第六章大气污染与防治

1、第六章大气污染及其防治 第一节第一节 概概 述述一、大气圈及其结构一、大气圈及其结构1 1、大气圈、大气圈 在自然地理学上，把随地球旋转的大气在自然地理学上，把随地球旋转的大气层称为大气圈。在通常状态下，可以认为从层称为大气圈。在通常状态下，可以认为从地表至地表至1200-1400km1200-1400km的大气层作为大气圈厚的大气层作为大气圈厚度。在大气圈中的空气分布不均匀，随着离度。在大气圈中的空气分布不均匀，随着离地表高度的增加，空气越来越稀薄。地表高度的增加，空气越来越稀薄。2 2、大气圈的结构、大气圈的结构 根据大气圈中大气组成、运动状态以根据大气圈中大气组成、运动状态以及大气垂直高

2、度上温度的变化的不同，及大气垂直高度上温度的变化的不同，大气圈可分为大气圈可分为对流层、平流层、中间层、对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。电离层和散逸层。 距地球表面距地球表面85km85km的高空，大气的主要成分的高空，大气的主要成分的组成比例几乎没有变化，称为均质大气层，根据气温的垂的组成比例几乎没有变化，称为均质大气层，根据气温的垂直变化，均质层分为对流层、平流层和中间层。直变化，均质层分为对流层、平流层和中间层。 均质层以外的大气层，气体组成随高度变化大，为非均均质层以外的大气层，气体组成随高度变化大，为非均质层，包括电离层和散逸层。质层，包括电离层和散逸层。（1 1）对流层）对

3、流层 对流层是大气圈的最下层，是指从地表至离地对流层是大气圈的最下层，是指从地表至离地101012km12km以内的这一层大气。以内的这一层大气。 对流层的大气密度最大，只有十几千米厚的对流层的对流层的大气密度最大，只有十几千米厚的对流层的空气量就占了整个大气层大气总质量的空气量就占了整个大气层大气总质量的7575左右。左右。 在对流层中，正常条件下的空气温度是随高度增加而在对流层中，正常条件下的空气温度是随高度增加而降低的，大约每升高降低的，大约每升高100100米，气温降低米，气温降低0.60.6C,C,因此具有强因此具有强烈的对流运动，但有时会形成逆温。烈的对流运动，但有时会形成逆温。

4、对流层与人类的.关系最密切，大气污染主要发生在这一层 .（2 2）平流层）平流层 对流层以上直至离地表对流层以上直至离地表50km50km的大气层为平流层。的大气层为平流层。 在平流层中没有什么尘埃和水汽，空气比对流层稀薄在平流层中没有什么尘埃和水汽，空气比对流层稀薄得多。平流层中气温随高度的增加有所增加，因此平流层得多。平流层中气温随高度的增加有所增加，因此平流层大气处于平流状态，气流稳定且透明度好，适宜飞机飞行。大气处于平流状态，气流稳定且透明度好，适宜飞机飞行。然而一旦污染物进入平流层，则会长期滞留。然而一旦污染物进入平流层，则会长期滞留。 在平流层的中上部，由于受阳光紫外线辐射，使在平

5、流层的中上部，由于受阳光紫外线辐射，使O O2 2发生发生化学反应生成了化学反应生成了O O3 3而形成了臭氧层，臭氧层吸收了阳光中对生而形成了臭氧层，臭氧层吸收了阳光中对生物杀伤力极强的短波紫外线和宇宙射线，从而保护了地球上的物杀伤力极强的短波紫外线和宇宙射线，从而保护了地球上的生物免受其害。生物免受其害。 目前由于人类活动，使一些有机污染物进入平流层，使目前由于人类活动，使一些有机污染物进入平流层，使臭氧层受到破坏，给地球上的生物造成危害，必须引起我们的臭氧层受到破坏，给地球上的生物造成危害，必须引起我们的高度重视。高度重视。 （3 3）中间层）中间层 平流层顶至离地表平流层顶至离地表80

6、km 80km 这一层。有强烈的垂直对流运动，这一层。有强烈的垂直对流运动，气温随高度增加而下降。气温随高度增加而下降。（4 4）电离层）电离层 在离地在离地8080800km800km左右的这一空间称为电离层。下部由分子左右的这一空间称为电离层。下部由分子氮组成，上部由原子氧组成，气温随高度增加而迅速上升。氮组成，上部由原子氧组成，气温随高度增加而迅速上升。（5 5）散逸层）散逸层 电离层以上的大气层称为逸散层，是大气层向星际空电离层以上的大气层称为逸散层，是大气层向星际空间过渡的区域，没有什么明显的界限。间过渡的区域，没有什么明显的界限。二、大气的组成二、大气的组成 （一）大气的（一）大气

