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文档简介

1、环境污染与防治专业基础与实务(中级)复习资料第一部分 基础理论知识一、水污染防治基础理论知识(一)水与水体污染1 、 水与水循环(1)熟悉水环境保护 采取限制或消除排入水体和水域的污染物的措施, 使河流、 湖泊、 海洋、水库等水体和水域维持其应有的正常功能。(2)熟悉水循环基本原理 地球表面的水在太阳辐射能和地心引力的相互作用下 , 水分不断 的蒸发和蒸腾 , 并汽化为水蒸气 , 上升到空中形成云,又在大气环流的 作用下传播到各处,遇到适当的条件时即成为雨或雪而降落到海洋和 陆地。这些降落下来的水分,一部分渗入地下,成为土壤或地下水; 一部分经植物吸收后再经枝叶蒸腾进入大气层;一部分可直接从地

2、面 蒸发而发散;一部分可能顺地表径流汇入江、河、湖泊流入海洋,再 经水面蒸发进入大气圈。这种过程循环往复、永无止境,称作自然界 水循环。2、废水的来源与污染物(1)掌握废水的来源与特性根据来源不同,废水可分为生活污水、工业废水、农业退水三大生活污水:人们在日常生活中所产生的废水,主要包括厨房洗涤 污水。工业废水:在工业生产过程中所排出的废水。工业废水分为生产污水和生产废水。生产废水是指较清洁,不经处理即可排放或回用的 工业废水。而那些污染较严重,须经过处理后方可排放的工业废水就 称为生产污水。农业退水:农作物栽培、牲畜饲养、食品加工等过程排出的污水 称为农业废水。(2)掌握污染物种类及水质指标

3、污染物种类:物理:颜色、浊度、温度、悬浮固体、放射性化学:、5、氨氮、石油类、苯类生物:总大肠菌群、粪大肠菌群、埃希氏大肠菌、细菌总数 等水质指标:物理:水温、悬浮物(总不可滤残渣,0.45 滤膜截留物质 的质量,105C烘干)、浑浊度(水中含有胶体状态和悬浮状 态的杂质引起水的浑浊程度)、色度、臭和味、电导率等 化学指标:杂质或污染物质的单项指标:如锰、铁、氯化物等;无机特性的综合指标:、酸度、碱度、硬度、总含盐量、氧 化还原电位等;有机污染物的综合指标:(使水样中能被氧化的物质氧化所 需耗用氧化剂的量) ,5(有氧条件下, 微生物分解水体中有 机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量 ) ,

4、微生物指标:总大肠菌群、粪大肠菌群、埃希氏大肠菌、 细菌总数等放射性指标:总a放射性、总B放射性,单位(二)废水处理方法1、熟悉水污染对人类的危害 水污染后,通过饮水或食物链,污染物进入人体,使人急性或慢 性中毒。砷、铬、铵类、苯并 (a) 芘等,还可诱发癌症。被寄生虫、病 毒或其它致病菌污染的水,会引起多种传染病和寄生虫病。重金属污 染的水,对人的健康均有危害。被镉污染的水、食物,人饮食后,会 造成肾、骨骼病变,摄入硫酸镉 20 毫克,就会造成死亡。铅造成的中 毒,引起贫血,神经错乱。六价铬有很大毒性,引起皮肤溃疡,还有 致癌作用。饮用含砷的水,会发生急性或慢性中毒。砷使许多酶受到 抑制或失

5、去活性,造成机体代谢障碍,皮肤角质化,引发皮肤癌。有 机磷农药会造成神经中毒,有机氯农药会在脂肪中蓄积,对人和动物 的内分泌、免疫功能、生殖机能均造成危害。稠环芳烃多数具有致癌 作用。氰化物也是剧毒物质,进入血液后,与细胞的色素氧化酶结合, 使呼吸中断,造成呼吸衰竭窒息死亡。我们知道,世界上80%的疾病与水有关。伤寒、霍乱、胃肠炎、痢疾、传染性肝类是人类五大疾病, 均由水的不洁引起。2、废水处理的基本途径与方法( 1)掌握按处理方法分类:物理处理法、化学处理法、物理化学法、 生物化学处理法物理方法:通过物理作用来清除废水中的污染物称为物理处理法。 常用的方法是利用过滤、 沉淀、浮选等技术分离废

6、水中的悬浮污染物。化学处理法:通过一些化学反应清除废水中污染物质或使其转化 为其它物质从而化有害为无害、有毒为无毒等,称为化学处理法。常 用的方法有中和法、氧化法、凝聚法、石灰解析法等。 中和法主要用来除废水的酸、碱性。 氧化法主要是通过氧化作用加速污染物的降解和转化。一般有 三种方式:一是空气氧化法,即将废水暴露在空气中,利用空气氧化; 二是化学氧化法,即在废水中加高猛酸钾、液氯、臭氧等强氧化剂使 其发生氧化反应;三是电解氧化法,即利用电解的基本原理,使废水 中有害物质通过电解过程,在阴阳两级分别发生氧化和还原反应,以 消除污染物质。 化学凝聚法这是处理废水常用的一种方法。当废水中含有许多

7、胶体物质,用物理方法不易除去时,常加凝聚剂,如硫酸铝、硫酸铁、 硫酸亚铁、明矶、铝酸钠、氧化铁等,以清除胶体带的电荷,使之变 成絮状,迅速下沉。 电解凝聚法电解凝聚法与化学凝聚法基本相同,即清除胶体上 的电荷,使其发生凝聚作用。不过,后者是促使胶体下沉,前者是促 使肢体聚集于液体表面。电解凝聚法常用于去除废水中的乳化油。通 过电解作用使阳极电板上产生矶花,即氢氧化铁,阴极产生氢气。矶 花和气体气泡不断上升,将乳化油带至液面产生凝聚、吸附和浮托等 作用,因此又称电浮选法。物理化学法:离子交换法、吸附法、萃取法、分离技术等。 离子交换法这个方法是使硬水软化的传统方法,现在是深度处 理废水和回收其中

