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1、环境工程复习重点自然环境:环绕于人类周围的各种自然因素的总和,由空气、水、土壤、阳光和各种物质资源等因素组成,是一切生物生存所依赖的物质世界。社会环境:是指人类生存及活动范围内的社会物质、精神条件的总和。广义包括整个社会经济文化体系,狭义仅指人类生活的直接环境。环境的法律定义:影响人类生存及发展的各种天然的及经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村。环境要素:是指构成人类环境整体的、各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分。环境要素可以分为自然环境要素与社会环境要素,习惯上指自然环
2、境要素,包括水、大气、岩石、生物、阳光与土壤等。环境要素具有的特点:最小限制律,等值性,整体性效应大于个体效应之和。环境诸要素相互依赖、相互作用与相互制约生态系统是指在自然界的一定空间内,生物群落与周围环境构成的统一整体。其中生物与环境相互作用、相互制约、不断演变,并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡。生态系统组成部分生产者:进行光合作用,进行有机物的合成(植物和其他光合生物)消费者:直接或间接利用植物所制造的有机物分解者:将动、植物残骸分解为无机物的微生物无生命物质:无机物、有机物,水、大气、矿物质等生态系统的功能:生态系统产生能量流动生态系统的物质流动生态平衡概念:生态平衡是指某生态系统的
3、生物环境和非生物环境之间以及它们内部之间通过物质循环、能量流动和信息传递,达到互相适应、相互制约、协调统一的效果,维持一种恒定状态。也就是说,生态平衡包括了生态系统中结构上的平衡和功能上的平衡两个方面:结构平衡主要指生物种类的多样性。功能平衡指生态系统中物质流动相对恒定,循环保持正常;能量输入和输出接近相等,流动基本守恒。特性生态系统的平衡是一种动态平衡。当生态系统受到一定程度的外界干扰而引起不平衡时,具有恢复平衡状态的能力,使其进入新的平衡状态,即自身调节的能力。当干扰超出其承受能力,即一定的限度,达到破坏生态规律的程度,调节就不再起作用,生态平衡就会遭到严重破坏。环境容量问题生态系统的自净
4、功能水、气、固三态环境在自然条件下互相发生物质与能量交换,在生态系统中保持相对稳定的组成。由于生态系统的自身运行活力,导致污染物的浓度及总量在某一水平之下时,生态系统能够通过自身的运行机制,逐渐自动将污染物分解为无害环境。这就是生态系统的自净功能。环境容量概念污染水平超过一定限度,污染能力超过生态自净能力,将导致生态系统内的生物种类既相对数量发生质的变化,自净能力急剧下降,生态平衡被打破。不导致生态平衡破坏的最大污染水平,就是相对于某一环境的环境容量。如何维持生态平衡通过各种手段,尽量减少污染,降低污染水平,使不致超过环境容量。水污染与控制污染源:工业废水,城市生活废水,交通运输污染,养殖业污
5、染,农业面源污染水体污染物a.固体污染物一悬浮物危害:沉淀后产生污泥淤积,降低水体透光度,降低水体生物活性及生物量,危害水生生物,特别是水生动物衡量指标:悬浮颗粒物SS(SUSPendedSOIid)测量标准:0.45m滤膜过滤截留b.耗氧(或需氧)有机物容易被微生物分解的动植物残骸或代谢物等。由于其快速分解耗尽水体中的溶解氧,导致水体好氧生物死亡,厌氧生物继发性占优势地位,于是有机物厌氧分解产生有毒气、液产物,继而毒害其他水生动植物。c.无机物营养物质一般指N、P等营养元素。如果水体中营养元素超标,在适当条件下会导致光合细菌爆发,继后大量死亡分解,耗尽水体溶解氧,导致水体失衡甚至死亡。该现象
6、称之为富营养化现象。d.毒性物质无机毒物:重金属(Hg,Cd,Cr,As,Pt)有机毒物:有机农药,多氯联苯、稠环芳煌、卤代酚、杂环化合物其它无机毒物(亚硝酸盐、氟化物)e.生物污染物病毒、细菌、寄生虫等f.油脂类污染物g.石油及其产品污染常用废水水质指标物理性质:色度,水温,浊度,悬浮颗粒化学性质:pH、有机物、溶解氧含量(DO)、溶解性固体、有毒物、NH3-N(氨氮含量指标)、TN(总氮含量)、TP(总磷含量)有机物综合指标:生物需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)TOD(总需氧量)单项指标:重金属含量等生物学指标:细菌总数、大肠菌数几个常见的简化表示说明SS(SuspendedSoli
