第四章环境保护对策与技术介绍

第四章环境保护对策和环境污染防治技术第一节环境保护对策环境保护对策：是指一切有助于达到保护环境之目的的手段。包括：环境保护战略方针环境保护政策环境法规环境教育环境科学技术环境管理环境规划环境评价环境管理的法律手段：环境法学环境管理的经济手段：环境经济学环境管理的行政手段总的可以分为两类：“硬”对策：具体的技术措施“软”对策：法规与管理性措施，着眼于调节人类的行为第二节大气污染的治理技术1）法律和管理手段以防为主2）技术手段以治理为主总体方针是预防为主、防治结合、综合防治最根本的是改善能源结构(煤、石油、天然气)，尽量使用新能源，提高能源利用率，实施推广清洁生产工艺。一、大气污染综合防治的原则（四个结合）减少污染物排放与净化治理结合合理利用大气自净能力与人为措施相结合分散治理与集中控制相结合技术措施和管理措施相结合1、减少污染物排放与净化治理结合污染物的排放总量是决定一个区域环境质量的根本问题。对大气污染来说，能耗的多少、能源利用率和工业生产原料利用率的高低（三个因子）是决定排放总量的关键。单纯对污染源净化处理，可以控制每个污染物排放浓度，但控制不住污染物总量的增加。因而不能有效地改善区域的大气质量。必须两者结合，才能有效改善大气质量。例如，对污染严重难以有效治理的企业，停产、关闭、限期治理等。2、合理利用大气自净能力与人为措施相结合利用大气的自净能力，可以使大气污染物在大气中有效稀释、扩散，减轻污染危害。如高烟囱排放：范围大，地面污染轻。但这种利用必须合理，即使高烟囱也不能无节制排放，超过大气负荷可能会带来酸雨等更加严重的次生环境问题。3、分散治理与集中控制相结合分散的点源治理对减少污染物排放是有利的，但不能发挥规模效益，难以解决区域性环境问题。实行集中控制，如集中供热，提高热效益。同时可为使用大型设备和新技术提供有利条件，在技术组织、管理、资金等方面，易取得规模效益。如淘汰分散小锅炉。4、技术措施和管理措施相结合对污染物的治理必须通过一定的技术措施实现，但没有相应的管理措施作保证，最好的技术措施也难以发挥其作用。根据有关部门统计，在现有的“三废治理”设施中，1/3运行良好，1/3时停时开，1/3停运或报废，即只有50%发挥了资金效益。管理可出效益，通过有效的管理达到少花钱，多办事的目标。我国的环境问题很大程度上是由于管理不善造成的，执法不严，管理体制，地方保护主义等。二、合理利用大气自净作用的技术措施环境对大气污染物有一定的自净能力，合理利用大气自净能力是大气污染防治技术的一项重要内容，对我国这样一个经济基础和技术水平相对落后的发展中的大国尤其重要。主要表现在三个方面：合理工业（城市）布局选择有利于污染物扩散的排放方式扩大绿化植被面积1、合理工业（城市）布局从环境保护角度，在工业布局或城镇规划时应充分考虑环境的自净能力。搞好环境功能区划分，不同功能区应有各自环境目标，按功能区进行总量控制，以最小投入获得最大环境效益；工业过分集中，污染物排放总量太大，浓度超标，应合理分散；在选择厂址时，要充分考虑地形、气象等环境条件。2、选择有利于污染物扩散的排放方式排放方式不同，扩散、自净作用的效果不同。高烟囱集合排放，地面污染物浓度与烟囱的高度平方成反比，但污染范围扩大了，污染问题不能从根本上解决。3、扩大绿化植被面积目前认为，我国当前的城市环境差、污染严重与城市植被少有关。充分利用绿色植物的净化功能。特点：综合性（粉尘、有害气体、CO2和O2平衡，美化环境，调节气候），连续性，长期性，大范围。特别是在污染物影响范围广，浓度较低的情况下是行之有效的办法。根据污染物特点选择植物种类，合理规划：城市森林、绿地规划、工厂区绿化设计等。三、控制和减少污染物排放的技术途径改善能源结构改善能源结构是防治大气污染的一项重要措施。我国煤为主，煤烟型污染（SO2，烟尘），一个城市若将煤大部分改为油、燃气燃料，大气环境质量会大改善。