8、有用物质的重要方法之一。常用于除去或回收废水 中的重金属。即利用离子交换作用,把废水中希望除去的或回收的阳 离子或交换,然后用水或其它液体淋洗树脂,将其中重金属洗出,树 脂复原。离子交换树脂有天然和人工合成产物两种。 此外, 天然的蒙脱石、 沸石、多水高岭土和伊利石等均有离子交换吸附能力,也可用于处理 废水,并具有来源容易、成本低等优点。 吸附法吸附法是采用固体多孔吸附剂,吸附废水中的味、臭、 色、油、酚等污染物的处理方法。属于这类吸附剂的有活性炭、活性 硅石、硅酸、白土、蒙脱石、氧化铝和骨粉等。 萃取法采用某种有机溶剂,从废水中除去或回收可溶于该溶剂 中的污染物的处理方法,例如,用重质苯、异

9、丙醚等革取废水中的酚。 泡沫分离这种方法是把空气吹入废水中,或者在废水中投放表 面活性物质,使水中形成许多泡沫,水中表面活性或非活性污染物质 吸附在泡沫上,升至水面,不断刮去泡沫,就能达到去除污染物的目 的。 分离技术膜分离技术可分为电渗析法、扩散渗析法、反渗透法 和超滤法四种形式。a.电渗析法:溶液中的离子在直流电场的作用下,有选择地通过 离子交换膜进行定向迁移,此法多用于海水和苦咸水除盐、制取去离 子水等。b扩散渗析:即为浓差渗析,利用半透膜(只能透过溶剂或只透 过溶质的膜)使溶液中的溶质由高浓度一侧,通过膜向低浓度一侧迁 移。此法主要用于酸、碱废液的处理、回收和有机、无机电解质的分离、纯

10、化。c .反渗透:以压力为推动力,把水溶液中的水分离出来,同时分 离、浓缩溶液中的分子态或离子态物质的方法。反渗透法在化工分离 技术、硬水软化、制取高纯水和分离细菌、病毒等方面得到广泛应用。d.超滤法:是以压力为推动力,使水溶液中大分子物质和水分离。 其本质是机械筛滤。在这种方法中,膜表面孔隙大小是主要控制因素。生化处理法:利用自然界存在的各种微生物,将废水中有机物进 行降解,达到废水净化的目的。根据废水处理过程中起作用的微生物 对氧气要求的不同,废水的生物处理分为好气和厌气生物处理两类。 好气生物处理法:在废水中通过大量空气,促使好气微生物大 量繁殖,并注意调节值(69)、温度(2030C)

11、和增加必要的养料(:N: 100 : 5 : 1)等,使之有利于微生物的生长和发育。它们能将 废水中的有机物大量分解,分解为2、H2O 3和硫酸盐、磷酸盐等,达到去除有机污染物质的目的。 嫌气生物处理:是在缺氧条件下,利用嫌气微生物来进行废水 处理,这种办法常用于处理有机质含量高的废水,即生化需氧量在500010000以上的废水。物理法:利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。如, 用沉淀法去除水中相对密度大于1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物;浮选法(或气浮法)可去除乳状油滴或相对密度接近1的悬浮物;过滤法可去除水中的悬浮颗粒;蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可 溶性物质等。化学法:利用化学

12、反应或物理化学作用处理回收可溶性废物或胶 状物质。如,中和法用于中和酸性或碱性废水;萃取法利用可溶性废 物在两相中溶解度不同的分配,回收酚类、重金属等;氧化还原法用来去除废水中还原性或氧化性污染物,杀灭天然水体中的病源菌等。生物法:利用微生物的生化作用处理废水中的有机物。如,生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水。(2)掌握按处理程度分类:一级处理、二级处理、三级处理城市污水成分的99.9%是水,固体物质仅占0.030.06%左右。城市 污水的一般在 75300。根据对污水的不同净化需求,废水处理的各 种步骤可划分为一级、二级和三级处理。一级处理:主要去除废水中悬浮固体和漂浮物质

13、,同时还通过中和或均衡等预处理对废水进行调节以便排入受纳水体或二级处理装置。主要包括筛滤、沉淀、浮选等物理处理法。经过一级处理后,废水的一般只去除30%左右,达不到排放标准,仍需进行二级处理。二级处理:主要去除废水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质。主要采用生物处理和絮凝等方法,去除率可达90%以上,处理水可以达标排放。生物法主要是除去一级处理后废水中的有机物,絮凝法是 去除废水中的无机悬浮物和胶体颗粒物或低浓度有机物。三级处理:是在一级、二级处理的基础上,对难降解的有机物、磷、氮等营养性物质进一步处理。控制富营养化或达到使废水能够重新回用。采用的方法可能有混凝、过滤、离子交换、反渗透、超滤、消

14、毒等。二、大气污染防治基础理论知识(一)大气污染物的形成1、大气污染(1)了解地球大气层:大气组成和大气结构大气组成分为恒定、可变和不定三种组分。氮78.09%、氧20.95、氩0.93%,加上微量的氖、氦、氟、氙、氡等稀有气体为恒定;水蒸 气(4鸠下)和二氧化碳(0.020.04% )为可变;不定组分来源有二:(1)自然界的火山爆发、森林火灾、地震等自然灾害,形成的尘埃、 硫化氢等(2)人类生产活动产生的,硫氧化物、氨氧化物等。在均质层中,根据气体的温度沿地球表面垂直方向的变化,分为 对流层(12千米,每上升100米,气温降低0.6 )、平流层(38,臭氧在 该层)、中间层(35)、热层(6