7、d):固体悬浮物DO(DssolvedOxygen):溶解氧含量BOD(Bio-chemicalOxygenDemand):生化需氧量COD(ChemicalOxygenDemand):化学需氧量TOD(TotalOxygenDenIand):总需氧量TN(TotalNitrogen):总氮含量TP(TotalPhOSPhorUS):总磷含量水的自净概念:进入水体的污染物,通过自然界的物理、化学和生物等方面作用,使污染物浓度逐步降低,经过一段时间后,水体恢复到受污染之前的状态。物理过程:扩散、稀释、沉淀、混合等化学或物化过程:氧化、还原、分解、中和、吸附等生化及生物过程:微生物氧化分解有机物比
8、较重要的自净作用是:废水在水体中的稀释和水体的生化自净。废水在水体中的稀释污染物进入水体后存在两种运动形式:推流和扩散水体的生化自净有机物进入水体后在微生物的作用下氧化分解为无机物的过程,可以使有机污染物的浓度大大减少,这就是水体的生化自净作用。生化自净作用需要消耗氧,生化自净过程实际上包括氧的消耗和氧的补充两方面的作用。废水处理方法:物理处理法,物理化学处理法,化学处理法,生物处理法。物理处理法:沉降,过滤,隔油,气浮,离心分离。沉降原理:利用重力作用使易沉降的悬浮物与水分离。颗粒与水的密度之差,比重1,下沉;比重1,上浮。沉降的设备:沉沙池和沉淀池沉沙池的功能是去除砂砾、煤渣等比重较大的无
9、机颗粒物,目的是使后面沉淀池的污泥具有很好的流动性,不致磨损污泥处置设备。去除砂砾的粒径在0.2mm以上,沉沙的处理一般为填埋。沉淀池可去除粒径20100m的颗粒。根据池内水流方向可分为平流式、辐流式、竖流式和斜板式。沉淀池分类:平流式,竖流式过滤过滤主要用于去掉废水中细小的悬浮物。常用方法:沙滤和筛滤沙滤是利用粒状介质层截留水中细小悬浮物。主要设备有普通快滤池和压力滤池,常用于废水的深度处理和应用水的处理过程。筛滤常用的设备是微滤机,常用于自来水厂去除原水中藻类、水蚤等浮游生物,也可用于回收工业废水中的有用物质。隔油原理:利用油与水之间的密度差,使油浮到水面并加以去除。此法可去除60m以上的
10、油粒。常用设备:隔油池隔油池的形式较多,常用的有平流式隔油池、斜板式隔油池等。平流式隔油池结构简单,除油效果稳定,但污水停留时间较长(1.52.0h),池体庞大,占地面积大。斜板式隔油池池内斜板为聚酯玻璃钢波纹板,采用异向流形式,污水自上而下流入斜板组,油粒沿斜板上浮。由于废水在池内停留时间一般不大于30min,因此池容积大大缩小,油水分离效果大大提高。气浮气浮是一种固一液和液一液分离的方法。具体过程:通入空气产生微细气泡一附着在气泡上一上浮处理对象:乳化油及疏水性细小悬浮固体。按照产生气泡的方法,气浮设备可分为加压溶气气浮和叶轮气浮两种。离心分离离心分离是使水高速旋转,利用离心力分离水中悬浮
11、颗粒的方法。常用设备:常速离心机和高速离心机。常速离心机多用于污泥或化学沉渣的脱水。高速离心机适用于废水中乳化油的分离。物理化学处理法:吸附法,离子交换法,膜分离法,萃取法,磁力分离吸附法吸附法是指水中的一种或多种物质被吸附在固体表面(吸附剂)而被去除的方法。原理:一种物质附着在另一种物质表面上的过程一吸附,是一种相界面上的反应。可以发生在气一液界面、气一固、液一固在水处理中,主要讨论的是液一固界面。固相物质:吸附剂,一般为多孔性物质液相中被吸附物质:吸附质吸附法多用于去除废水中的微量有害物质,包括生物难降解物质如杀虫剂、洗涤剂以及一些重金属离子,去除水中的异味,也可同收废水中的有用成分。离子
