主要环境污染及治理技术.ppt

1、环境污染及治理技术,TonyXu,1 环境与污染源分类,1.1 环境与环境污染 环境 组织运行的外部存在，包括空气、水、土地、自然资源、植物、动物、人、以及它们之间的相互关系 环境污染 由于人类活动作用于周围环境所产生的污染物而形成的环境质量的不良变化,1.1 环境与环境污染,污染源 污染源是造成环境污染的污染物发生源 污染物 污染物是进入环境后能使环境的组成、结构、性质、状态乃至功能发生直接或间接有害于人类生存和发展的物质,1.1 环境与环境污染,环境自净能力 污染物质在环境中，因大气、水、土壤等环境要素的扩散稀释，氧化还原，生物降解等作用。其浓度和毒性自然降低，称为环境自净。,1.1 环境

2、与环境污染,环境污染的发生 当污染物的浓度超过环境的自净能力时，便产生环境污染； 不合理的开发利用自然资源，使自然环境遭到破坏； 城市化的工农业高速发展而不注意环保引起的。,1.2 污染源分类,生产性污染源 工业、农业、交通、运输、科研等 生活性污染源 住宅、学校、医院、商业、文娱、旅游等,生物污染源 鼠、蚊、蝇、霉菌、病原体等 非生物污染源 火山、地震、泥石流、矿石、矿泉、岩石等,自然污染源,人为污染源,环境污染源,1.2 污染源分类, 按环境要素分 大气污染、土壤污染、水体污染、噪声污染 按性质分 化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热污染、电磁波等）、固体废弃物污染、能源污染 按

3、人类活动性质分 工业环境污染，农业环境污染,环境污染分类,1.2 污染源分类,一次污染物：直接从各种污染源排放到环境介质中的有害物质 二次污染物：一次污染物在环境介质中相互作用或它们与环境介质中正常组份发生反应所生成新的污染物,形成过程变化,1.3 污染治理的根本途径,人的环境意识提高、合理开发利用资源，是改善环境质量、减少环境污染的最根本途径。 人与人的关系依靠社会道德来规范。 人与自然的关系，依靠环境道德、生态道德来规范。,2 主要环境污染及治理技术,2.1 废气污染 2.1.1 大气污染 人类活动向大气排入各种污染物（烟尘、CO、CO2 、SOX 、NOX 、硫氢化物、各类有机、无机化合

4、物等）超过环境容量时，大气质量恶化，而影响环境称大气污染。,2.1 废气污染,2.1.1 大气污染 大气污染来源于 生活污染源（生活废气） 工业污染源（工业废气） 交通污染源（交通废气）,2.1 废气污染,大气污染的种类 一次污染物（SOX 、NOX 、CO、碳氢化合物、颗粒性物质） 二次污染物（硫酸盐、硝酸盐、臭氧、醛类）,2.1 废气污染,主要工业废气污染 如原材料生产，物料的加工及输送，生产中的燃烧，加热，冷却等会产生废气 煤烟、粉尘、有害蒸气、有害气体等,2.1 废气污染,大气污染主要包括 烟尘、粉尘、飞灰、金属氧化物，水泥、石棉等 氧化物：CO，CO2，H2O2，O3 等。 硫化物：

5、一氧化硫，SO2，H2SO4，H2S，硫醇等。 氮化物：NO、N O2、NH3 卤素与卤化物：氯、氯化氢、HF等 有机物：甲烷、乙烯、苯、苯并a芘、甲醛、氯乙烯、氟里昂。,2.1 废气污染,对大气环境威胁最大的污染物 烟、粉尘、二氧化硫、二氧化氮、一氧 化氮、碳氢化合物,2.1.2主要废气污染治理技术,除尘设备及设施,重力尘降室（捕集50微米以上尘粒，投资小收效快，效率低） 惯性（挡板）除尘器（除去2030微米尘粒用于除去金属及矿尘） 旋风除尘器（除去小于20微米尘粒，效率达8090）,机械除尘器,图 2-1-1 沉降室示意图,图2-1-2 惯性除尘设备,a) 单极型 b) 多极型,图2-1-

6、3 布袋除尘器,2.1.2主要废气污染治理技术,气态污染物的治理技术及设备 冷凝法（用于高浓度气态污染物的一级处理）：适于处理浓度在1000ppm以上有机废气。 物理吸收：用水溶剂吸收废气有害 成分，应用广泛。 吸收法 化学吸收：与吸收剂产生化学反应， 将有害成分分离出来。,2.1.2主要废气污染治理技术,吸附法：用于净化中、低浓度气态污染物，用多孔性固体吸附，效率高，操作方便。 燃烧法：将可燃废气燃烧成无害的CO2和H2O，回收热能，可处理低含量废气。 催化转化法：利用催化作用将气体中有害物质转化为无害废气，可避免二次污染。,图2-1-4 WLNa法流程图,2.2 废水污染,2.2.1水圈及