15、30,电离层)、逸散层。(2)掌握大气污染的概念自然界中局部的质能变化和人类的生产和生活活动,改变大气圈 中某些原有组分和向大气中排放有毒有害物质,以致使大气质量恶化,影响原来有利的生态平衡体系,严重威胁着人体健康和正常工农业生 产,以及对建筑物和设备财产等构成损坏即为大气污染。(3)了解大气污染的特点:局部、区域性、全球性局部、区域性、全球性一般认为大气污染只发生在城市和工业区,那里的大气污染物浓度往往要比农村或郊区高出许多倍,似乎大气污染仅局限于局部地区或是区域性问题。但从实际表现,大气污染是全球性的问题,因为污染 物最终将散布到整个大气层。(4)熟悉大气污染的危害:对生物、材料和气候的危

16、害生物危害:动物因吸入污染空气或吃含污染物食物而发病或死亡, 大气污染物可使植物抗病力下降、影响生长发育、叶面产生伤斑或枯 萎死亡。;人体受害有三条途径,即吸入污染空气、表面皮肤接触污染空气和食入含大气污染物的食物,除可引起呼吸道和肺部疾病外,还 可对心血管系统、肝等产生危害,严重的可夺去人的生命。材料危害:大气污染可使建筑物、桥梁、文物古迹和暴露在空气 中的金属制品及皮革、纺织等物品发生性质的变化,造成直接和间接 的经济损失。SC2与其他酸性气体可腐蚀金属、建筑石料及玻璃表面。 SC2还可使纸张变脆、褪色,使胶卷表面出现污点、皮革脆裂并使纺织 品抗张力降低。及2会使染料与绘画褪色,从而对宝贵

17、的艺术产品造 成威胁。气候危害:大气污染还会导致降水规律的改变。水循环对于地球上人类的生存是至关重要的。大气污染影响凝聚作用与降水形成,有 可能导致降水的增加或减少。大气污染对降水化学的影响表现在酸性 化合物的输入,即出现酸雨。酸雨会导致土壤变化,继而引起水体的 值变化和化学变化。破坏高空臭氧层,形成臭氧空洞;二氧化碳等温 室气体的增多会导致地球大气增暧,导致 全球天气灾害增多;烟尘等气溶胶粒子增多,使大气混浊度增加,减弱太阳辐射,影响地球长波 辐射,可能导致天气气候异常。(5)熟悉全球性大气污染问题:酸雨、温室效应、臭氧层破坏酸雨:值5.6时的雨水称为酸雨。温室效应:又称“花房效应”,是大气

18、保温效应的俗称。大气能 使太阳短波辐射到达地面,但地表向外放出的长波热辐射线却被大气 吸收,这样就使地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作 物的温室,故名温室效应。自工业革命以来,人类向大气中排入的二 氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强,已引起全球气候变暖等一系列严重问题,弓起了全世界各国的关注。臭氧层破坏:人类过多地使用氯氟烃类化学物质(用表示)是破 坏臭氧层的主要原因。人类活动排入大气中的一些物质进入平流层与 那里的臭氧发生化学反应,导致臭氧耗损,使臭氧浓度减少的现象被 称作臭氧层破坏或臭氧层损耗。2、大气污染物的分类和成因(1)掌握大气污染物的分类:颗粒

19、污染物和气态污染物气溶胶状态污染物: 粉尘(i200卩m、降尘(dioym、飘尘(0.110 u m)、总悬浮颗粒物(100卩m、飞灰、黑烟、液滴、轻雾、 重雾气态污染物:硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化物、硫酸 烟雾、光化学烟雾。按形成过程分为:一次污染物、二次污染物一次污染物:直接从污染源排放的污染物质,2、颗粒物等。二次污染物:由一次污染物在大气中相互作用经化学反应或光化 学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污 染物,其毒性比一次污染物还强。如,硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及 硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学烟雾等。(2)掌握主要大气污染物的来源天然污染源:自然污染源是由

20、于自然原因(如火山爆发,森林火 灾等)而形成。人为污染源:由于人们从事生产和生活活动而形成。在人为污染 源中,又可分为固定的(如烟囱、工业排气筒)和移动的(如汽车、 火车、飞机、轮船)两种。工业企业 工业企业是大气污染的主要来源, 也是大气卫生防护工 作的重点之一。随着工业的迅速发展,大气污染物的种类和数量日益 增多。由于工业企业的性质、规模、工艺过程、原料和产品种类等不 同,其对大气污染的程度也不同。生活炉灶与采暖锅炉 在居住区里,随着人口的集中,大量的民用 生活炉灶和采暖锅炉也需要耗用大量的煤炭,特别在冬季采暖时间, 往往使受污染地区烟雾弥漫,这也是一种不容忽视的大气污染源。交通运输近几十

21、年来,由于交通运输事业的发展,城市行驶的汽 车日益增多,火车、轮船、飞机等客货运输频繁,这些又给城市增加 了新的大气污染源。其中具有重要意义的是汽车排出的废气。汽车污 染大气的特点是排出的污染物距人们的呼吸带很近,能直接被人吸入。汽车内燃机排出的废气中主要含有一氧化碳、氮氧化物、烃类(碳氢 化合物)、铅化合物等。(二)大气物理化学基础1、大气污染物扩散与气象的关系(1)了解地球大气特征用气温的垂直分布把大气分成对流层、平流层、中间层、暖层和 散逸层。对流层:地球大气层靠近地面的一层。 它同时是地球大气层里密 度最高的一层,它蕴含了整个大气层约 75%勺质量,以及几乎所有的 水蒸气及气溶胶平流层