12、交换法是借助固体离子交换剂与溶液中离子的置换反应去除废水中有害离子的方法。离子交换剂:磺化煤,离子交换树脂离子交换法广泛用于水和废水的处理,如进行水质软化和除盐、去除废水中的重金属离子以及净化放射性废水等。膜分离法膜分离法是利用过渡性膜的选择透过性对水中杂质进行浓缩和分离的方法。膜分离实质上也是一种过滤过程,只是过渡粒子的粒径范围不同。膜分离法主要用于海水淡化、纯水和超纯水的制备以及用于如电镀、造纸和重金属等工业废水的处理。根据推动力的不同,膜分离有下列几种:浓度差:扩散渗析电位差:电渗析压力差:超过滤:O.Po.5MPa,反渗透:210MPa萃取法萃取法是利用物质在不同溶液中的溶解度不同,选
13、择适宜的溶剂来分离混合物的方法。萃取与反萃取萃取剂:仲辛醇、磷酸顶三脂、三烷基胺等。利用二甲苯为萃取剂、氢氧化钠溶液为反萃取剂,可回收废水中的大部分酚。磁力分离磁力分离是利用磁场力截留和分离废水中污染物的方法。常用设备:磁过滤器磁力分离主要用于去除废水中磁性及非磁性悬浮物和重金属离子,对废水中有机物和营养物的去除也有帮助。化学处理法:混凝法,中和法,氧化还原法,化学沉淀法,电解法混凝法混凝法处理废水过程:混凝剂一般以IOQ20%的浓度加入废水中,经过快速混合过程(一般不超过2min)和反应过程(一般不超过30min),形成矶花,在反应阶段完成后,矶花在沉淀设备中沉淀之后,澄清水与沉渣分离。混凝
14、剂:硫酸铝、聚合氯化铝等铝盐,硫酸亚铁、三氯化铁等铁盐,有机高分子絮凝剂混凝法可去除废水中难以用沉淀法去除的细分散固体颗粒、乳状油及胶体物质等;也可降低污水的浊度、色度;去除多种高分子物质、有机物、某些重金属(汞、镉、铅)和放射性物质;也可去除能够导致富营养化的物质。中和法中和法处理主要针对酸碱废水。中和法就是利用酸碱中和生成盐的化学原理将废水从酸性与碱性条件下校正到中性附近,以便于结合其他手段处理。常用方法:投药中和法,过滤中和法中和法设备:包括反应池、加药泵、搅拌机、沉淀池、过滤池等。投药中和流程适用于各种中和处理情况,但药剂及运行费用较高过滤中和流程适用于有固体中和淀料的场合。该流程结构
15、简单,运行费用低,而且在合适条件下处理效果良好。氧化还原法氧化还原法是通过化学药剂与污染物之间的氧化还原反应,将废水中有毒、有害的污染物转化为无毒或微毒物质的方法。氧化还原法原理氧化法:向废水中投加氧化剂,氧化废水中的有毒有害物质,使之转化为毒害性较小物质或无毒化。还原法:采用还原剂改变有毒有害物质价态,使之转化为毒害性较小物质或无毒化。常用氧化剂:臭氧、氧、过氧化氢、高镒酸钾、漂白粉、次氯酸钠及三氯化铁等。常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐、氯化亚铁、铁屑、锌粉、硼氢化钠等。化学沉淀法是指向废水中投加某些化学药剂,使其与废水中的溶解性污染物发生互换反应,生成难溶于水的盐类,从而从水中沉淀分离的
16、方法。化学沉淀法原理投加某种化学药剂(沉淀剂)f使与水中的溶解物质发生反应一生成难溶盐类f降低水中溶解性物质的含量i一般用于处理含重金属废水沉淀剂:石灰(CaO),碳酸钠等。化学沉淀法多用于去除水中硬度离子的去除以及废水中的重金属离子的去除,如汞、镉、铅、锌等。此法优点是经济简便,药剂来源广泛,缺点是管道易结垢堵塞与腐蚀;沉淀体积大,脱水困难。电解法电解法是电解质溶液在直流电的作用下发生电化学反应,使废水中有害物质转化成无害物质的方法。电解法装置:电解槽按水流方向可分为:翻腾式、回流式和竖流式3种,常用的是翻腾式电解槽。电解法原理:电解槽内有阴、阳极,接通电源后,由于阴阳极间存在电位差,驱使溶
17、液中的正离子向阴极移动,在阴极获得电子进行还原反应;负离子向阳极移动,在阳极放出电子进行氧化反应。电解法可用于废水的脱色、除油以及重金属离子的处理。生物处理法:好氧生物处理技术、厌氧生物处理技术、天然生物净化系统基本原理所谓“好氧”:是指这类生物必须在有分子态氧气(QD的存在下,才能进行正常的生理生化反应。好氧生物处理技术:活性污泥法,生物膜法,生物接触氧化法,间歇式活性污泥法(SBR)活性污泥法又称好氧的悬浮生长系统。活性污泥由大量悬浮状的微生物絮凝体组成。向活性污泥与污水的混合液不断补充氧气,微生物能将污水中的有机污染物氧化分解。停止曝气后,活性污泥在重力作用下沉降,从而与水分离。流程构成