7、的恒定组分恒定组分 （二）大气的（二）大气的可变组分可变组分 （三）大气的（三）大气的不定组分不定组分（一）大气的恒定组分（一）大气的恒定组分 大气的恒定组分是指大气中的大气的恒定组分是指大气中的O O2 2 (20.9%）、N N2 2 （78.1%）和稀有气体和稀有气体(氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气氡气0.96 % ）。在近地层大气中这些气体组分的含量几。在近地层大气中这些气体组分的含量几乎可认为是不变的，它们约占大气总量的乎可认为是不变的，它们约占大气总量的99.96%99.96%。（二）大气的可变组分（二）大气的可变组分 主要指主要指COCO2 2和

8、和H H2 2O O，这些气体组分受不同地区气候、季，这些气体组分受不同地区气候、季节等多种因素的影响而发生变化。节等多种因素的影响而发生变化。 正常状况下，正常状况下，H H2 2O O约占约占0 04 4，COCO2 2约占约占0.033%0.033%。 由恒定组分和可变组分所组成的大气称为洁净大气。由恒定组分和可变组分所组成的大气称为洁净大气。 （三）大气的不定组分（三）大气的不定组分 大气中的尘埃、硫化物、氮氧化物、硫氧化物等大气中的尘埃、硫化物、氮氧化物、硫氧化物等是大气中的不定组分，当它们进入大气后，可能造成是大气中的不定组分，当它们进入大气后，可能造成大气污染。大气污染。 1 1

9、、大气中不定组分的来源、大气中不定组分的来源 自然界的火山爆发、森林火灾、海啸、地震等暂时性的自然界的火山爆发、森林火灾、海啸、地震等暂时性的灾害所引起。灾害所引起。 由于人类社会生产的发展，城市增多与扩大，人口密集，由于人类社会生产的发展，城市增多与扩大，人口密集，或由于城市工业布局不合理，环境管理不善等人为因素，使或由于城市工业布局不合理，环境管理不善等人为因素，使得大气中增加或增多了某些不定组分，如煤烟、尘、硫氧化得大气中增加或增多了某些不定组分，如煤烟、尘、硫氧化物、氮氧化物等，这是空气中不定组分的最主要来源，也是物、氮氧化物等，这是空气中不定组分的最主要来源，也是造成空气污染的主要根

10、源。造成空气污染的主要根源。 第二节第二节 大气污染及污染源大气污染及污染源一、大气污染的概念一、大气污染的概念 自然界中局部的质能转化和人类的生产自然界中局部的质能转化和人类的生产和生活活动，改变大气圈中某些原有成分和和生活活动，改变大气圈中某些原有成分和向大气中排放有毒害物质，致使大气质量恶向大气中排放有毒害物质，致使大气质量恶化，影响原来的生态平衡体系，严重威胁着化，影响原来的生态平衡体系，严重威胁着人体健康和正常工农业生产，对建筑物和设人体健康和正常工农业生产，对建筑物和设备财产等构成损坏备财产等构成损坏, ,即为大气污染。即为大气污染。大气环境质量保证的重要性大气环境质量保证的重要性

11、 人需要呼吸空气以维持生命。一个人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约成年人每天呼吸大约2 2万多次，吸入空气达万多次，吸入空气达15152020立方米。被污染了的空气对人体健康立方米。被污染了的空气对人体健康有直接的影响。因此必须对大气环境质量采有直接的影响。因此必须对大气环境质量采取保护措施。取保护措施。二、大气污染源二、大气污染源1 1、按发生类型分按发生类型分：工业污染源工业污染源农业污染源农业污染源生活污染源生活污染源交通运输污染源交通运输污染源2 2、按排放空间分按排放空间分： 高架源：在距地面一定高度排放污染物，如电厂烟囱等高架源：在距地面一定高度排放污染物，如电厂烟囱

12、等 低架源：在地面上或离地面高度很低的排放源低架源：在地面上或离地面高度很低的排放源3 3、按排放形式分按排放形式分: :1、点源：集中在一点或在可当作一点的小范围内排放污染物，如烟囱等2、线源沿着一条线排放污染物，如汽车、火车等3、面源在一个大范围内排放污染物，如煤田自燃的煤堆、密集而低矮的居民住宅烟囱群等三、大气主要污染物三、大气主要污染物 （一）颗粒物（一）颗粒物 （二）硫氧化物（二）硫氧化物 （三）氮氧化物（三）氮氧化物 （四）碳氧化物（四）碳氧化物 （五）光化学氧化剂（五）光化学氧化剂 气态污染物气态污染物（一）颗粒物（一）颗粒物 1.1.总悬浮颗粒物：总悬浮颗粒物： 用标准大容量颗

