ISO14000教材系列之七环境污染治理技术讲座

00-0-環境污染治理技術講座~ISO14000教材系列之七~11-1-環境污染治理技朮講座(大氣篇)一﹑大氣污染物的來源(1)燃料燃燒(2)工業生產(3)交通運輸二﹑几種大氣污染物的控制技朮1.粉塵粉塵污染是禮覺可見的﹐最易引起人們反感﹐因此首先引起人們重視和﹐目前除塵器種類很多﹐根據除塵機理可分為(1)機械除塵器(2)電除塵器(3)袋式(過慮式)除塵器(4)濕式除塵器1.1機械式除塵器他是利用質量力的作用使顆粒物與氣體分離的裝置﹐包括:重力沉降室﹐慣性除塵器。1.1.1旋風除塵器是利用旋轉產生的離心力使塵粒從氣流中分離出來的裝備。旋風除塵器一般由進氣管﹐筒體﹐錐體﹐排氣管等組成。其運動情況如圖﹕進氣粉塵出氣22-2-1.2電除塵器電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進行電離的過程中使塵粒荷電﹐并在電場几的作用下使塵粒沉積在集塵板上,將塵粒從含塵氣中分離出來的一種除塵設備。它具有以下優點﹕(1)壓力小(2)對細粉塵有很高的效率(3)處理氣大(4)能耗低(5)可在高溫和強腐蝕性氣體下操作電除塵器的工作過程﹐包括懸浮粒子荷電﹐帶電粒子在電場內遷移和捕集以及把捕集物從集塵表面上清除.電除塵器設計需注意的几個參數:(1)比集塵表面積(2)長高比(3)氣流速度(4)氣體的含塵濃度1.3濕式除塵器濕式除塵器是指含塵氣體與液體密切接觸,利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集粒子或使粒子增大的裝置。根據凈化機理可分為:33-3-1)重力噴霧洗滌器2)旋風洗滌器3)板式洗滌器4)填料洗滌器5)文丘里洗滌器主要注意參數包括﹕氣體流速﹐液氣比﹐壓力損失。1.4過濾式除塵器1.4.1布袋除塵器原理:氣體從下部進入圓筒形濾袋在通過料的孔隙時﹐粉塵被捕集于濾料上﹐透過濾料的清潔空氣由排出口排出﹐沉積在濾料上的粉塵可在機械振云貴的作用下從濾料表面脫落落入灰斗。布袋除塵器的關鍵材料是濾料﹐對濾料的要求是﹕容量大﹐吸濕性小﹐效率高﹐阻力小﹐使用壽命長。出氣水水進氣重力噴霧洗滌器進氣出氣水文丘里出氣進氣44-4-同時具有耐磨﹐耐腐蝕﹐機械強度高等優點。常用的材料有﹕棉織物尼龍﹐滌綸﹐玻璃纖維﹐聚酕胺胺。清灰是袋式除塵器的重要一環﹐可分為三種﹕機械振動式清灰﹐逆氣流清灰﹐脈沖噴吹式清灰。1.4.2顆粒層除塵器顆粒層除塵器是利用顆粒狀物料如硅石﹐礫石焦炭等作填料層的一種內部過濾式除塵裝置﹐他的機理與袋式除塵器類似﹐主要靠慣性截留與擴散作用﹐由于他耐高溫﹐耐磨耐腐蝕效率高﹐維修方便﹐已引起人民重視。2.二氧化硫控制控制二氧化硫的主要技朮措施有﹕燃料脫硫﹐湮氣脫硫和高湮囪擴散(1)燃料脫硫主要指煤和石油脫硫﹐石油脫硫存在脫硫率低﹐成本高的問題還需進一步研究。煤的脫硫主要通過洗選﹐能去除大部分無機硫﹐有機硫只有通過化來實現。