18、要素曝气池:废水和回流污泥形成的混合溶液在其中进行好氧生物反应,通过曝气设备共给反应所需空气(氧气),为反应器主体初沉池、二沉池:1)进行泥水分离,保证出水水质;2)保证回流污泥,维持曝气池内一定的污泥浓度。回流系统:1)保证曝气池内维持足够的污泥浓度;2)通过改变Pl流比,改变曝气池的运行工况。剩余污泥:1)是去除有机物的途径之一;2)保持物料平衡,维持系统的稳定运行。供氧系统:提供足够的溶解氧,维持好氧生化反应进行。活性污泥系统有效运行的基本条件:废水中含有足够的可容性易降解有机物;混合液含有足够的溶解氧;活性污泥在池内呈悬浮状态;活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥,使混合液保持一定浓度的
19、活性污泥;没有对微生物有毒有害的物质流入其他悬浮生长器形式一一氧化沟特点:反应器主体采用污水平推流状态的氧化沟结构污水给氧装置采用机械式表面曝气转刷,可以在氧化沟的不同部位分别形成好氧区与厌氧区,污泥龄相对活性污泥长,微生群落物种类也较多优点:采用污水平推流流型,生化反应推动力大,采用表面曝气机械,给氧能耗的能量利用率高,厌氧区与好氧区的交替形成,对难降解有机物去除,以及废水脱氮有一定的好处,结构紧凑,用地效率高生物膜法当废水长期流过滤料表面时,微生物在介质表面生长繁殖,形成生物膜,利用生物膜上的大量微生物可吸附和降解水中有机污染物,该类污水生物降解方法称为生物膜法。基本原理:生物膜的形成:含
20、有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动,一定时间后,微生物会附着在填料表面而增殖和生长,形成一层薄的生物膜。生物膜的成熟:在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。生物膜的脱落:生物膜生长加厚,导致厌氧层出现,厌氧产生的气态产物不断逸出致使生物膜在滤料的附着力减弱,生物膜脱落。生物膜更新:老化膜脱落,新生生物膜又会生长起来。新生生物膜的净化功能较强。优点:能耗低,产生污泥量少,污泥容易分离缺点:卫生状况差,处理负荷低,不容易放大生物接触氧化此法是生物膜法和活性污泥法结合的产物。基本原理:微生物附着在固定的表面生长,同时又加以人工曝气。间
21、歇式活性污泥法(SBR)这种方法可以得到很高的生物固体浓度和较高的有机负荷。因此,反应池容积和占地面积均小于活性污泥法,但需要填装一定的载体。此法又称序批式活性污泥法,其污水处理机理与普通活性污泥法完全相同,但SBR系统不设二次沉淀池和污泥回流系统。特点:由于污泥浓度高,对水质水量变化的适应性较强,适合中小城市污水处理,也适合较高浓度有机污水处理;系统占地面积小,投资省22%,占地少38%;处理效果好,BODs去除率达95%,且泥量少;好氧、缺氧和厌氧交替出现,具有脱氮80%90%和除磷80%的功能;不采用污泥回流,可降低能耗;所需机械设备少,自控运行管理简单;一般有两池组成,交替进行可完成连
22、续进水处理。厌氧生物处理技术厌氧生物处理技术是在缺氧的条件下,由厌氧菌和兼性菌将有机物分解的生物处理方法,厌氧处理设备:化粪池;污泥消化池;厌氧生物滤池;升流式厌氧反应器化粪池结构特点:又称低速消化池,无加热和搅拌装置优缺点:结构简单,有分层现象:只有部分容积有效,消化速率很低,消化时间很长(3090天)污泥消化池结构特点:设有加热和搅拌装置优缺点:缩短了有机物稳定所需的时间,也提高了沼气产量,在中温(3035C)条件下,一般消化时间为15天左右,运行稳定;但搅拌使高速消化池内的污泥得不到浓缩,上清液不能分离。厌氧生物滤池结构特点:池内装有各种填料优缺点:滤池内微生物浓度高,故处理能力较高;无
23、需设泥水分离设备,出水悬浮物较低,设备简单;但淀料易堵塞,清洗困难,不适于处理悬浮物高的废水。升流式厌氧反应器结构特点:设有三相分离器优缺点:污泥床不设载体,节省造价及避免因填料发生堵塞问题;出水稳定性好;消化时间短,沼气利用价值高;启动时间较长,对水质水量和负荷的变化也比较敏感。厌氧生物法与好氧生物法区别:能耗低,不需要供氧,最终产物是热值很高的甲烷气体,可作为清洁能源;应用范围广,特别适宜处理城市污水处理厂的污泥和高浓度的有机工业废水;厌氧污泥可长期储存,反应器可以季节性或间歇性运转;剩余污泥量较少,且浓缩性、脱水性良好;氮、磷营养需要量较少;好氧法一般要求BOD:N:P为100:5:1,