13、粒采样器在滤膜上所收集到的用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。用颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。用TSPTSP表示。其粒径在表示。其粒径在100um100um以下，尤以以下，尤以10um10um以下的为最以下的为最多。多。（1 1）粉尘）粉尘 国际标准化组织规定，粒径小于75m的固体悬浮物定义为粉尘。 在大气中粉尘的存在是保持地球温度的主要原因之一，大气中过多或过少的粉尘将对环境产生灾难性的影响。 在生活和工作中，生产性粉尘是人类健康的天敌，是诱发多种疾病的主要原因。粉尘的主要存在形式：粉尘的主要存在形式：土壤和岩石风化后分裂成许多细小的颗粒，它

14、们伴随着花粉，孢子以及其他有机颗粒在空中随风飘荡。许多粉尘是工业和交通运输发展的副产品；烟囱和内燃机排放的废气中也含有大量的粉尘，面粉，采石场等的作业也会引起粉尘。a) 火山爆发的火山灰。粉尘的类型粉尘的类型 A A 飘尘飘尘： 颗粒物粒径小于10um的颗粒物称为飘尘。 它们能长时间地悬浮于大气中而不沉降下来。 可吸入粒子：易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。目前国际标准化组织建议将其定为粒径10um。 B B 降尘降尘： 颗粒物粒径大于10um的颗粒物叫降尘。 它们在重力的作用下能很快降落到地面。 飘逸在大气中的粉尘往往含有许多有毒成分如铬，锰，镉，铅，汞，砷等。当人体吸入粉尘后，小于5m的

15、微粒，极易深入肺部，引起中毒性肺炎或矽肺，有时还会引起肺癌。沉积在肺部的污染物一旦被溶解，就会直接侵入血液，引起血液中毒，未被溶解的污染物也可能被细胞所吸收，导致细胞结构的破坏。 粉尘还会沾污建筑物，使有价值的古代建筑遭受腐蚀。降落在植物叶面的粉尘会阻碍光合作用，抑制其生长。粉尘危害粉尘危害 粉尘爆炸粉尘爆炸 粉尘和其他物质一样具有一定能量。由于粉尘的粒径小、表面积大，从而其表面能也增大。一块1 g重的煤其表面积只有56c，而1 g的煤粉飘尘，其表面积可达2。 粉尘与空气混合能形成可燃的混合气体，若遇明火或高温物体，极易着火，倾刻间完成燃烧过程，释放大量热能，使燃烧气体温度骤然升高，体积猛烈膨

16、胀，形成很高的膨胀压力。 相传，早在风车水磨时代，就曾发生过一系列磨坊粮食粉尘爆炸事故。 到了20世纪，随着工业的发展，粉尘爆炸事故更是屡见不鲜，爆炸粉尘的种类也越来越多。19131973年间美国仅工农业方面就发生过72次比较严重的粉尘爆炸事故。1987年3月15日，哈尔滨亚麻纺织厂发生的爆炸事故，死亡56人，伤179人，厂房设备严遭破坏。2014年8月2日上午，江苏昆山开发区中荣金属制品有限公司汽车轮毂抛光车间在生产过程中发生粉尘爆炸特别重大事故。共造成75人死亡，185人受伤。 一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、硅铁粉、镁粉、铁粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的

17、中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等。 这些物料的粉尘易发生爆炸燃烧的原因是都有较强的还原剂H、C、N、S等元素存在，当它们与过氧化物和易爆粉尘共存时，便发生分解，由氧化反应产生大量的气体，或者气体量虽小，但释放出大量的燃烧热。 地面水通过蒸发进入大气，又经降水返回地面，从而完成了水的循环。 如果空中没有粉尘，水份再大也无法凝结成水滴。因为水分子很小，由它聚合起来的水滴也很小，再加上饱合水汽压力很大，所以不易形成降水。空气中有了粉尘之后，它能吸附水汽变成溶液并形成水滴，其饱和水汽压力大大减小，使水汽易于其周围凝结，变成云，雾，雪等。在这一变化过程

