣量計算：排氣量計算： 按開口風速計算 Q=F0v0 按經(jīng)驗式計算 外部罩外部罩n要求：要求：盡量靠近污染源；避免污染氣流經(jīng)過呼吸區(qū)；不應妨礙操作和檢修。n排氣量計算：排氣量計算： 【參考：郭、阮【參考：郭、阮大氣污染控制工程大氣污染控制工程190頁，表頁，表112】5.2.3凈化系統(tǒng)設計n系統(tǒng)劃分原則系統(tǒng)劃分原則排氣系統(tǒng)的劃分，必須考慮排氣的性質。例如，排高沸點液體的蒸氣或水蒸氣，不能與排粉塵合為同一系統(tǒng)；排可燃氣體、粉塵或油霧，

38、不能與排熱煙氣合為同一系統(tǒng)。其次要考慮同時運轉的可能性，不同時使用的設備，分系統(tǒng)設置，可以保證運轉的靈活性，減少能耗。 除塵系統(tǒng)規(guī)模不宜過大，管道力求簡單，吸塵點不宜過多。若吸氣點較多，最好用集合管，以利各支管的阻力平衡。集合管內(nèi)氣體流速不宜超過3m/s，集合管內(nèi)部設排灰裝置。n管路系統(tǒng)的布置管路系統(tǒng)的布置 管道布置合理與否，直接影響到系統(tǒng)建造和運轉的經(jīng)濟性和可靠性。所以應根據(jù)現(xiàn)場情況(建筑物、其他設備或管線)、工藝要求和輸送氣體的性質，確定管道走向和輔助部件位置(如閥門、阻火器、泄壓口、檢查口、清掃口、卸灰口、放液口、監(jiān)測口)等。其主要原則是： 管道盡量順直，不影響生產(chǎn)和交通，避免與建筑物、

39、其他設備和管線發(fā)生矛盾，少占有效空間，并且要便于安裝和維修。 管道應避免斷面和方向的突變(如突擴、突縮、急轉彎)，減少合流氣流的沖突，以降低氣流壓損，避免積塵或磨損。輸送含塵氣體的管道，應盡量避免橫管。如果要進行水平方向較長距離的輸送，可將管道布置成若干段傾斜管(與水平面的夾角要在4560)，或在橫管上連續(xù)設排灰斗。 輸送含高凝結點蒸氣、水蒸氣或霧滴的廢氣，橫管應保持不小于0.005的坡度，以便排液。排液方向最好與氣流方向一致，并在容易積液的地方(如管道末端、彎頭等)設放液口。 管道沿建筑物設置，或與其他管線平行設置，應保持必要的安裝、檢修距離，及有關規(guī)范規(guī)定的距離。斷面積f 計算：根據(jù)氣體流

40、量Q和選定的管內(nèi)氣速vg，按下式計算管道斷面積：F = Q / vg 壓損計算 摩擦壓損按下式計算（可查圖表）： 局部壓損可按下式計算242gghfrlP22gglP確定管道布局，繪制系統(tǒng)軸測圖，在圖上標注各管段氣量、長度及局部管件種類； 根據(jù)技術和經(jīng)濟要求，確定管內(nèi)氣體流速，并計算管徑。 按定型化要求選定管徑，重新核算管內(nèi)氣速； 計算沿程壓損； 計算局部壓損； 計算最不利管路總壓損：最不利管路指系統(tǒng)中壓損最大的一條管路?？倝簱p是所有串聯(lián)管段、管件及設備的壓損之和，以此作為選擇風機的依據(jù)。 如果系統(tǒng)中各支管需要進行壓損平衡，則要分別計算各支路的壓損。若并聯(lián)支路間壓損相差10以上，必須調(diào)整管徑，

41、再進行復核。 管徑調(diào)整計算式為d2 =d1(p1/p2 )0.225常用風機有離心式和軸流式兩類凈化系統(tǒng)中最常用的是離心風機。為了適應不同的工作條件，風機設計時選用不同的材料和構造，形成多種類型的風機，如排塵風機、耐高溫風機、防腐蝕風機等。n風機的主要特性參數(shù)：風機的主要特性參數(shù)：流量、壓頭、效率、所需功率及噪聲級等。某一風機的這些特性參數(shù)都與葉輪轉速有關。通常將流量與壓頭、流量與功率、流量與效率之間的關系，用曲線表示，稱為風機特性曲線。風量 配用電動機功率 -壓頭 -功率風機在系統(tǒng)中工作狀態(tài)，不但與風機本身的特性有關，還與系統(tǒng)的阻力特性有關。系統(tǒng)的阻力特性，是指氣體通過整個系統(tǒng)產(chǎn)生的壓降與流