24、而厌氧法的BOD:N:P为100:2.5:0.5,对氮、磷缺乏的工业废水所需投加的营养盐量较少。天然生物净化系统:生物塘,土地处理系统,湿地处理系统生物塘以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生植物,进行水产和水禽养殖,形成人工生态系统,通过生态塘众多条食物链的物质迁移、转化及能量传递,将废水中的有机污染物降解及转化,并以水生植物、水产及水禽的形式作为资源回收。分类:好氧塘、厌氧塘、兼性塘好氧塘好氧塘一般水深0.5In左右,阳光能透入底部。通过两类微生物的新陈代谢作用将有机物去除;好氧菌消耗溶解氧、分解有机物并产生C02,藻类的光合作用消耗C02产生氧气。两者形成一个良性循环厌氧塘好氧塘水深一般
25、大于2.5m左右,B0D5物质负荷很高,整个塘水呈厌氧状态,净化速度很慢,废水停留时间长;底部一般有0.5lm的污泥层;为了防止臭气逸出,常采用浮渣层或人工覆盖措施;一般作为氧化塘的预处理。兼性塘兼性塘一般水深L02.0m,上部溶解氧较充足,呈耗氧状态;下部溶解氧不足,呈厌氧状态,由兼性均起净化作用;沉淀污泥在塘底,进行厌氧发酵土地处理系统在人工调控下利用土壤一微生物一植物组成的生态系统使废水中的污染物得到净化的处理系统。既利用土壤中的大量微生物分解废水中的有机污染物,也充分利用了土壤的特性净化各种污染物,同时也利用废水及其中的营养物质灌溉土壤供作物吸收。但要防止废水中某些有害成分危害农作物和
26、污染土壤、传染疾病和污染地下水,并防止土壤盐碱化。湿地处理系统是新型的废水生态处理系统。人工湿地床是由不同介质配比的土壤层和经过筛选栽种的湿地植物构成的人工生态系统。优势:低投资、低运转费、低维护技术。处理量灵活、处理效果好。可同时去除COD.氨氮、总磷以及重金属。工艺过程亲近自然,具有生态修复功能。不足:需要较大的占地空间,不适合于大规模污水处理(例如10万吨/天)场合大气污染大气污染的定义按照国际标准化组织(ISO)的定义,大气污染(Airpollution)通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度、达到足够的时间,并因此而危害了人群的舒适、健康和福利或危害了
27、环境的现象。大气污染物分类:颗粒污染物(气溶胶);气态污染物(一次污染物,二次污染物)颗粒污染物:粉尘,飞灰,黑烟,烟尘,雾,总悬浮颗粒物,气溶胶一次污染物:是指从各类污染源直接排放的污染物。二次污染物:某些大气污染物化学性质不稳定,在大气中常与其他物质发生化学反应,从而形成二次污染物。光化学烟券光化学烟雾是大气中氮氧化物和碳氢化合物在紫外线照射下反应生成的多种污染物的混合物。光化学烟雾最具危害的两种物质是臭氧(0。和过氧乙酰硝酸酯(PAN)o大气污染防治步骤首先,应严格环境管理,使立法、监测、执法三者构成完整的环境管理体制。其次,控制城市和工业区的大气污染,必须在制订区域性经济和社会发展规划
28、的同时,做好环境规划或建设项目的环境影响评价,采取区域性综合防治措施。最后,应用技术措施控制大气污染,包括:改善能源结构,积极开发新能源和可再生能源;提高能源的利用率,对燃料进行预处理,推广清洁煤技术;实行清洁生产,推广循环经济;对烟气进行净化处理。烟尘处理技术在燃料一定时,促进燃料的完全燃烧是减少烟尘量的主要措施。保证燃料完全燃烧的条件是:适宜的过剩空气系数;改善燃料与空气的混合;保证足够的温度;保证足够的停留时间。烟尘处理技术除尘装置的主要技术参数除尘装置的处理量是指除尘装置在单位时间内所能处理的含尘气体量,可用m7s来表示,它取决于装置的形式和结构尺寸。除尘装置的效率总效率:指除尘装置除
29、下的烟尘量与未经除尘前的含尘气体中所含烟尘量的百分比。分级效率:指除尘装置对除去某一特定粒径范围的除尘效率。多级除尘效率:当使用一级除尘装置达不到除尘要求时,通常将两个或两个以上的除尘装置串联起来使用,形成多级除尘装置。除尘装置的阻力降:除尘器的阻力,也称压力损失。烟尘装置的工作原理和特性重力除尘装置;旋风除尘器;惯性力除尘器;过滤式除尘装置;颗粒层除尘器;电除尘装置;洗涤式除尘装置重力除尘装置重力沉降室是通过尘粒自身的重力作用使其从气流中分离的简单除尘装置。气流进入重力沉降室后,流动截面积扩大,流速降低,较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉。优点:构造简单,施工方便,投资少;缺点:体积庞大,占地