18、中，粉尘起了凝结核的作用。粉尘的作用粉尘的作用 天空中呈现的蔚蓝色尽收眼底也是大气中粉尘作用的结果。阳光是由红，橙，黄，绿，青，蓝，紫七色组成的。当阳光进入大气层后，遇到空中悬浮的粉尘和水汽就发生散射，波长越短的光越容易被散射，空气密度越大散射光越强。 而空气密度是随海拔高度的增加而减小的，因此在8000 m以下的低空，波长较短的蓝色光大量被散射，人类就可以从地面上看到“秋水共蓝天一色”的壮丽景观。随着海拔高度的增加，大气对阳光的散射能力越来越弱，8000 m以上天空变为青色，13000 m以上是天空是暗紫色的。在20000m以上天空就变成一片暗黑色。日出和日落也是粉尘之功 当太阳出升在地平线

19、的时候，光线穿过充满灰尘的大气，太阳比中午直射时的大得多。这时，粉尘和水汽把阳光中的蓝光和绿光散射了，而波长较长的红光则直接穿过大气，于是旭日东升或夕阳西下的绚丽景色。 1883年，印尼克拉克脱火山爆发，把大量火山灰抛入天空，那时该地区人们看到的太阳总是火红色的，这种景观持续了两年之久。 1816年，印尼爪哇火山喷射出的烟尘反射和吸收了大量阳光，结果导致那一年该地区气温的降低，出现了罕见的没有夏天的奇迹。阳伞效应阳伞效应是由烟尘增多形成的。 人类的生产与生活活动，导致大气中的烟尘越来越多。悬浮在大气中的烟尘，一方面将部分太阳辐射反射回宇宙空间，削弱了到达地面的太阳辐射能，使地面接受的太阳能减少

20、；另一方面吸湿性的微尘又作为凝结核，促使周围水汽在它上面凝结，导致低云、雾增多。 阳伞效应的产生使地面接受太阳辐射能减少且阴、雾天气增多，影响城市交通等。这种现象类似于遮阳伞，因而称“阳伞效应”。 (2)(2)烟尘烟尘 因物理化学过程而产生的细微固体粒子，称为烟尘。例如冶炼、燃烧、金属焊接等过程中，由于升华及冷凝而形成、烟尘的特点是粒度大都比较细在1m以下。(3)(3)飞灰飞灰粉煤灰(coal ash)。由燃料(主要是煤)燃烧过程中排出的微小灰粒。其粒径一般在1100m之间。(4)(4)烟雾烟雾燃烧草料、木柴、油、煤等生成的黑烟，称为烟雾。烟雾粒径很细，甚至在0.5m以下。气态污染物 一次污染

21、物 指直接从污染源排到大气中的原始污染物质；二次污染物 指由一次污染物与大气中已有组分，或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。 大气污染控制中受到普遍重视的一次污染物有硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物以及有机化合物等；二次污染物有硫酸烟雾和光化学烟雾。 气态污染物气态污染物（二）硫氧化物（二）硫氧化物 污染大气的含硫化合物有H2S、SO2、SO3、硫酸酸雾及硫酸盐气溶胶等，但在大气中主要是SO2。 大气中的SO2主要来源于矿物燃料的燃烧。据估计，全世界每年由于人类活动排放到大气中的SO2可能超过一亿五千万吨，其中2/3来自于煤的燃烧，1/3来自石油

22、的燃烧，矿物燃料燃烧时，主要生成SO2 。所以人类活动排放到大气中的硫氧化物主要是SO2 。 SO SO2 2 危害危害 SO2是无色、有刺激性和窒息性的气体，对呼吸道有刺激作用，能引起呼吸道和心血管疾病。值得注意的是SO2与飘尘的协同作用将使其毒性大大增强，使得大气污染加剧。 在高浓度的SO2的影响下，植物产生急性危害，叶片表面产生坏死斑，或直接使植物叶片枯萎脱落；在低浓度SO2的影响下，植物的生长机能受到影响，造成产量下降，品质变坏。 在干燥洁净的大气中SO2氧化的速度非常缓慢，在相对湿度比较大的空气中，可以加速SO2通过氧化生成SO3 。SO3一经形成，便迅速与大气中的水蒸气作用生成硫酸

23、，因此大气中SO3的含量十分低微，生成的硫酸是严重危害健康的物质，其毒性远大于SO2。 硫酸对金属，特别是对钢结构的腐蚀。每年给国民经济带来很大的损失。据估计，工业发达国家每年因为金属腐蚀而带来的直接经济损失占国民经济总产值的2%4%。（三）氮氧化物（三）氮氧化物 对流层中危害较大的氮氧化物是NO和NO2，统称为总氮氧化物（NOx）。 当矿物燃料高温燃烧时，空气中的N2与O2结合而生成NO，温度越高，生成NO的速度和量越大，由这种方式生成的NOx称为热致NOx； 因燃料中含有吡啶、氨基化合物等含氮化合物，在燃烧的过程中生成了NOx，这种方式生成的NOX称为燃料NOx； 另外一些工厂(如生产硝酸