42、量之間的關系。一般情況下，壓降與流量的平方成正比。這一關系標注在坐標圖上，即為系統(tǒng)阻力特性曲線。將系統(tǒng)阻力特性曲線與風機特性曲線畫在同一圖中，兩根曲線的交點，即為風機在系統(tǒng)中工作狀態(tài)點(圖9中的A點)。 風機串、并聯(lián)后在系統(tǒng)中的工作狀態(tài)是串、并聯(lián)后的特性曲線與系統(tǒng)的阻力特性的交點。根據(jù)系統(tǒng)的工作條件，用相應類型的風機，如排塵、防腐、防爆風機等。 風機的流量與壓頭必須滿足系統(tǒng)的實際需要，并保留適當?shù)母挥嗔俊ｏL機在系統(tǒng)中的工作狀態(tài)，應盡量接近最高效率點。 當單臺風機的流量或壓頭不能滿足需要時，可將風機并聯(lián)(增加流量)或串聯(lián)(增加壓頭)使用。但必須注意，聯(lián)合工作的風機應是相同型號規(guī)格，否則運轉狀態(tài)會

43、很差。 根據(jù)風機所需轉速和電動機轉速，選用不同的傳動方式。二者轉速相符，可用直接傳動（小型風機）或聯(lián)軸器傳動（大型風機）；二者轉速不相符，一般用皮帶傳動。 根據(jù)管道布置情況，選用相應的出風口位置。n風機的安裝風機的安裝 風機應正確安裝。風機出口端管道不應緊靠出口反向彎轉，因為氣流反向急轉（后圖），造成的壓降很大。 為了減少噪聲和振動的傳遞，風機與管道之間要有軟接頭（用帆布、橡皮、軟塑料等），在機座與基礎之間加減振裝置，如彈簧、橡膠等減振器。離心風機應關閉閥門啟動，待轉速正常時，再逐漸打開閥門。大型風機的驅動電機，應按設置程序啟動。均為防止過載。n風機的調(diào)節(jié)：風機的調(diào)節(jié)：風機在系統(tǒng)中的運轉狀態(tài)若

44、不符合要求，在一定范圍內(nèi)可通過調(diào)節(jié)轉速來改變。調(diào)速方法有 改變電機與風機皮帶輪相對直徑，以改變傳動比； 電機調(diào)速（如變頻調(diào)速）。為了適應除塵、氣態(tài)污染物凈化設備的要求（如袋式除塵器濾料耐熱限制、控制煙塵比電阻、保證吸收和吸附效果），高溫煙氣需冷卻。 常用的煙氣冷卻方式的特點、適用條件等匯總于下表中。在制訂地方大氣污染物排放標淮的技術原則和方法（ GB3840-83）中，污染物排放量按P值法控制，用正態(tài)分布擴散模式計算高架點源并分別給出了二氧化硫、其他有害氣體和顆粒物的允許排放量計算式。 在允許排放量已確定的條件下，可按上述計算式計算有效源高，再計算排氣筒高度。式中，hs排氣筒高度(m)； he

45、有效源高(m)； h拾升高度(m)。hhheseh排放二氧化硫 式中，Qs 二氧化硫允許排放量(kgh)； P 允許排放指標kg/（hm2）； 式中，P0平均風速稀釋系數(shù)kg/（hm2）； P1橫向稀釋系數(shù)； P2風向方位系數(shù)； P3排氣筒密集系數(shù)； P4經(jīng)濟技術系數(shù)。式中，C大氣環(huán)境質量標準規(guī)定的濃度限位( mg/m3)； Ua規(guī)定風速(ms)。aCUP37.150213)10(PQhse43210PPPPPP 排放其他有害氣體式中，Qg有害氣體允許排放量(kgh)； K地區(qū)調(diào)節(jié)系數(shù)； U10距地面10m處的平均風速(ms)。上式適用于排放除二氧化硫外其他有害氣體，且高度大于或等于15m的排

46、氣筒。 排放顆粒物 式中，Qp顆粒物允許排放量(kgh)。上式僅適用于電廠鍋爐煙囪，排熱率qp應滿足GB3840-83規(guī)定的條件。 排放量控制法主要是在污染物排放量大，所在地區(qū)污染物本底濃度較高的條件下采用。211023)108 .12(KUPQhge213)10(PQhpe按照擴散計算得出的污染物最大地面濃度值不大于大氣環(huán)境質量標準規(guī)定的允許限值的原則，可計算出所需的排氣筒高度。 按地面最大濃度計算 當擴散參數(shù) 等于常數(shù)時 （9.7）式中，y 和z 橫向和豎向擴散參數(shù)(m)； q源強(mgs)； Cp污染物允許濃度(mgm3)； Cb污染物本底濃度（mgm3)； v 排氣筒出口處的平均風速(ms)； E自然對數(shù)的底（2.718）。hCCeqhgbpzs21_)(2(yz/增加排氣速度 排氣速度高，動力抬升高度大，對擴散稀釋有利。一般排氣筒的出口氣速不低于18m/s，必要時可提高到273