30、多,效率低,不适合去除细小尘粒。旋风除尘器又称离心式除尘器,是利用旋转气流的离心力使尘粒从气流分离的装置。旋风除尘器结构简单,体积小,不需要特殊的附属设备,因而造价低,运行管理方便,应用广泛。旋风除尘器通常可分离粒径大于5Um的尘粒,可处理含尘浓度较高的气体,不宜净化黏结性粉尘及气量波动大的场合。普通旋风除尘器的除尘效率一般在90%左右。旋风除尘器一般适用于温度400以下的非腐蚀性气体,对于腐蚀性气体,除尘器需要用反腐材料制作。惯性力除尘器惯性力除尘器是使含尘气体,急剧改变流动方向或与挡板相撞,借助粉尘颗粒的惯性作用,将其从气体中分离出来并加以捕集的设备。惯性力除尘器的应用一般净化密度和粒径较
31、大的金属或矿物性粉尘净化效率不高,一般只用于多级除尘中的一级除尘,捕集10所以上的粗颗粒压力损失100IOoOPa过滤式除尘器(布袋除尘器)过滤式除尘器是使含尘气体,通过滤料,将尘粒分离捕集的设备。结构简单,使用灵活缺点是:使用温度不能过高,一般低于300;气体不能是腐蚀性的;也不适用于除黏结性强和吸湿性强的尘粒颗粒层除尘器颗粒层除尘器属于过滤式除尘器的一种,是利用一定粒径范围的固体颗粒作为过滤介质,将含尘气体的尘粒除去的设备。优点:结构简单,滤料来源广泛,耐高温、耐腐蚀、耐磨损,除尘效率高电除尘器电除尘器工作原理:用特高压直流电源产生不均匀电场,利用电场中的电晕放电使尘粒荷电,然后在电场库仑
32、力的作用下把荷电的尘粒驱向集尘极,当形成一定厚度集尘层时,用适当的方式使尘粒集合体从电极上沉落于集尘器中。特点:电除尘器可使粒子与气体分离所需要的库仑力直接作用在粒子上,因此粒子与气流分离消耗的能量比其他除尘器小得多。洗涤式除尘装置洗涤式除尘器是使含尘气体和液体密切接触,利用重力、惯性碰撞、拦截、扩散、静电力等作用捕集颗粒物的装置。高能和低能湿式除尘器低能耗洗涤式除尘器的压力损失为0.25L5kPa,对IOum以上粉尘的净化效率可达90%左右高能低能耗洗涤式除尘器的压力损失为2.59.OkPa,净化效率可达99.5%以上优缺点优点:效率高,结构简单、造价低、占地面积小;在除尘的同时还能去除部分
33、气态污染物;对气体起降温作用,适用于处理高温、高湿、易爆易燃的含尘气体缺点:需对洗涤后的含尘污水、污泥进行处理除尘器的选择评价净化装置性能的指标技术指标:处理气体流量、净化效率、压力损失经济指标:设备费、运行费、占地面积主要气体污染物的防治烟气脱硝技术、烟气脱硫技术、其他废气的治理、汽车尾气的治理烟气脱硝技术:催化还原法、吸附法、催化分解法、等离子体活化法、氧化吸收法、硝酸吸收法、碱液吸收法、液相还原吸收法、液相络合吸收法NOX的来源NOX包括N2。、NO、N2O3,NO-N2O1N2O5大气中NoX主要以NO、NO2的形式存在NOX的来源:固氮菌、雷电等自然过程(510sta)人类活动(51
34、07ta)燃料燃烧占90%f95%以NO形式,其余主要为NO2由于人类活动处于集中空间范围,显示污染特性。催化还原法催化还原法可分为非选择性催化还原法(NSCR)和选择性催化还原法(SCR)oNSCR在一定温度和催化剂作用下,废气中的二氧化氮(NO?)和一氧化氮(NO)被还原剂还原为氮气。缺点:燃料耗费大,需贵金属作催化剂,且需增设热回收装置,投资费用大。SCR在较低的温度和催化剂作用下,氨、硫化氢或尿素等有选择性地将尾气中的NOX还原为氮气,而不与尾气中的氧气发生反应,因而还原剂用量较少。还原剂:氨催化剂:铜、铁、钮、铭、锌等非贵金属。吸附法吸附法主要用吸附剂先将NO吸附饱和,再通过减压或升
35、温的办法使NO释放,是大气污染控制工程中很重要的有效方法。吸附装置:固定床吸附器、移动床吸附器和流化床吸附器吸附剂:硅胶、分子筛、活性炭、活性氧化铝、天然沸石及泥煤等。催化分解法催化分解法是一种在较低温度和催化剂作用下,将NOX直接分解为氮气和氧气的方法。催化剂:钳系金属、过渡金属、稀土金属及其氧化物。等离子体活化法根据高能电子的来源,该法可分为两大类:电子束法和脉冲电晕等离子体法。电子束法:此法利用电子加速器获得高能电子束或丫射线(500800keV)照射工业废气,发生辐射化学变化,从而将S0?和NOX除去。脉冲电晕等离子体法:电晕放电过程中产生的活化电子(520keV)在与气体分子碰撞的过