22、:亦称同温层,是地球大气层里上热下冷的一层,此层被 分成不同的温度层,当中高温层置于顶部,而低温层置于低部。它与 位于其下贴近地表的对流层刚好相反,对流层是上冷下热的中间层:又称中层是指自平流层顶到 85千米之间的大气层电离层:是地球大气的一个电离区域。60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态,电离层是部分电离的大气区域,完全电离的大气区域称磁层暖层:位于中间层上部,暖层上界距地表约800公里,有原子氧和分子氮组成散逸层:是暖层顶以上大气层的统称,也叫散逸层、外层。它是大气的最高层,是大气圈和星际空间的过渡带(2)了解大气污染物扩散方式大气污染物在扩散过程中,除了在湍流及平流

23、输送的主要作用下被稀释外,对于不同性质的污染物,还存在沉降、化合分解、净化等质量转化和转移作用。虽然这些作用对中、小尺度的扩散为次要因素, 但对较大粒子沉降的影响仍须考虑。大气及下垫面的净化作用主要有 干沉积、湿沉积和放射性衰变等。(3)掌握气象要素气温:对流层内,随着高度的增加气温逐渐降低,这是因为地面是大气的主要和直接的热源,所以近地面层的温度比上层要高,另一 方面,水汽和固体杂质的分布从低空向高空减少,他们吸收地面辐射 的能力很强,也使得近地面层气温比上层要高。气温随高度的变化通 常以气温垂直递减率 Yd来表示。气温沿垂直高度的分布,这种曲线 称为气温沿高度分布曲线或温度层结曲线。大气中

24、温度层结有四种类型:气温随高度增加而递减Y0,正常分布层结或递减层结;气温直减率等于或近似等于干绝热直减率, Y=Yd中性层结;气温不随高度变化,Y =0,等温层结;气温随高 度增加而增加,Y 0,逆温风:风是空气的水平运动,在低层大气中因为受地面摩擦力的影 响,风速随高度增大,形成了有一定规律的垂直分布或称为风的廓线。 在大气边界层以上的自由大气层中,气流不受地面摩擦力的影响为地 转风;在大气边界层的上层和近地层中由于各自气流受力的差异,形 成了特殊的气流分布,这便是下面将要讲述的内容。风直接携带污染 物输送,而且影响污染物的扩散,因此风的大小和分布对污染物的分 布有很大关系。2、大气污染化

25、学(1)了解降水与大气污染湿沉积(对较大粒子沉降的影响须考虑) 包括大气中的水汽凝结 物(云或雾)与降水(雨或雪)对污染物的净化作用。厂址选择还要适当考虑其它象条件。如低云和雾较多的地区容易形成更大的污染,而降水较多的地区由于雨水可以净化空气中的污染 物,使得污染物浓度降低,空气往往较洁净。当降雨与固定的盛行风 常常同时出现的地区,厂址选择中应考虑被污染的雨水可能会被风吹 向下风方向的问题。(2)了解酸雨化学22+2H222H2422 2242 + 2H2433443(3)了解臭氧破坏化学3223+ h V22+ h V3总反应:2 023、大气污染扩散模式(1) 了解点源扩散模式(2) 了解

26、线源扩散模式一、湍流与湍流扩散理论1. 湍流、正态分布低层大气中的风向是不断地变化,上下左右出现摆动;同时,风 速也是时强时弱,形成迅速的阵风起伏。风的这种强度与方向随时间 不规则的变化形成的空气运动称为大气湍流。气体污染物进入大气后,一面随大气整体飘移,同时由于湍流混合,使污染物从高浓度区向低 浓度区扩散稀释,其扩散程度取决于大气湍流的强度。根据湍流形成的原因可分为两种湍流,一种是动力湍流,它起因于有规律水平运动的气流遇到起伏不平的地形扰动所产生,它们主要 取决于风速梯度和地面粗糙等:另一种是热力湍流,它起因于地表面 温度与地表面附近的温度不均一,近地面空气受热膨胀而上升,随之 上面的冷空气

27、下降,从而形成垂直运动。二、高斯扩散模式(一)连续点源的扩散连续点源一般指排放大量污染物的烟囱、放散管、通风口等。排 放口安置在地面的称为地面点源,处于高空位置的称为高架点源。1. 大空间点源扩散高斯扩散公式的建立有如下假设: 风的平均流场稳定,风速均 匀,风向平直;污染物的浓度在 y、z轴方向符合正态分布;污染 物在输送扩散中质量守恒;污染源的源强均匀、连续。2 .高架点源扩散在点源的实际扩散中,污染物可能受到地面障碍物的阻挡,因此应当考虑地面对扩散的影响。处理的方法是,或者假定污染物在扩散 过程中的质量不变,到达地面时不发生沉降或化学反应而全部反射; 或者污染物在没有反射而被全部吸收,实际

28、情况应在这两者之间。3. 地面点源扩散(二)连续线源的扩散当污染物沿一水平方向连续排放时,可将其视为一线源,如汽车行驶在平坦开阔的公路上。线源在横风向排放的污染物浓度相等,这 样,可将点源扩散的高斯模式对变量y积分,即可获得线源的高斯扩散模式。但由于线源排放路径相对固定,具有方向性,若取平均风向 为x轴,则线源与平均风向未必同向。所以线源的情况较复杂,应当 考虑线源与风向夹角以及线源的长度等问题。(三)连续面源的扩散常用的面源扩散模式为虚拟点源法,即将城市按污染源的分布和 高低不同划分为若干个正方形,每一正方形视为一个面源单元,边长 一般在0.510之间选取三、固体和噪声污染控制(一)固体废物

29、的定义与分类、污染与控制及管理体系1、固体废物的定义与分类(1)了解固体废物的定义及特征定义:指在生产、生活和其他活动中产生的,丧失原有利用价值 或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器 中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废弃物管理的物品、物质特征:资源和废物相对性;富集多种污染成分的终态,污染环境 的源头;固体废物中的有害物质呆滞性大,扩散性小;危害具有潜在 性、长期性和灾难性。(2)熟悉固体废物的分类按化学性质可分为有机固体废物和无机固体废物;按照污染特性 可分为一般固体废物、危险废物以及放射性固体废物。由于放射性废物在管理方法和处置技术等方面与其他废物