发展城市燃气；开发使用无污染或少污染能源；提高能源利用率：与国外相比潜力很大集中供热集中供热是城市基础设施建设的重要内容，是综合防治大气污染的重要途径。供热需要消耗大量能源：生活、生产。热电联产集中供热——改良供热机组利用工业余热集中供热，投资少见效快的特点发展锅炉房集中供热发展区域锅炉房，统筹、远近结合燃料的预处理燃料经洗选、筛分、成型或添加脱硫剂，不仅可以大大降低含硫量（前已述我国煤含硫量高0.5-6%），减少SO2的排放量，而且可以获得可观的经济价值，根据初步估计，洗煤带来的直接和间接经济效益为洗煤成本的3-4倍，这是最基本最现实的防治燃煤型大气污染的有效方法。改革工艺设备，改善燃煤过程――实施清洁生产通过改造锅炉、改变燃烧方式等办法，以减少燃煤量来相应减少排尘量。生产过程中控制，既节约能源，提高能源利用率，又减少污染提高效率。四、大气污染物治理技术（一）颗粒污染物治理技术也称除尘技术，按原理方法和设备主要有以下四种：机械式除尘器除尘重力沉降室惯性除尘器旋风除尘器湿式除尘器除尘过滤式除尘器除尘电除尘器除尘1、机械式除尘器利用重力、惯性力、离心力等方法将颗粒物从气流中分离出来，达到净化的目的。特点是构造简单、投资少、除尘效率不高，常作为初级除尘手段。根据机械力不同又可分：重力沉降室：利用粉尘和气体的密度不同，将尘粒依自身重力从气流中自然沉降下来，d50um。这是最简单一种。惯性除尘器：利用惯性不同，采用挡板，气流急转弯，颗粒惯性大不急转d10-15um旋风除尘器：又称离心式除尘，广泛应用，效率40-90%d5um2、湿式除尘器除尘也称洗涤除尘：喷淋塔、文丘式原理：利用液体一般为水形成液网、液膜、液滴，与粉尘发生碰撞、扩散、聚凝、粘附作用，粉尘随液体排出，达到净化目的。突出特点：还可除去一些气态污染物，是其他除尘法所没有的，另结构简单，造价低。不足：用水量大，可能造成二次污染，能耗也大，北方水易结冰。3、过滤式除尘器除尘利用多孔过滤介质分离捕集气体中固体或液体粒子的净化装置。效率较高，成本比电除尘器低。分为：内部过滤式：多孔固体介质（或称滤料）为过滤层，尘粒在滤层内部被捕集。外部过滤式：用纤维织物、滤纸等，在介质表面捕集尘粒。最常用的是袋式除尘器，用棉、毛、有机纤维等织成滤布，并作成袋状，除尘效率也相当高。4、电除尘器除尘在高压电场中的静电力-库仑力的作用下，驱使粒子作定向运动而从气流中被分离出来的方法。特点：除尘效率高，在99%以上，除去范围广，d（0.01-100um）缺点：造价高5、除尘器的性能比较与选用原则（１）几个名词除尘：从废气中将颗粒物分离出来，并捕集回收。处理量：除尘器在单位时间内所能处理烟气量的大小。除尘效率：某一时间内由除尘装置除去的粉尘量与进入除尘装置的粉尘量的百分比。表示除尘器捕集粉尘效果的重要指标，评价选择除尘器的最重要参数之一。压力降：又叫压力损失，是表示（衡量）能耗量大小指标。其大小是用除尘装置进出口处气流的压力差来表示，与气流流经装置所耗机械能成正比，与风机能耗功率成正比。（２）除尘器选用的原则除尘器的整体性能主要有三个技术指标（处理气体量、压力损失、除尘效率）和四个经济指标（一次投资、运转管理费用、占地面积及使用寿命）来衡量。在评价及选用除尘器时，应根据所要处理气体和颗粒物特性、运行条件、标准要求等，进行技术、经济的全面考虑。理想的除尘器在技术上应满足工艺生产和环境保护的要求，同时在经济上合理、合算。在选用除尘器时，可按如下顺序考虑各项因素：需要达到的除尘效率设备运行条件：其中包括含尘气体的性质（温度、压力、粘度、湿度）、颗粒物的特性（粒度分布、毒性、粘性、吸湿性、电性、可燃性等），以及供水及污水的处理条件经济性：主要包括设备、安装、运行和维护的费用及粉尘回收后的价值等。