7、水资源 水圈 由分布在地表上的海洋、湖泊、沼泽和河流内以及地表下的地下水所组成 水圈中的水分为：气态、液态和固态 人类可直接利用的淡水仅占总水量的0.77，而实际可利用的又仅为0.2。,图2-2-1 水源污染危害简图,2.2.2 水体污染,水体 是指：水 水中的悬浮物、溶解物、水生生物和底泥所构成的完整的自然综合体。 水污染 是指排入水体的污染物超出水体的自净能力而破坏了水体原有用途的程度。 研究水体污染主要是研究水的污染，同时也要研究底质（泥）和水生生物的污染 水质指标反映水体被污染程度,2.2.2 水体污染,悬浮物（SS） 有机物（浓度） 生物化学需氧量（生化需氧量BOD5） 表示水中有机

8、物经微生物分解所需的氧量。 化学耗氧量（CODcr） 表示用化学氧化污水中有机污染物所需要的氧量。COD越高，表示污水中有机物越多。,2.2.2 水体污染,总氧量（TOD） 是对COD的补充 总有机碳（TOC） 计算污水中有机碳数量 PH值,2.2.2 水体污染,细菌污染指标 细菌总数：1毫升污水中细菌总数。 大肠菌群：表示水体被大肠菌群污染的程度。 有毒有害物质指标：GB3838-2002地表水环境质量标准） 此外还有：温度、颜色、放射性物质浓度等,图2-2-1 水的污染示意图,2.2.3 水污染的特点,有害性：如氰、砷、汞、镉、铅会有害生物，使水源具有毒性。 耗氧性：废水中有机物进行化学氧

9、化和生物氧化，消耗大量水中溶解氧，威胁水中生物存在。 酸碱性：PH值不稳定，对生物、水力设施、农作物有害。,2.2.3 水污染的特点,富营养化：水中含有过量的磷、氮等，造成水源富营养化使藻类、微生物大量繁殖，形成“红潮”。 油覆盖层：会造成水中鱼类大量死亡。,2.2.4 主要工业废水及治理,工业废水 工业生产过程中排出的废水，统称工业废水 包括：生产工艺排水，机器及设备冷却水、烟气洗涤水、设备和场地清洗水等,2.2.4 主要工业废水及治理,工业废水分类 按行业和产品加工对象分 冶金废水、纺织印染废水、制药废水、化工废水、电站废水 按废水中污染物质分 无机废水用物理化学方法处理 有机废水用生物化

10、学法处理 按废水中污染物主要成份分 酸性废水、碱性废水、含氟废水、含重金属废水、含油废水,主要废水污染水治理技术,物理法: 沉淀分离处理比重大于1的悬浮物，设备有沉砂池，沉淀池，隔油池。 浮选分离处理比重小于1的悬浮物，使其粘接到气泡上，升到水面，形成泡沫渣而除去，处理BOD可达60-80。,主要废水污染水治理技术,物理法（续）: 离心分离回收水中悬浮物/乳化油 过滤分离将水中悬浮物截留 蒸发分离用于酸碱废液浓缩回收/放射性废水处理 结晶分离析出具有结晶性能的固体污染物,主要废水污染水治理技术,物理化学法: 吸附法用于城市污水、炼油、农药、石油化工等工业废水的深度处理 离子交换法用于含重金属离

11、子及放射性元素废水的处理（用离子交换树脂） 膜分离法（电渗析）用于废水重金属盐、无机酸碱及有机电解质处理（用离子交换膜）,主要废水污染水治理技术,物理化学法（续）: 萃取法使废水中的溶质转溶入另一与水不互溶的溶剂再加分离 气提法利用蒸气蒸馏去除废水中的挥发性物质（如酚、甲醛、苯酚、苯胺等）随空气逸出 吹脱法让空气与污水充分接触，使废水中的溶解气体（硫水氢、CO2、CS2等）分离,主要废水污染水治理技术,化学法: 中和法对低浓度的酸碱废水的处理 混凝法用于轻纺厂洗毛、煤气洗涤、印染、石油化工废水处理 氧化还原法用于对有毒污水的处理 电解法用于除去废水中的氰、酚、重金属离子和脱色处理,主要废水污染

12、水治理技术,生物法: 活性污泥法去除废水中的有机物 生物膜法去除废水中的有害物质 生物塘法利用微生物转化废水中的有机物 土地处理系统利用土壤及其中的微生物和植物处理污水，又可促进植物生长的方法,A.废水三级处理法,污水处理厂 一级（称机械处理法） 采用沉降、浮选、隔油、中和解决悬浮固体胶体，悬浮油等 二级（常用生物处理法） 采用生物处理法，去除污水中的胶体状和溶解性生物和有机物 三级（深度处理） 采用活性炭吸附、离子交换、反渗透法去降难分解的有机物和无机物,图2-2-2 一级处理厂流程图,图2-2-3 二级处理厂典型流程,图2-2-4 三级处理流程示意图,B.生物处理,有机废水生化处理分为好氧