30、有着明 显的差异,许多国家都不将其纳入危险废物范围内,我国固体法 也没有涉及放射性废物的管理问题。按来源分类:生活垃圾、工业废物、危险废物、农业废物、放射 性废物。(3)熟悉危险废物的定义、分类和鉴别定义:指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴 别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。危险废物的特性通常 包括急性毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、浸出毒性和疾病传染性。 分类:国家1998年7月1日实施的国家危险废物名录中规定了 47类危险废物,既有固态、半固态的废物也有具外包装的废气。2、固体废物的污染与控制(1)了解固体废物的污染途径固体废物露天存放或置于处置场,其中的有害成分可通

31、过大气、 土壤、地表或地下水间接传至人体。(2)了解固体废物的污染危害对土壤环境的影响: 占用土地,破坏地貌和植被;固体废物及其 淋洗和渗滤液中所含的有害物质会改变土壤性质和结构,并对土壤中 微生物产生影响。有害固体废物经过风化、雨雪淋溶、地表径流的侵 蚀,产生高温和毒水或其他反应,杀灭土壤中的微生物,使土壤丧失 腐解能力,导致草木不生。对大气环境的影响:固体废物在运输、处理、堆放中的细微颗粒、 粉尘等可随风飞扬;填埋场中逸出的沼气也会造成污染,运输处理中 也会产生有害气体和粉尘。对水环境的影响: 污染地表水、地下水。(3)掌握固体废物污染控制1. 改进生产工艺:通过采用清洁生产工艺,选取精料

32、,提高产品 质量和使用寿命等方式,从源头减少固体废物的产生量。2. 发展物质循环利用工艺和综合利用技术:通过使某种产品的废 物成为另一种产品的原料,或者尽量回收固体废物中的有价值的成分 进行综合利用,使尽可能少的废物进入环境,以取得经济、环境和社 会的综合收益。3. 进行无害化的处理和处置3、固体废物的管理体系(1)熟悉固体废物管理的基本原则“三化原则”:减量化、资源化、无害化减量化:减少固体废物的产牛量和排放量资源化:采取管理和工艺措施从固体废弃物中回收物质和能源, 加速物质和能量的循环,创造经济价值的广泛的技术方法。资源化范 畴:物质回收、物质转换、能量转换。无害化:对已生产又无法或暂时尚

33、不能综合利用的固体废物,经 过物力、化学或生物方法,进行对环境无害或低危害的安全处理、处 置,达到废物的消毒、解毒或稳定化,以防止并减少固体废物的污染 危害。全过程管理“3R”、“3C”原则:、;、避免产生、综合利用、 妥善处置;产生、收集、运输、利用、贮存、处理和处置的全 过程及各个环节都实行控制管理和开展污染防治。工业废物实行谁污染谁治理原则(2) 熟悉固体废物管理法规与标准中华人民共和国固体废物污染环境防治法生活垃圾填埋场污染控制标准(168892008)生活垃圾焚烧污染控制标准(18485 - 2001)危险污染物焚烧污染控制标准(18484-2001 )危险废物填埋污染控制标准(18

34、598-2001 )危险废物贮存污染控制标准(18597-2001 )一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准(18599-2001 )危险废物鉴别标准(5085-1996)北京市生活垃圾焚烧大气污染物排放标准(11/ 502 2008)(3) 了解控制固体废物污染的技术政策固体废物的“三化”处理是固体废物处理的最重要的技术政策, 其中无害化 是前提,减量化和资源化是发展方向。(二) 固体废物处置系统工程1、固体废物处置概述(1)了解固体废物处置的概念将固体废物焚烧和用其他改变固体废物的物理、化学、生物特性 的方法,达到减少已产生的固体废物数量、缩小固体废物体积、减少 或消除其危险成分的活动,

35、或者将固体废物最终置于符合环境保护要 求的填埋场的活动。(2)掌握处置基本要求(3)了解处置方法的分类管理处置:对暂时难以处置或尚需对其处置方案进一步判断的废 物,可做暂时安全储存。回收处置:对某一地区或生产过程的废物,可能通过交换或处理 成为其他地区或其他生产过程的原料。排放处置:对气态或水溶性的污染物,经稀释扩散达到规定标准 后,直接排放到环境中。永久性隔离处置:作为最终处置的主要方式,采用各种天然和人工屏 障将有害物质与生物圈作最大限度的隔离,包括各种形式的土地处置、海洋处置等。2、固体废物最终处置方法(1) 了解固体废物在填埋场中降解的机理好氧分解阶段:填埋后数十日内,土壤微生物中的好

36、氧性细菌和 填埋层中的氧气,在适当的含水情况下,将废物中有机性物质分解成 水或二氧化碳等稳定性物质。过渡阶段:氧气逐渐被消耗,厌氧条件开始形成并发展,当填埋 场变成厌氧环境是,可做为电子受体的硝酸盐和硫酸盐常被还原成氨 气和硫化氢气体。测量废物的氧化还原点位可监测厌氧条件的突变点。酸化阶段:在此阶段,起源于第二阶段的微牛物活动明显加快,产生大量有机酸和少量氢气,由于本阶段有机酸存在且填埋场内二氧 化碳浓度升高,以及有机酸溶解于渗滤液的缘故,所产生的渗滤液值 常会下降到5以下。甲烷发酵阶段:此阶段发生于废物填埋 200500d之后,此时,甲 烷生成菌将前一阶段所产生的有机酸分解为稳定地细胞质、甲