占地面积及空间的大小设备操作要求及使用寿命其他因素：如处理有毒气体、易燃物的安全措施等（３）除尘装置的性能比较类型结构形式处理的粒度um压力降mmH2O除尘效率%设备费用程度运转费用程度重力除尘沉降式50-100010-1540-60小小惯性除尘烟囱式10-10030-7050-70小小离心除尘旋风式3-10050-15085-95中中湿式除尘文丘里0.1-100300-100080-95中大过滤除尘袋式0.1-20100-20090-99中以上中以上电除尘0.05-2010-2085-99.9大小-大（二）气态污染物治理技术主要有物理和化学法，生物法不成熟主要治理方法：吸收法、吸附法、催化法、燃烧法、冷凝法等1、吸收法利用气体混合物中不同组分在吸收剂中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方法。前者为物理吸收法，后者为化学吸收法。该法被广泛应用，因技术上已经成熟，经验丰富，适用性强（SO2、H2S、HF、NH3、NOx均可），并可回收。2、吸附法利用气体混合物与特殊多孔性固体表面接触，利用固体表面存在的不平衡和不饱和的分子引力或化学键力，吸附除去某类污染物。常用吸附剂有活性炭、分子筛。吸附是一个可逆过程。吸附剂丧失吸附能力时，要用一定方法将污染物脱去，叫吸附剂的再生。3、催化法利用催化剂的催化作用，将废气中的有害物质转换为无害物质或转化为另一易去除物质的一种废气治理技术。与前述方法不同是不是分离而是转化，避免了二次污染，但是特殊催化剂价格较昂贵，废气预热需要一定能量。4、燃烧法是通过燃烧氧化作用或高温分解将废气中的可燃性有害成分转化为无害物的方法。例如含烃废气常通过燃烧中氧化成CO2和H2O。5、冷凝法利用物质在不同温度下具有不同的饱和蒸汽压这一性质，降低废气温度或提高压力，使一些易于凝结的有害气体分离除去。该法理论上可以达到很高的净化程度，但去除效率越高，费用越大，经济上不合算，目前常做前（预）处理方法，以减轻后续法的负荷。６、生物法利用微生物的生命活动把废气中的气态污染物转化为少害或无害的物质。特别适用于有机废气治理，如屠宰厂、肉类加工厂废气处理。研究应用前景大，SO2处理也有研究，因自然存在着分解多种物质的微生物７.主要气态污染物治理方法简介1)SO2废气的治理湿法：用液体吸收剂洗涤烟气氨法：用氨水作吸收剂吸收废气中的SO2钠碱法:氢氧化钠或碳酸钠钙碱法：石灰石或生石灰的乳浊液干法：用吸附剂或催化剂脱除废气中的SO2活性碳吸附催化氧化喷雾干燥法2)NOx废气的治理吸收法：采用碱液、稀硝酸溶液、浓硫酸等作为吸收剂吸附法：采用吸附剂有活性碳、沸石分子筛催化氧化法：适用于硝酸尾气与燃烧烟气的治理3)汽车尾气治理*主要成分：CO、NOx、碳氢化合物、铅、微尘、醛、苯并（a）芘等有害物*主要治理方式：机内净化：改进发动机的燃烧方式，使污染物的产生量减少机外净化：利用装置在发动机外部的净化设备，对排出的废气进行净化治理第三节水污染防治技术一、水污染综合防治的原则合理利用保护水资源、提高水资源的利用率与污染治理相结合；合理利用水环境自净能力与人为措施相结合；污染物分散治理与区域集中控制相结合；技术措施与管理措施相结合；生态工程与环境工程相结合。二、防治水污染的技术措施推行清洁生产工艺、发展节水型工业加快城市污水处理厂建设大力发展城市污水资源化积极研究开发污水处理新技术、新流程三、污水处理技术污水处理的目的就是利用各种方法分离出污染物或转化为无害物质，得到净化污水。按其作用原理可分为物理法、化学法、生物法。（一）物理法利用物理作用，分离污水中主要呈悬浮状的污染物，而不改变其化学性质。主要用于污水的预处理，属于一级处理（废水处理流程一般有三级）。分离污染物，不转化。沉淀（重力分离）法筛滤（截留）法气浮法离心分离法蒸发结晶反渗透法（二）(物理)化学法利用化学反应的作用，分离回收污水中的污染物或使其转化为无害的物质。以下包括