13、生物处理和厌氧生物处理两大类 好氧生物处理 厌气生物处理,图2-2-5有机物的好氧分解过程,不溶的固体有机物,在细菌的外酶作用,被吸收到 细菌细胞内,在内酶作用下反应,好气细菌生长、繁殖,合成新原生物质微生物生长,能量,无机物,废水中,有机物,随水排出,溶解在废水中的有机物,可溶解,有机物,合成,氧化,+,图2-2-6 机物的厌氧分解过程,图2-2-7 活性污泥法处理废水流程,C.酸性废水中和处理法,石灰水,3,2,5,1,水,废水,CO2,4,净水,图2-2-8 石灰湿投法流程 1石灰消化槽；2乳液槽；3投加器；4水泵；5中和池,D.混凝沉淀处理流程,沉渣,废 水,混 合,反 应,沉淀分离,

14、投 药,出水,急速搅拌,慢速搅拌,混凝土 助凝剂,图2-2-8 混凝沉淀处理流程示意图,2.3 固体废物污染及防治,2.3.1 固体废物 指生产和生活中丢弃的固体和泥状物质； 一种过程的废物，往往可成另一过程的原料； 将容器盛装的易燃、有毒、腐蚀等危险性的废液、废气，从法律角度定为固体废物； 有害废物：具有毒性、易燃、腐蚀、反应性、传染性、放射性的废物。,2.3.1 固体废物,固体废物的污染 固体废物在一定条件下会发生化学的、物 理的或生物的转化，从而污染环境,2.3.1 固体废物,固体废物的种类 工业固体废物 矿业固体废物 城市固体废物 农业固体废物 放射性及其它有害固体废物,2.3.2 工

15、业固体废物的处理方法,回收利用：再生塑料、矿渣水泥、回收稀有金属、建筑材料 堆存法 土地堆存法用于处理不溶或低溶、不扬飞、不腐烂物 筑坝堆存法用于处理湿灰泥类 填地法用于处置任何形状、外观的废物,2.3.2 工业固体废物的处理方法,固化法 水泥、沥清、玻璃固体法 用于处理洗涤塔污泥、重金属沉淀污泥，以降低废物中有害物浸出 热化学处理 焚烧、热解、湿式氧化、处理高有机物含量减量化 化学转化法(酸碱中和法、氧化和还原法),2.3.2 工业固体废物的处理方法,海洋处置、运洋焚烧 先进行无害化处理并需要经过国家批准 生物法： 堆肥化、沼气化、细菌浸出,城市垃圾处理与利用,填地法 卫生填地(垃圾及土逐层

16、填盖，表土60cm以上) 压缩填地(先将废物压缩后填地，防止垃圾腐烂) 破碎填地(先将垃圾破碎至10cm以下，然后填埋),城市垃圾处理与利用,焚烧发电法 一般焚烧9801650 高温焚烧16501800之间，然后进行发电。 高温堆肥法 去除建筑垃圾，与粪便按比例填埋，使其发酵转化成腐植质。,2.3.3 固体废物处理的管理方法,2.4 环境噪声污染及防治,2.4.1 噪声 人们不需要的声音 对噪声的判断往往与个人所处的环境和主观愿望有关 环境噪声评价是 等效声级，记作Leg-dB(A),2.4 环境噪声污染及防治,2.4.2 噪声控制重点 声源、传输途径、接收者。 声源控制 用液压化替冲压、斜齿

17、轮代替直齿轮，用焊接代替铆接等 噪声传输途径控制 吸声降噪，隔声降噪、消声降噪、减振降噪。 接收者 接收者使用耳塞、耳罩等,2.5 热污染及其防治,热污染：城市热岛、全球变暖、臭氧层破坏，地表状态改变 热污染防治：废热综合利用、减少CFCs排放，加强生态保护,2.6 放射性污染及其防治,放射性污染主要是通过射线照射危害人体健康 主要是射线、射线和射线 辐射防护采用屏蔽的方法 放射性废物治理要按国家法律法规进行,2.7 电磁辐射污染及其防治,是指天然和人为各种电磁波干扰，以及对人的电磁辐射 高频电磁场会引起人体神经衰弱，而微波危害眼睛导致白内障，及破坏脑细胞和血细胞 电磁辐射污染的防治应从产品设计、屏蔽和吸收入手，采取标本兼治的方法,2.8 居室污染,A、 厨房污染 燃料包括商业性燃料及生物性燃料，燃料产生烟尘及CO、NO、NO2等 灶具质量不过关，未充分燃烧而产生一氧化碳高于设计规定 烹饪过程中，油烟中各种烷烃、醛、苯、呋喃等有害化合物 餐具污染，铜火锅绿色铜锈有毒性，一次性