(2)熾氣脫硫他是目前污染治理的重點,可分為三種方法:a濕法拋棄流程b濕法回收流程c干法流程。A、濕法拋棄流程,目前用得最多是石灰/石灰石法,原理為:55-5-濕法由含硫酸鈣和亞硫酸鈣的石灰/石灰石漿液洗滌,二氧化硫與漿液中的堿性物質發生化學反應,生成亞硫酸鹽和硫酸鹽,漿液中的固體(包括燃煤飛灰)連續不斷地從漿液中分離出並排往沉澱池,總化學反應式為:．CaCO3+SO2+H2OCaSO3.2H2O+CO2．CaO+SO2+2H2OCaSO3.2H2OB、濕法回收流程常用的方法是用氨水作吸收濟,其優點是吸收濟費用低,氨可以保留在吸收產品中制成含氮肥料,減少了再生費用。氨氣脫硫主要包括:二氧化硫的吸收和吸收后溶液的處理兩大部份。氨吸收二氧化硫是指二氧化硫與氨生成亞硫酸氨和亞硫酸氫銨,廢液的再生一般用氧化法將亞硫酸鹽氧化為硫酸銨肥料。3.NOX的控制主要對汽車,鍋爐和工業生產排出的NOX的控制,常用的方法有吸收法,氨催化還原法:(1)吸收法是指污染氣體溶解於選定的液體吸收濟中,或者與吸收濟中的組分發)生選擇性化學反應,從而將其從氣流中分離出來的操作過程,常用吸收設備有填料塔,噴洒塔等。依所選擇的吸收不同,可分為水吸收法,酸吸收法,堿吸收法等。66-6-(2)氨催化還原法所謂催化反應,指在某些催化物質的參與下,能加快反應速度或改變應方向,而催化濟的化學性質和質量在前后並不改變的反應。催化還原氮氧代物常用氮用還劑﹐在一定溫度范圍內﹐氨與氮氧化物反應生成氮氣和水﹐催化劑可選用鉑﹐鈀等貴金屬﹐也可用鐵錳銅鉻等金屬氧化物催化劑。4有機廢氣及脫臭4.1吸附法用多孔固體物質處理流體混合物﹐使其中所含的一種或多種組分濃集在固體表面﹐而與其它組分分離的過程稱為吸附﹐被吸附到固體表面的物質中吸附質﹐在環保中用得越來越多。根據吸附作用不同可分為物理吸附性和化學吸附。物理吸附劑的要求:(1)要求巨大表面積;(2)對不同氣體具有選擇性吸附;(3)吸附容量大;(4)具有足夠的機械強度﹐熱穩定性和化學穩定性;(5)來源廣﹐價格低。77-7-常用的吸附劑有﹕活性炭﹐活性氧化硅﹐硅膠等影響氣體吸附的因素有﹕(1)操作條件(2)吸附劑性質的影響(3)吸附劑性質和濃度的影響(4)吸附器設計的影響吸附設備﹕吸附設備有固定床和流動床兩種類型。固定床又分為立式和臥式兩種。解吸:吸附劑飽和后﹐把吸附劑從吸附質中分離出來的過程叫解吸。根據操作條件可分為﹕升溫解吸﹐變壓解吸﹐置換解吸﹐吹掃解吸。立式吸附器進氣出氣冷凝液進氣出氣臥式吸附器88-8-4.2催化燃燒淨化有機廢氣和脫臭有機物在高溫下(800度)可以完全燃燒成水和二氧化碳﹐但對低濃度有機廢氣來說﹐需要大量能耗﹐所以被催化燃燒所取代。催化燃因其淨化率高﹐工作溫度低(300度左右)能耗小﹐操作簡便全性好﹐成為有機廢氣的重要手段﹐催化劑有鈀﹐鉑﹐稀土金氧化物﹐形狀有球形顆粒﹐整體蜂窩狀等﹐載體化以氧化鋁和陶瓷為多。噪音篇一﹑常識1.1噪音﹕通常我們稱我們不需要的聲音為噪音。噪音通常分為四大類﹕社會生活噪音﹐交通噪音﹐建筑施工噪音、工業噪音。