24、或使用硝酸、氮肥厂等)的生产过程中排放到大气中的NOx。 NO是无色，有刺激性气味不活泼的气体，它能与血红蛋白结合生成亚硝基血红蛋白而引起中毒，并可产生缺氧症状和中枢神经受损。 NO氧化后生成红棕色、有刺激性的NO2，它的毒性较强，能迅速破坏肺细胞，可能是引起肺气肿和肺癌的病因。 NO2又是一种吸光物质，易发生光化学反应，是形成光化学反应的元凶，由此产生的二次污染物的危害更大。 （四）碳氧化物（四）碳氧化物 1 1、COCO 大气中CO来源于燃料的燃烧。近年来对燃烧装置和燃烧技术的改进，从固定装置排放的一氧化碳逐渐减少，而由汽车尾气中的CO造成的大气污染已引起世界各国的重视。 值得注意的是一氧

25、化碳的另一人工源是吸烟排出的烟气。吸烟者吸入的CO远高于不吸烟者，尤其是吸过滤嘴香烟的人。 CO的主要危害是妨碍体内氧气的传输。它与血红蛋白的亲和力比氧大二百多倍，而生成的羰基血红蛋白的解离速度比氧合血红蛋白小三千六百多倍，因此一旦生成羰基血红蛋白就很难解离，导致输氧能力降低，造成机体缺氧，危害人体健康。体内缺氧时对所有的器官都有影响，而最敏感的是中枢神经系统和心肌。2 2、COCO2 2 CO2是无色、无毒的气体，目前由于人类活动排放到大气中的CO2的量不断增加，而吸收CO2的森林反遭到严重破坏，使得大气中CO2的浓度不断增加。 据测定，一个世纪前，大气中CO2的含量约为284ppm,目前已

26、达到379ppm。 CO2浓度的增加，可能对全球的气候产生影响，因而是目前环境科学上颇为注意的问题之一。 （五）光化学氧化剂（五）光化学氧化剂 1 1、光化学反应和光化学烟雾、光化学反应和光化学烟雾 在太阳紫外线作用下，大气中的某些污染物发生反应在太阳紫外线作用下，大气中的某些污染物发生反应（主要是（主要是碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx），生成新的污，生成新的污染物，这种反应叫光化学反应。由此产生的烟雾称为光化学烟染物，这种反应叫光化学反应。由此产生的烟雾称为光化学烟雾。雾。2、光化学烟雾形成的条件光化学烟雾形成的条件（1）充足的阳光，无风；（2）出现逆温；（3）大气含有一定浓度的NO2

27、和碳氢化合物。3、光化学烟雾形成机理光化学烟雾形成机理（1）污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应 NO2+hv ( 430nm)NO2*, NO2*NO+O O+O2+MO3+M O3+NO O2+NO2（2）碳氢化合物与O、O3、 HO、NO等自由基作用生成醛、酮、 酸以及RO2、HO2、RCO等自由基。（3）过氧自由基引起NO向NO2转化，并导致O3和过氧乙酰硝酸脂（PAN）等生成。4 4、光化学烟雾的危害、光化学烟雾的危害（1 1）对人体健康的影响）对人体健康的影响 光化学烟雾最明显的危害是对人眼的刺激作用。出现眼流泪、发红(俗称红眼病)。除眼外，对鼻、咽、气管和肺均有明显的

28、刺激作用。对老人、儿童和病弱者尤为严重。污染严重时，会引起哮喘发作，导致上呼吸道疾病恶化，使视觉敏感度和视力降低。受害严重者，呼吸困难、胸痛、头晕、发烧、呕吐、以致血压下降、昏迷不醒。长期慢性伤害，可引起肺机能衰退、支气管炎、甚至发展成肺癌等。 据资料统计，美国加利福尼亚州由于光化学烟雾的作用，曾使该州34的人发生了红眼病。日本东京19 70年发生的光化学污染时期有20000人患了红眼病。1952年洛杉矾事件发生时，两天内就使65岁以上的老人死亡400余人。（2 2）对植物的伤害）对植物的伤害 光化学烟雾能使植物叶片受害变黄以致枯死。据资料统计，仅加利福尼亚州1959年由于光化学污染引起的农作