37、烷气、 二氧化碳及能量,直至填埋层内部的温度达到 55左右,且温度不再升 高为止。此时填埋层中的二氧化碳生成量逐渐降低,甲烷气的生成量 则渐次增加。值6.88。稳定化阶段:在废物中的可降解有机物被转化为甲烷、二氧化碳 之后,填埋废物进入成熟阶段,填埋气产生速率将明显下降。(2)熟悉填埋工艺的分类、基本工艺流程根据固废性质及其污染防治法规分 :惰性填埋、卫生填埋、安全 填埋基本工艺流程:倾倒垃圾摊平垃圾压实垃圾蚊蝇灭杀一一覆土后填埋区一一覆土后植被。(三)了解噪声基础知识1、噪声污染特点与危害噪声的公害特性:由于噪声属于感觉公害,所以它与其它有害有 毒物质引起的公害不同。首先,它没有污染物,即噪

38、声在空中传播时 并未给周围环境留下什么毒害性的物质;其次,噪声对环境的影响不 积累、不持久,传播的距离也有限;噪声声源分散,而且一旦声源停 止发声,噪声也就消失。因此,噪声不能集中处理,需用特殊的方法 进行控制。噪声的声学特性: 简单地说,噪声就是声音,它具有一切声学的特性和规律。但是噪声对环境的影响和它的强弱有关,噪声愈强,影 响愈大。危害:噪声对听力的损伤、噪声能诱发多种疾病、噪声对正常生 活和工作的干扰、噪声对动物的影响、特强噪声对仪器设备和建筑结 构的危害。2、声源的种类交通噪声:包括机动车辆、船舶、地铁、火车、飞机等发出的噪声。由于机动车辆数目的迅速增加,使得交通噪声成为城市的主要噪

39、 声来源。工业噪声:工厂的各种设备产生的噪声。工业噪声的声级一般较 高,对工人及周围居民带来较大的影响。建筑噪声:主要来源于建筑机械发出的噪声。建筑噪声的特点是 强度较大,且多发生在人口密集地区,因此严重影响居民的休息与生 活。生活噪声:包括人们的社会活动和家用电器、音响设备发出的噪 声。这些设备的噪声级虽然不高, 但由于和人们的日常生活联系密切, 使人们在休息时得不到安静,尤为让人烦恼,极易引起邻里纠纷。3、声音的物理特性和量度机械振动是声波产生的根源,弹性介质的存在是声波传播的必要 条件。周期:声源振动每往复一次的时间间隔,用字母T表示,单位是秒( s )。频率:声源在1秒时间完成的振动次

40、数,用字母 f表示,单位是 赫兹,简称为赫, 符号为。频率是周期的倒数。波长:沿声波传播方向,振动一个周期所传播的距离,或振动相位相同而且相距最近两点间的距离,用字母入表示,单位是米。声速:声波在介质中的传播速度,c O4、计权声级、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级等效连续声级:用噪声能量按时间平均方法来评价噪声对人影响 的问题,符号“ ”。涨落的噪声所引起人的烦恼程度比等能量的稳态噪声要大,并且与噪声暴露的变化率和平均强度有关。噪声污染级是综合能量平均值和变化特性(用标准偏差表示)两者的影响而给出对噪声(主要是交 通噪声)的评价数值,以分贝表示。考虑到夜间噪声具有更大的烦扰程度,故提出

41、一个新的评价指标昼夜等效声级(也称日夜平均声级),符号“ ”。它是表示社会噪 声一昼夜的变化情况。5、噪声的叠加和相减噪声的叠加:两个以上独立声源作用于某一点,产生噪声的叠加。声能量是可以代数相加的,设两个声源的声功率分别为 W1和W2那么总声功率W 总=W1+ W2。而两个声源在某点的声强为 11和I2时,叠加后的总 声强I总=I + I2。但声压不能直接相加。总声压级:L总I0lg in1l00女口 12,即两个声源的声压级相等,则总声压级=1+ 1021 +3()也就是说,作用于某一点的两个声源声压级相等,其合成的总声压级 比一个声源的声压级增加 3o噪声的相减:L1 10lg 100.

42、1L合 100.1L26、噪声的频谱分析声音通常是由许多不同频率、不同强度的分音迭加而成的。不同 的声音,其含有的频率成分及各个频率上的分布是不同的,这种频率 成分与能量分布的关系称为频谱。将噪声的强度(声压级)按频率顺 序展开,使噪声的强度成为频率的函数,并考查其波形,叫做噪声的 频谱分析(或频率分析)。7、噪声的主要控制方法从声源上降低噪声、 从传输途径上控制噪声、 在接受点阻止噪声。 采取阻尼、隔振、吸收、隔声、消声器、个人防护和建筑布局等 七大措施。第二部分专业理论知识三、固体废物处理处置与资源化(一)固体废物处置场(厂)总体设计1、熟悉固体废物处置场(厂)的选址在规划一新的填埋场时。

43、首先应对适宜处置废物的填埋场场址进行现场踏勘调查,并根据所能收集到的当地地理、地质、水文地质和气象资料,初选筛选出若干可供建设城市垃圾卫生填埋场的地区。再根据选址基本准则,对这些可供选择的场址进行比较和评价。在评价 一个用于长期处置固体废物的填埋场场址的适宜性时,必须加以考虑的因素主要有:运输距离、场址限制条件、可以使用土地面积、入场 道路、地形和土壤条件、气候、地表水文条件、水文地质条件、当地 环境条件、以及填埋场封场后场地是否可被利用。2、了解固体废物处置场(厂)总体设计进行填埋场场地的初步布局,勾画出填埋场主体及配套设施的大 致方位:根据基础资料确定填埋区容量、占地面积及填埋区构造,并