聲音的產生﹕任何聲音的產生都是由于物體的振動聲源﹕凡是發出聲音的振動叫聲源。聲音的傳播必須通過中間媒質才能進行。1.2描述聲音的基本物理量﹕聲壓﹐波長﹐頻率﹐相位。1.3聲波的反射和透射聲波在空間傳播到媒質的界面時﹐一般將會在原先的媒質中產生反射聲波﹐同時有一部分聲波將透過界面另一側的第二種媒質中去。1.4聲音的量度我們一般用聲壓級表示﹐單位為分貝。二﹑環境噪音控制99-9-環境噪音只有當聲源﹐聲傳播途和接收者三者同時存在才稱成污染問題﹐因此控制噪聲要從這三方面著手。1.聲源控制﹕消除噪聲的根本途徑是減少機器設備本身的振動和噪聲。通過研制和選擇低噪聲的設備和改進生產工藝﹐提高機械設備加工精度和安裝技朮﹐使發生體變為不發生或降低發聲體國輻射功率。2.傳播途徑控制﹕一是廠內合理布局。加利用天然的或廠內筑屏障﹐二是采取局部的聲學技朮措施﹐如消聲﹐隔聲﹐吸聲﹐隔振等增加其在傳播中的聲能損失。3.對接收者防護﹕如帶耳罩耳塞等。三﹑噪聲的工程控制1.吸聲利用吸聲材料收聲能降低室內噪音是噪聲控制中常用的措施。人們在室內所接收到的噪聲包括直達聲和混響聲﹐通過在天花和牆上貼吸聲材料是混響聲大為減弱以至消失。可降低混聲響5-10分貝。1.1材料的聲學分類和吸聲特性按吸聲機理的不同,吸聲體可分為多孔吸聲材料和共振吸聲結構。多孔吸聲材料包括纖維類,如:超細玻璃纖維棉,礦渣棉,化纖棉。泡沫類如:泡沫塑料,海棉,泡沫橡膠。顆粒類,如:膨脹珍珠岩,多孔陶瓷土。共振吸聲1010-10-結構又分為薄板共振吸聲、共振器和穿孔薄板共振吸聲。從吸聲性能講,多孔材料以吸收中高頻為主,共振結構在低頻時有吸收峰值。材料的吸聲性能以吸聲系數a表示,定義為被吸收聲能與入射聲能之比。1.2多孔材料的吸聲機理和影響吸聲性能的因素。當聲波投射到多孔材料表面時,部份透入的聲波與纖維盤絡或顆粒之間產生內摩擦,由於空氣粘滯性和熱傳導效應,使聲能轉化為熱能而消耗,要z使材料有良好的透氣性,即材料的孔隙要相互貫通。影響材料吸聲性能的因素:(1)材料的厚(2)材料的容量(3)空氣層(4)護面層1.3共振吸聲結構的機理(1)薄板共振的吸聲結構:將某種薄板的周邊固結於槓架上,并將槓架牢牢地與剛性板壁相結合,就構成薄板共振吸聲結構,它實際上是一個由薄板和后面空氣層組成的振動系1111-11-統,薄板相當於質量塊,板后空氣相當於彈簧,當聲波入射到薄板后,由於板后空氣彈性和板本身的勁度以及板的質量迫使板振動,從而產生摩擦而將聲能轉化為熱能。當入射波的頻率接近振動固有頻率時將發生共振,吸收的聲能達到最大。(2)穿孔薄板:在板上鑽許多孔,孔徑為1mm左右,機理與前述一樣,只不過口徑中的空氣為質量塊,來回振動,轉化為熱量而消耗。2.隔音2.1由空氣傳播的聲音經阻擋體如牆體﹐門﹐窗﹐隔聲罩﹐隔聲屏等固體物﹐使聲音大部分被反射而不通過﹐只有少量聲音透過阻擋板的另一側空間﹐這一過程稱為隔離。聲音的傳播一是由空氣中傳播﹐二是在固體中以彈性波形式傳播。