36、程中产生OH、N、0等自由基和臭氧(03)。这些活性物质引发的化学反应首先把气态的S0?和NOX转变为高价氧化物,然后形成HM)3。在有NIL注入的情况下,进一步生成硝酸钺等细粒气溶胶,固体产物由常规方法集合从气相中分离。湿法技术湿法脱硝技术通常指用液体吸收NoX废气的方法,用于吸收NOx的液体有水、硝酸、碱液及硫酸等。包括氧化吸收法:催化氧化吸收法、液相氧化吸收法、气相氧化吸收法、硝酸吸收法、碱液吸收法、液相还原吸收法、液相络合吸收法有机废气处理技术有机化合物指碳氢化合物及其衍生物。含有机污染物废气的治理,可以用燃烧、吸附、吸收、冷凝及生物净化等方法,或者这几种方法组合。方法:燃烧法、吸附法
37、、吸收法、冷凝法、生物净化技术含氯废气的净化含氯废气主要指含氯气和氯化氢的废气。含氯气废气的净化:吸收法、吸附法、液化法、含氯化氢废气的净化氟化物的治理由于氟化物易溶于水和碱性水溶液中,因此去除气体中的氟化物多采用湿法。工艺地面排烟净化系统天窗排烟净化系统汽车尾气的治理机动车污染物主要来自发动机气缸的尾气排放、曲轴箱混合气体和燃油蒸发系统。机动车排放的一次污染物主要有一氧化碳、烧类、NOX和炭烟4种,其次还有SO2、CO2和醛类等。机动车排气污染控制:燃料改进、发动机改进、尾气净化、控制机动车排气污染的综合措施固体废物的概念定义中华人民共和国固体废物污染环境防治法(2014年修订)中关于固体废
38、物的定义:指生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或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物管理的物品、物质。特点:资源性、污染的“特殊性”、严重的危害性。来源:固体废物主要来源于人类的生产和消费活动。分类:固体废物按其来源可分为矿业废物、工业废物、城市垃圾、农业废物和放射性废物等。固体废物污染环境防治法分为:城市生活垃圾、工业固体废物和危险废物。固体废物对环境的危害主要表现在以下几个方面:侵占土地,破坏地貌与植被、污染土壤、污染水体、污染大气、危害人群健康。固体废物污染的防治原则减量化:尽可能减少和减小固体废物的数量
39、和容积,特别要减少危险废物和有毒废物的产生量。资源化:对固体废物进行综合利用,使之成为可利用的二次资源。无害化:工程处理使固体废物达到不损害人体健康、不污染周围的自然环境的标准。固体废物处理方法固体废物处理是指通过物理、化学和生物等不同方法,使固体废物形式转换、资源化利用以及最终处置的一种过程。固体废物处理按采用的方式可分为物理处理、化学处理和生物处理等。固体废物的处理,按其处理目的又可分为预处理、资源化处理和最终处置等。预处理技术目的:通过一定处理手段,将固体废物变成便于运输、贮存、回收利用和处置的形态。主要预处理技术:压实技术、破碎技术、分选技术、脱水和干燥技术压实技术方法:强大的外界力施
40、加于固体废物上进行压实。目的效果:增大容重、减少表观体积,便于运输,延长填埋场使用期,减少填埋场地面沉降。适用目标物:压缩性能大而恢复性能小的固体废物。破碎技术方法:利用外力使大块固体破分裂成小块的方法。目的效果:便于压实;便于分选与回收;增大比表面积,有利于焚烧等热处理。适用目标物:主要用于大块、硬质物料。分选技术目的:实现固体废物资源化、减量化的重要手段。人工分选:人工选出大块可回收物。机械分选:筛分:利用粒径差异进行分离。重力分选:利用比重差异进行分离。磁力分选:利用铁系金属磁性分离同收金属。涡电流分选:利用涡电流产生排斥力分选金属。光学分选:利用物质表面光反射特性分选。脱水和干燥技术目