29、物减产损失已达800万美元。使大片树木枯死，葡萄减产60以上，柑橘也严重减产。对光化学烟雾敏感的植物还有棉花、烟草、甜菜、番茄、菠菜、某些花卉和多种树木。一、烟尘治理技术一、烟尘治理技术 大气中的颗粒物主要来自于矿石燃料的燃烧。因此大气中的颗粒物主要来自于矿石燃料的燃烧。因此减少颗粒物的方法主要有两种，一种是改变能源结构或减少颗粒物的方法主要有两种，一种是改变能源结构或对燃煤进行加工利用以减少烟尘的产生量；另一种是在对燃煤进行加工利用以减少烟尘的产生量；另一种是在废气排放前对烟尘进行治理，主要的烟尘治理技术如下：废气排放前对烟尘进行治理，主要的烟尘治理技术如下： 第三节第三节 大气污染的防治大

30、气污染的防治1 1、重力除尘装置、重力除尘装置 其原理是使含尘气体中的尘埃借助重力作用使之沉其原理是使含尘气体中的尘埃借助重力作用使之沉降而达到除尘的目的。降而达到除尘的目的。 这种方法简便，投资少，缺点是占地面积大，对粒这种方法简便，投资少，缺点是占地面积大，对粒径较大的尘埃具有较好的作用，而对较小的尘粒的去除率径较大的尘埃具有较好的作用，而对较小的尘粒的去除率低，除尘效率约为低，除尘效率约为50506060，因此只能作为初级除尘手段。，因此只能作为初级除尘手段。 2 2、惯性力除尘装置、惯性力除尘装置 该方法是利用粉尘与气体在运动时的惯性力不同，通该方法是利用粉尘与气体在运动时的惯性力不同

31、，通过使含尘气体冲击挡板或使气流急剧改变流向，然后借助过使含尘气体冲击挡板或使气流急剧改变流向，然后借助尘粒的惯性力将尘粒从气流中分离而达到分离除尘的目的。尘粒的惯性力将尘粒从气流中分离而达到分离除尘的目的。 这种方法设备简单，但其除尘效果也较低，约为这种方法设备简单，但其除尘效果也较低，约为5070%,5070%,对粒径较小的尘粒（对粒径较小的尘粒（10um10um）效果较差。）效果较差。3 3、离心力除尘装置、离心力除尘装置 该法是通过使含尘气体在装置中进行高速旋转而使气该法是通过使含尘气体在装置中进行高速旋转而使气体中的尘粒产生较大的离心力，从而与气体分离。体中的尘粒产生较大的离心力，从

32、而与气体分离。 这种方法设备简单，费用较低，维护方便，除尘效果这种方法设备简单，费用较低，维护方便，除尘效果也较前两种高（也较前两种高（80809090）。但对细小的尘粒（）。但对细小的尘粒（5um5um）去除）去除效果较低。效果较低。4 4、湿式除尘、湿式除尘 这种方法使利用液体所形成的液滴、液膜、雾膜等洗这种方法使利用液体所形成的液滴、液膜、雾膜等洗涤含尘气体而达到除尘的目的。涤含尘气体而达到除尘的目的。 这种方法设备简单，造价低，除尘效果好而且能除去这种方法设备简单，造价低，除尘效果好而且能除去气流中一些有害气体；缺点是用水量大，易产生腐蚀性液体气流中一些有害气体；缺点是用水量大，易产生

33、腐蚀性液体以及需及时对废水、废浆进行处理。以及需及时对废水、废浆进行处理。 5 5、过滤式除尘装置、过滤式除尘装置 这种方法是使含尘气体通过多孔滤料，把气体中的这种方法是使含尘气体通过多孔滤料，把气体中的尘粒截留下来而达到除尘的目的。尘粒截留下来而达到除尘的目的。 这种方法的除尘率高（这种方法的除尘率高（9999以上），且对细粉有很以上），且对细粉有很强的逋集作用，因而广泛用于各种工业废气除尘中。但它强的逋集作用，因而广泛用于各种工业废气除尘中。但它不适用于处理含水、含油及粘结性粉尘，另外不适合处理不适用于处理含水、含油及粘结性粉尘，另外不适合处理高温气体。高温气体。 6 6、静电除尘装置、静

34、电除尘装置 这种方法利用特高压直流电源（这种方法利用特高压直流电源（40000V40000V）产生的不均匀电）产生的不均匀电场，通过电晕放电，使尘粒带电而向电极迁移，在电极上电场，通过电晕放电，使尘粒带电而向电极迁移，在电极上电荷被中和，尘埃聚集在电极上而达到除尘的效果。荷被中和，尘埃聚集在电极上而达到除尘的效果。 这种方法的适用范围广，除尘效率高，且能耗低，但设备这种方法的适用范围广，除尘效率高，且能耗低，但设备投资大。投资大。二、二氧化硫治理技术二、二氧化硫治理技术 从排烟中除去从排烟中除去SOSO2 2的技术称为的技术称为“排烟脱硫排烟脱硫”, ,这这类技术可分为湿法和干法两大类。前者是