44、作出填埋作业的年度计划表。 再分项进行渗滤液控制、 填埋气体控制、 填埋区分区、防渗工程、防洪、地表水导排、地下水导排、土方平衡、 进场道路、垃圾坝、环境监测设施、绿化以及生产、生活服务设置、 配套设施的设计和提出设备的配置表。形成总平面布置图气象、垃圾组分、水垃圾组垃圾产量地质、水文域保护等级资料分资料资料地质资料提出封场的规划设计。填埋库容量 确定填埋区类型和防 渗方式的确定气象、水文地质资料渗滤液收集、处填埋气导出、收理设施设计集、利用设施设计填埋区面积计算、分区及作业设计防渗工程防洪、地下水及雨水导排设计覆盖设计道路工程设计垃圾坝设计(山谷型)监测设施设计土方平衡生产、生活设施设计配套

45、设备配套设施设计总平面布置 终场规划设计(二)固体废物转运与预处理1、固体废物的收集、运输与贮存(1)熟悉城市固体废物的收集方式收集方式:混合收集,废物混杂,降低了废物中有用物质的纯度 和再生利用价值,增大废物处理难度,处理废物成本增加;分类收集,有利于废物的综合利用,减少处理处置废物量,降低管理费用及处理 处置成本;定期收集;随时收集分类原则:工业废物与生活垃圾分开;危险废物与一般废物分开; 可回收与不可回收分开、可燃与不可燃分开。收运系统:拖拽容器系统、固定容器系统(2)了解城市固体废物的运输及贮存运输:车辆运输、船舶运输、管道输送(3)了解危险废物的收集、贮存及运输危险废物的收集、运输:

46、危险废物要根据其成分,用符合国家标准的专门容器分类收集。装运危险废物的容器应根据危险废物的不同特性而设计,不易破损、变形、老化,能有效地防止渗漏、扩散。装有危险废物的容器必 须贴有标签,在标签上详细标明危险废物的名称、重量、成分、特性 以及发生泄漏、扩散污染事故时的应急措施和补救方法。居民生活、办公和第三产业产生的危险废物(如废电池、废日光 灯管等)应与生活垃圾分类收集,通过分类收集提高其回收利用和无 害化处理处置,逐步建立和完善社会源危险废物的回收网络。鼓励发展安全高效的危险废物运输系统,鼓励发展各种形式的专 用车辆,对危险废物的运输要求安全可靠,要严格按照危险废物运输 的管理规定进行危险废

47、物的运输,减少运输过程中的二次污染和可能 造成的环境风险。危险废物的贮存:对已产牛的危险废物,若暂时不能回收利用或 进行处理处置的,其产生单位须建设专门的危险废物贮存设施进行贮 存,并设立危险废物标志,或委托具有专门危险废物贮存设施的单位 进行贮存,贮存期限不得超过国家规定。贮存危险废物的单位需拥有 相应的许可证。禁止将危险废物以任何形式转移给无许可证的单位, 或转移到非危险废物贮存设施中。危险废物贮存设施应有相应的配套 设施并按有关规定进行管理。2、了解城市垃圾中转站工程设计的基本要求选址:在具备铁路或水路运输条件,且运距较远时,应设置铁路 或水路运输垃圾中转站;不宜临近群众日常生活聚集场所

48、;位置应在 服务区内人口密度大、垃圾产生量大易形成经济规模的地方;符合城 镇总体规划和环境卫生专业规划的基本要求设置范围:非机动车收集,服务半径 0.41 ;小型机动车,24。 根据该工艺与服务区的垃圾量,计算应建多少高低货位卸料台和配备相应的压缩机数量,需合理使用多少牵引车和半拖挂车 (集装箱) 垃圾由小型垃圾收集车运至转运站,压实后转上集装箱拖车,然后运往处置场;垃圾转运站普遍采用全密封设计,防止抽气和噪声影 响附近居民;站内气体抽进空气净化系统,经处理后外排;产生的废 水经水处理设施处理后排入污水管网;垃圾收集或转运车辆离开转运 站前,须彻底清洗。生活垃圾大型转运站配置主要包括 ()A称

49、重计量系统B转运作业系统C运输系统D监视、控制系统在规划和设计转运站时,应考虑以下哪些因素()A每天的转运量来源:考试大B转运站的结构类型C主要设备和附属设施D对周围环境的影响(三)固体废物生物处理工程1、垃圾好氧堆肥技术(1)了解垃圾好氧堆肥处理工艺前处理:采取破碎、分选等于处理方法去除粗大垃圾和降低不可 堆肥化物质含量,并使堆肥物料粒度和含水率达到一定程度的均化。降低水分增加透气性、调整碳氮比的主要方法是添加有机调理剂 和膨胀剂。主发酵:又称一次发酵,在发酵仓内进行,靠强制通风或翻堆搅 拌来供给氧气。通常将温度升高到开始降低为止的阶段,成为主发酵 期,以城市生活垃圾为主体的主发酵期约为41

50、2d。后发酵(二次发酵):经过主发酵的半成品送去二次发酵,在主 发酵工序尚未分解的易分解的有机物可能全部分解,变成腐殖酸、氨 基酸等比较稳定的有机物,得到完全腐熟的堆肥成品。通常2030d。后处理:分选去除杂物,并根据需要进行再破碎或生产精制堆肥。 为提高堆肥质量、精化堆肥产品,须去除其中杂质,或按需加入N P和K添加剂,或研磨造粒,最后打包装袋。因而后处理设备包括分选 设备、破碎设备、造粒设备、打包机等。有时,为减少物料提升次数、 降低能耗,后处理也可放在一次发酵和二次发酵之间。而对那些未经 预筛分、破碎的堆肥,后处理系统则是去杂分级的关键步骤。脱臭:在堆肥化工艺过程中,每个工序系统都有臭气