固體傳聲對在傳播過程中由表面振動而激起空氣聲波﹐對于前者﹐通常用重而密實的構件隔離﹐對于后者﹐則通常采用隔振措施﹐如彈簧﹐橡膠或其它彈性墊層予以隔離。固體隔音量的計算聲波由空氣傳播到固體表面﹐由于兩者的特性阻抗不同﹐將產生兩次反射與透射﹐隔聲量可用下式計算﹕)(26lg5.14lg5.14dbmfLTL1212-12-式中f為聲波頻率﹐m為隔音構件的面密度﹐上式說明隔音量與聲波頻率和面密度有關﹐聲波頻率越大﹐面密度越大或厚度越大﹐隔音越大。2.2輕質復合結構輕質復合結構是指由几層輕薄及密度不同的材料組成的隔聲構件﹐這種結構因質輕且隔聲性能良好而被廣泛應用于工業及交通運輸的噪聲控制中﹐如隔聲罩﹐隔聲屏,車船飛機的殼體。常用的輕質復合材料是用金屬的堅實薄板作面層﹐內側或空氣組成﹐因分層材料的阻抗各不相同﹐內側覆蓋阻尼或夾入吸聲材料或空氣組成,因分層材料的阻抗各不相同,即阻抗不相匹配,故聲波在分層界面上產生反射,阻抗相差越大,反射聲能也越多,此外還由於夾層材料的阻和吸聲作用,使板面振動受到抑制,特別是對共振動區和吻合區的低谷有明顯的改善。2.3門窗對牆體隔音的影響一般建築物因為采光通風都設有門窗,如果門窗的隔音量很小的話,整全建築的隔聲量dbf阻尼區質量區吻合效應區1313-13-隔音量將大打折扣,為了提高總的隔音量,必需提高門窗的隔音量,使之與牆體接近,要達到很高的隔音量,單層門窗是難以解決的,一般采用多層或三層門窗,為了防止縫隙傳聲,與牆體的邊槓嚴加密閉,縫隙用柔軟的嵌條壓緊。2.4隔聲罩隔聲罩是將噪聲源封閉在一個小空間內,以減少其對外輻射噪聲的圍護結構設計隔聲罩時除可採取質輕隔聲性能良好的復合結構外,在罩內必需附吸聲材料,有些機器還需考慮通風散熱,罩內不能全封閉,進气和出气口盡可能小,或者气流通過一狹長的通道,以保證其降噪量不小於密閉罩的插入損失。3.消聲器對於空氣動力噪聲如各种風機,空壓機,柴油機以及其它機械設備的輸氣管道的噪聲降低,需借助於消聲技術,消聲器是一种允許氣流通過而能使透過的聲音降低的裝置,按降噪原理可分為阻性,抗性,阻抗復合式三種。評價消聲器性能有三個條件:(1)要有足夠的消聲量(2)良好的空氣動力性能,要求阻力損失越小越好基本上不降低气量,保証氣流暢通(3)空間位置合理,構造簡單,便於製造安裝,且能保持長久穩定性3.1阻性消聲器1414-14-阻性消聲器就是在气流通道上四周視貼吸聲材料,通過吸聲材料將聲能消耗,從達到降噪效果,吸聲量可用下式計算:)()(dbLSLavLA公式說明,材料吸聲系數越大,周長與截面之比越大,吸聲通道越長,則消聲效果越好。陰性消聲器的種類很多,有直管式消聲,片式消聲器,蜂窩式消聲器,折板式消聲器﹐迷宮式消聲器﹐消聲器﹐清聲戀頭。迷宮式消聲器片式阻性消聲器直管式1515-15-3.2抗性式消聲器(1)擴張室消聲器擴張室消聲器主要通過擴張面積﹐通過反射達到消聲的目的,消聲量與擴張比,腔長1和聲波波長有關。(2)共振消聲器共振消聲器的原理與共振吸聲一樣﹐通過共振把聲能轉化為熱能。當聲波頻率一樣時﹐消聲