35、利用类技术可分为湿法和干法两大类。前者是利用SOSO2 2为酸性氧为酸性氧化物这一特点，后者是利用化物这一特点，后者是利用SOSO2 2的还原性。的还原性。1 1、湿法排烟脱硫、湿法排烟脱硫（1 1）钠法）钠法氢氧化钠或亚硫酸钠吸收法氢氧化钠或亚硫酸钠吸收法 这种方法是以这种方法是以NaOHNaOH、NaNa2 2COCO3 3、或、或NaNa2 2SOSO3 3作为吸收剂吸收作为吸收剂吸收SOSO2 2，因为这种方法吸收速度快，管道和设备不易堵塞，所，因为这种方法吸收速度快，管道和设备不易堵塞，所以应用较广泛。以应用较广泛。主要反应为：主要反应为： 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

36、Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 吸收剂的回用：吸收剂的回用： 吸收剂处理后可获得副产品，主要回收方法有：吸收剂处理后可获得副产品，主要回收方法有：a.a.中和法中和法 NaHSONaHSO3 3+NaOH=Na+NaOH=Na2 2SOSO3 3+H+H2 2O O 2Na 2Na2 2SOSO3 3+O+O2 2=2Na=2Na2 2SOSO4 4b.b.直接利用直接利用 将含硫的吸收液直接供造纸厂代替烧碱蒸煮纸浆。将含硫的吸收液直接供造纸厂代替烧碱蒸煮纸浆。C.C.回收回收NaNa2 2SOSO3 3 吸收液经浓缩、结晶、脱水后回收

37、吸收液经浓缩、结晶、脱水后回收NaNa2 2SOSO3 3晶体。晶体。d.d.回收石膏法回收石膏法 在含在含NaHSONaHSO3 3的吸收液中加入石灰，使其生成的吸收液中加入石灰，使其生成CaSOCaSO3 3，再经氧化后生成石膏。再经氧化后生成石膏。(2)(2)氨法氨法以氨水作吸收剂以氨水作吸收剂 2NH2NH3 3 H H2 2O+SOO+SO2 2=(NH=(NH4 4) )2 2SOSO3 3+H+H2 2O O (NH (NH4 4) )2 2S S3 3+SO+SO2 2+H+H2 2O=2NHO=2NH4 4HSOHSO3 3吸收液经处理后可进行回收。吸收液经处理后可进行回收。

38、 a.a.回收回收(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4法法 吸收液中加入氨水，使吸收液中加入氨水，使NHNH4 4HSOHSO3 3转化为转化为(NH(NH4 4) )2 2SOSO3 3，再经，再经空气氧化后生成硫酸铵，浓缩结晶。空气氧化后生成硫酸铵，浓缩结晶。 (NH(NH4 4) )2 2SOSO3 3+1/2O+1/2O2 2=(NH=(NH4 4) )2 2SOSO4 4b.b.回收石膏法回收石膏法 若将上法回收的硫酸铵溶液中加入石灰，就可回收石膏，若将上法回收的硫酸铵溶液中加入石灰，就可回收石膏，而生成的氨用水吸收后又可作为吸收剂而生成的氨用水吸收后又可作为吸收剂 (NH4

39、)2SO4+Ca(OH)2=CaSO42H2O+2NH3(3)(3)钙法钙法 利用石灰石、生石灰等的乳浊液作吸收剂吸收过程生利用石灰石、生石灰等的乳浊液作吸收剂吸收过程生成的亚硫酸钙经空气氧化后可得到石膏。成的亚硫酸钙经空气氧化后可得到石膏。 石膏可以用于：石膏可以用于： 建筑装修，建筑装修， 医用，点豆腐等。医用，点豆腐等。（1）活性炭法 利用活性炭的活性及较大的比表面积，使烟气中的SO2在活性炭表面上与氧及水蒸气作用生成硫酸。（2）接触氧化法 对于高浓度的SO2烟气的治理，可采用与工业接触制硫酸类似的方法进行。2、干法排烟脱硫3 3、治理方法的选择、治理方法的选择排烟脱硫的方法很多，在选择