51、产生,主要 有氨、硫化氢、甲基硫醇、胺类等,必须进行脱臭处理。去除臭气的 方法有化学除臭剂除臭; 水、酸、碱水溶液吸收除臭; 活性炭、沸石、 熟堆肥等吸附除臭。其中,经济实用的方法是熟堆肥氧化吸附除臭, 即将熟堆肥置入脱臭器,堆高约 0.81.2m,将臭气通入系统,使之在 生物的分解和吸附作用下脱除,氨、硫化氢的去除效率可达98%以上。贮存:堆肥的需求期多集中在春天和秋天,因此,一般的堆肥场 有必要设置至少能容纳 6个月 产量的贮藏设备。成品堆肥可以在室外 堆放,但要防雨。堆肥可直接堆存在二次发酵仓内,或袋装后存放,要求包装袋干燥而透气。(2)了解堆肥工程设计的基本方法工艺流程:现代化堆肥生产

52、,通常由原料预处理、原料发酵、后 处理、脱臭、贮存等工序组成。(3)了解堆肥工程设备的选型(4)掌握垃圾好氧堆肥的原理与过程好氧堆肥原理:好氧堆肥化是在有氧条件下,依靠好氧微生物(主 要是好氧细菌)的作用来进行的。在堆肥化过程中,有机废物中的可 溶性有机物质可透过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物直接吸收,而 不溶的胶体有机物质,先被吸附在微生物体外,依靠微生物分泌的胞 外酶分解为可溶性物质,再渗入细胞。微生物通过自身的生命代谢活 动,进行分解代谢(氧化还原过程)和合成代谢(生物合成过程),把 一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,并放出生物生长、活动 所需要的能量,把另一部分有机物转化合成新的

53、细胞物质,使微生物 生长繁殖,产生更多的生物体。合成好氧堆肥过程:在通风条件下,有游离氧存在时进行的分解发酵 过程,由于堆肥堆温度高,一般在5565C,有时高达80 C,故亦称高温堆肥化。潜伏阶段:堆肥开始时微生物适应新环境的过程,即驯化过程。中温阶段(3040C):堆肥初期,堆层基本呈中温,嗜温性微生 物较为活跃并利用堆肥中可溶性有机物旺盛繁殖。它们在转换和利用 化学能的过程中,有一部分变成热能,由于堆料有良好的保温作用, 温度不断上升。此阶段微生物以中温、需氧型为主,通常是一些无芽 胞细菌。适合于中温阶段微生物种类极多,其中最主要是细菌、真菌 和放线菌,细菌特别适应水溶性单糖类,放线菌和真

54、菌对于分解纤维 素和半纤维素物质具有特殊功能。高温阶段:当肥堆温度升到 45C以上时,即进入高温阶段。在 这阶段,嗜温性微生物受到抑制甚至死亡,嗜热性微生物逐渐代替了 嗜温性微生物的活动,堆肥中残留的和新形成的可溶性有机物质继续 分解转化,复杂的有机化合物如半纤维素、纤维素和蛋白质等开始被 强烈分解。通常,在50 C左右进行活动的主要是嗜热性真菌和放线菌; 温度上升到60C时,真菌几乎完全停止活动,仅有嗜热性放线菌与细 菌在活动;温度升到70C以上时,对大多数嗜热性微生物已不适宜, 微生物大量死亡或进入休眠状态。与细菌的生长繁殖规律一样, 可将微生物在高温阶段生长过程细 分为三个时期,即对数生

55、长期,减速生长期和内源呼吸期。在高温阶 段微生物活性经历了三个时期变化后,堆积层内开始发生与有机物分 解相对应的另一过程,即腐植质的形成过程,堆肥物质逐步进入稳定 化状态。腐熟阶段:在内源呼吸后期,只剩下部分较难分解及难分解的有 机物和新形成的腐殖质,此时微生物活性下降,发热量减少,温度下 降。在此阶段嗜温微生物又占优势,对残余较难分解的有机物作进一 步分解,腐殖质不断增多且稳定化,此时堆肥即进入腐熟阶段。降温 后,需氧量大大减少,含水量也降低,堆肥物孔隙增大,氧扩散能力 增强,此时只须自然通风。(5) 熟悉垃圾好氧堆肥的分类与方法好氧静态堆肥工艺类型可分为一次性发酵和二次性发酵。一次发酵:好

56、氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程称 为一次发酵或主发酵。它是指从发酵初期开始,经中温、高温然后到 达温度开始下降的整个过程,一般需1012天,其中高温阶段持续时间较长。二次发酵(后发酵):物料经过一次发酵,还有一部分易分解和 大量难分解的有机物存在,需要进行后发酵。后发酵可以在专设仓内 进行,但通常把物料堆成12m高的堆垛进行敞开式后发酵, 此时要有防雨设施。为提高后发酵效率,有时仍需翻堆或通风。后发酵时间的 长短取决于堆肥的使用情况:对于一直在种作物的土地,堆肥必须要 充分腐熟;对于几个月不种作物的土地,可以使用不进行后发酵的堆 肥。后发酵的时间一般需2030天。不进行后发酵的堆肥,其使用 价 值较低。2、垃圾厌氧发酵技术(1)了解厌氧发酵原理禾U用厌氧微生物发酵造肥,特点是空气与堆肥相隔绝,温度低, 工艺简单,但是堆制周期长,气味浓烈,产品分解不够完全稳定。(2)了解厌氧产沼气工程设计的基本要求(3)掌握垃圾厌氧发酵的原理水解阶段:发酵细菌利用胞外酶对有机物进行体外酶解,使固体物质变成可溶于水的物质,然后,细菌再吸收可溶于水的物质,并将 其分解成不同产物。产酸阶段:水解阶段产生的简单的可溶性有机物在产氢和产酸菌的作用下,进一步分解成挥发性脂肪酸、醇、酮、醛、二氧化碳和氢 气等。产甲烷

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