41、的:主要用于废水处理厂的污泥及某些工业企业的泥浆状废物处理。处理方法:机械脱水、自然干化。资源化处理技术热化学处理技术利用高温破坏和改变固体废物的组成和结构,使废物中的有机有害物质得到分解和转化的处理,是实现有机固体废物处理无害化、减量化、资源化的一种有效技术。主要热化学处理技术:焚烧法、热解法、湿式氧化法、资源化处理技术、生物处理技术利用微生物对有机固体废物的分解作用,不仅可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料,还可以从废品和废渣中提取金属,是固体废物处理资源化的有效而又经济的技术方法。主要生物处理技术:堆肥化处理、厌氧消化法、废纤维素糖化技术、细菌浸出最终处置固体废物的处置是指最终
42、处置和安全处置,是固体废物污染控制的末端环节,是解决固体废物的归宿问题。包括海洋处置、陆地处置海洋处置:主要分为海洋倾倒与远洋焚烧两种方法。海洋倾倒利用海洋的巨大环境容量,将废物直接投入海洋。远洋焚烧利用焚烧船将固体废物运至远洋处置区进行船上焚烧。危险固体废物的处理固化法:利用物理或化学方法将危险固体废物固定或包容在惰性固体基质内,使之呈现化学稳定性或密闭性的一种无害处理方法。根据用于固化的凝结剂不同,可分为:水泥固化法、塑料固化法、水玻璃固化法、沥青固化法、危险固体废物的处置、生物处理法、通过生物降解来接触毒性、活性污泥法、气化池法、氧化塘法、焚烧处理法对于有毒、有害的有机固体废物最好用焚烧
43、法处理。安全填埋是处置有害废物的一种较好的方法。土壤污染的定义土壤污染是指加入土壤的污染物超过土壤的自净能力,或污染物在土壤中积累量超过土壤基准量,而给生态系统乃至人类造成危害的现象。土壤环境元素背景值土壤环境元素背景值是指未受或尽少受人类活动影响的土壤化学元素的自然含量。土壤环境元素背景值在研究土壤环境污染和土壤生态,进行土壤环境质量评价,确定土壤环境容量、环境基准,制定土壤环境质量标准时具有重要参考价值。土壤环境容量环境容量是指在人类生存和自然生态不致受害的前提下,土壤环境所能容纳污染物的最大负荷。土壤污染的来源:废物的污染、污水污染、工业废渣的污染、化学农药的污染、肥料的污染土壤污染物分
44、类:化学污染物、物理污染物、生物污染物、放射性污染物土壤污染的特点:隐蔽性、滞后性、累积性和地域性、不可逆性、治理的艰难性。土壤污染的危害:导致食物品质不断下降、危害人体健康、导致严重的经济损失、导致其他环境问题土壤污染的修复技术土壤污染修复包括物理修复、化学修复和生物修复。从污染土壤的类型和优先修复的目标污染物上,重金属污染土壤修复和有机污染土壤修复是研究重点。噪声的定义:不需要的声音。物理学角度:噪声通常是指那些难听的、令人厌烦的声音。环境保护角度:凡是影响人们正常学习、工作、休息的声音,凡是人们在某些场合“不需要的声音”,都属于噪声。减弱或消除噪声的基本方法和最有效的手段。改进机械设计、
45、改进生产工艺、用液压代替冲压、用焊接代替狮焊、用斜齿轮代替直齿轮等提高加工精度和装配质量若将轴承滚珠加工精度提高一级,则轴承噪声可降低IOdB(八)加强行政管理如在居民区附近使用的建筑施工机械设备,夜间必须停止操作市区内汽车限速行驶、禁鸣喇叭等闹静分开增大距离利用噪声自然衰减作用,将声源布置在离学习、休息场所较远的地方。改变方向利用声源的指向性(方向不同,声级不同),将噪声源指向无人的地方。如高压锅炉的排气口朝向天空,比朝向居民区可降低噪声IOdB(八)。设置屏障林带:40m宽的林带可减噪10T5dB(八)隔声隙板的隔声量可达25dB(八)砖墙(24cm厚)的隔声量为30dB(八)在上述两种控
46、制方法失效时,应采取耳塞、耳罩、防声蜡棉和防护面具等个人防护措施。这些防护用具都要求严密不透气,以便于隔声,但有时设计成能通过一部分低频声或低强度声,使得既能阻止噪声,又不妨碍谈话。个人防护用具通常分为内、外用两种。内用是指插入外耳道中的耳塞,包括棉塞。外用是将耳廓全部覆盖起来,有耳罩、防声头盔等,其隔声性能较耳塞优越,且易于保持清洁。热污染定义:由于人类的活动使局部环境或全球环境增温并形成对人类和生态系统的直接或间接、即时和潜在的危害,即称为热污染。来源:生产过程产生的废热直接排向环境。大气热污染影响:极地冰层融化,热岛效应水体热污染影响:水质变坏,影响水生生物的生长,引起藻类及湖草的大量繁殖,引起疾病流行防治:首先改进热能利用技术,提高热能利用率;加强废热的综合利用,基本出发点是把废热作为宝贵的资源和能源对待;开发和利用无污染或少污染的新能源;植树绿化,扩大森林面积。