40、时应从下面几个方面考虑：排烟脱硫的方法很多，在选择时应从下面几个方面考虑：（1 1）净化效率高，经济效果好；）净化效率高，经济效果好；（2 2）装置能长期稳定运行；）装置能长期稳定运行；（3 3）易于操作、维修和检查；）易于操作、维修和检查；（4 4）不应造成二次污染。）不应造成二次污染。三、氮氧化物的治理三、氮氧化物的治理 氮氧化物的工业来源主要是硝酸制造厂、使用硝酸的工厂以及工厂燃料燃烧排放的废气等。从燃烧装置中排放的氮氧化物主要是NO，NO比较稳定，不易溶于水，也不与水反应，目前对它的处理主要有催化还原、吸收法等。 1 1催化还原法催化还原法 在催化剂存在下，用甲烷、氢气、氨等还原性气在

41、催化剂存在下，用甲烷、氢气、氨等还原性气体将体将NONO还原成还原成N N2 2的方法，又分为选择性催化还原和非的方法，又分为选择性催化还原和非选择性催化还原法。选择性催化还原法。（1 1）非选择性催化还原法）非选择性催化还原法（2 2）选择性催化还原法）选择性催化还原法 A.A.氨选择性催化还原法氨选择性催化还原法 B. B.硫化氢选择性催化还原法硫化氢选择性催化还原法 C. C.氯氯- -氨选择性催化还原法氨选择性催化还原法 D. D.一氧化碳催化还原法一氧化碳催化还原法 （1 1）非选择性催化还原法）非选择性催化还原法 在催化剂存在下，通入的还原性气体不仅与在催化剂存在下，通入的还原性气

42、体不仅与NONO作用，作用，而且可与而且可与O O2 2作用的方法称为非选择性催化还原法。还原作用的方法称为非选择性催化还原法。还原气体可用甲烷、氢气、一氧化碳等，催化剂用气体可用甲烷、氢气、一氧化碳等，催化剂用PtPt等，反等，反应温度在应温度在400500C400500C。 这种方法适合于废气中这种方法适合于废气中O O2 2含量较少的废气。含量较少的废气。（2 2）选择性催化还原法）选择性催化还原法 在催化剂存在下，还原性气体仅与氮氧化物作用的方法在催化剂存在下，还原性气体仅与氮氧化物作用的方法称为选择性催化还原法。称为选择性催化还原法。 A.A.氨选择性催化还原法氨选择性催化还原法 此

43、法以氨作还原剂，铂作催化剂，在此法以氨作还原剂，铂作催化剂，在1501502502500 0C C发生发生反应。反应。 4NH3+6NO=5N2+6H2O 8NH3+6NO2=7N2+12H2O 当有微量当有微量O O2 2时，时，NONO的去除率更高些的去除率更高些 4NO+4NH4NO+4NH3 3+O+O2 2=4N=4N2 2+6H+6H2 2O O 但必须严格控制温度，温度越高，氨越是优先与氧作但必须严格控制温度，温度越高，氨越是优先与氧作用。温度过高时发生下列反应，生成用。温度过高时发生下列反应，生成NONO 4NH 4NH3 3+5O+5O2 2=4NO+6H=4NO+6H2 2

44、O OB.B.硫化氢选择性催化还原法硫化氢选择性催化还原法 NO+HNO+H2 2S=S+1/2NS=S+1/2N2 2+H+H2 2O O该法同时可除去该法同时可除去SOSO2 2 2H 2H2 2S+SOS+SO2 2=3S+2H=3S+2H2 2O OC.C.氯氯- -氨选择性催化还原法氨选择性催化还原法该法以木炭作为催化剂，温度在该法以木炭作为催化剂，温度在50500 0C C时反应：时反应： 2NO+Cl2NO+Cl2 2=2NOCl=2NOCl（氯化亚硝基）（氯化亚硝基） 2NOCl+4NH 2NOCl+4NH3 3=2NH=2NH4 4Cl+2NCl+2N2 2+2H+2H2 2

45、O OD.D.一氧化碳催化还原法一氧化碳催化还原法 该法以铜铝钒土作催化剂，在该法以铜铝钒土作催化剂，在5385380 0C C反应，可同时除去反应，可同时除去SOSO2 2 2NO+2CO 2NO+2CO 5385380 0C C N N2 2+2CO+2CO2 2 SO SO2 2+2CO +2CO 538 5380 0C C S+2CO S+2CO2 2 NO NO2 2+CO NO+CO+CO NO+CO2 22 2吸收法吸收法（1 1）碱吸收法）碱吸收法 该法采用氢氧化钠溶液（该法采用氢氧化钠溶液（3030）或碳酸钠溶液）或碳酸钠溶液（1015%1015%）作吸收剂。当烟气中）作吸收剂。当烟气中NO