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颗粒物污染

可吸入颗粒物是指悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物。可吸入颗粒物的浓度以每立方米空气中可吸入颗粒物的毫克数表示。国家环保总局1996年颁布修订的《环境空气质量标准(GB3095-1996)》中将飘尘改称为可吸入颗粒物，作为正式大气环境质量标准。

颗粒物的直径越小，进入呼吸道的部位越深。10微米直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，5微米直径的可进入呼吸道的深部，2微米以下的可100%深入到细支气管和肺泡。

总悬浮颗粒物是指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总称，其粒径范围约为0.1-100微米。有些颗粒物因粒径大或颜色黑可以为肉眼所见，比如烟尘。有些则小到使用电子显微镜才可观察到。通常把粒径在10微米以下的颗粒物称为PM10，又称为可吸入颗粒物或飘尘。可吸入颗粒物(PM10)在环境空气中持续的时间很长，对人体健康和大气能见度影响都很大。一些颗粒物来自污染源的直接排放，比如烟囱与车辆。另一些则是由环境空气中硫的氧化物、氮氧化物、挥发性有机化合物及其它化合物互相作用形成的细小颗粒物，它们的化学和物理组成依地点、气候、一年中的季节不同而变化很大。可吸入颗粒物通常来自于在未铺沥青、水泥的路面上行使的机动车、材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起的尘土。

空气污染指数(AIR POLLUTION INDEX，简称API)是一种反映和评价空气质量的方法，就是将常规监测的几种空气污染物的浓度简化成为单一的概念性数值形式、并分级表征空气质量状况与空气污染的程度，其结果简明直观，使用方便，适用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。空气污染指数是根据环境空气质量标准和各项污染物对人体健康和生态环境的影响来确定污染指数的分级及相应的污染物浓度限值。中国采用的空气污染指数(API)分为五级，API值小于等于50，说明空气质量为优，相当于达到国家空气质量一级标准，符合自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护地区的空气质量要求。API值大于50且小于等于100，表明空气质量良好，相当于达到国家空气质量二级标准。API值大于100且小于等于200，表明空气质量为轻度污染，相当于达到国家空气质量三级标准;长期接触，易感人群病状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状。API值大于200，表明空气质量较差，超过国家空气质量三级标准，一定时间接触后，对人体危害较大。

可吸入颗粒物被人吸入后，会累积在呼吸系统中，引发许多疾病。对粗颗粒物的暴露可侵害呼吸系统，诱发哮喘病。细颗粒物可能引发心脏病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能等。因此，对于老人、儿童和已患心肺病者等敏感人群，风险是较大的。另外，环境空气中的颗粒物还是降低能见度的主要原因，并会损坏建筑物表面。

根据中国空气污染特点和污染防治重点，计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。随着环境保护工作的深入和监测技术水平的提高，将调整增加其它污染项目，以便更为客观地反映污染状况。

过滤相关知识

过滤的过程和方法

1、过滤原理

主要包括迁移、附着和脱附三个过程。

2、过滤周期及反冲洗

⑴过滤周期

工程应用中，设计和运行是以水头损失来控制过滤周期，当滤料的水头损失达到最大允许值时，就停止过滤，冲洗滤池。

⑵反冲洗的方法

①单独用水反冲洗：用高速水流冲洗

优点：只需一套反冲洗系统。

缺点：冲洗耗水量大，当冲洗强度控制不当时，可能产生砾石承托层松动，冲洗后滤料因水力分级呈上细下粗的分层结构状态。

②气水联合反冲洗：采用空气和水流同时冲洗。

优点：冲洗效果好，耗用水量少小，冲洗过程中不需滤层流化。

缺点：需增加空气系统，与单独用水冲洗相比所需设备较多。

③带表面辅助冲洗的水反冲洗

在滤层表面设置高速水冲洗系统，利用高速水流对表层滤料加以搅动，增加滤料颗粒的碰撞机会，利用高速水流的剪切作用来提高反冲洗效果。

3、滤池的基本构造

主要由滤料层、配水系统和承托层组成。

⑴滤料层

①颗粒滤料过滤

废水处理中可用石英砂、无烟煤、陶粒、纤维球、聚氯乙烯球等作为滤料。

例如以石英砂作滤料时，砂粒径为0～2.0mm，该值大于给水滤池的石英砂粒径(0mm);反冲洗强度可取18～20L/㎡/s，亦大于给水过滤时的12～15 L/㎡/s.

废水悬浮物浓度高时，为了提高滤池的纳污量，延长过滤周期，可采用粗滤料、双层或三层滤料和上向流滤池。处理废水的上向流滤池为下部进水，上部出水，各层滤料截污力能完全发挥，水头损失上升缓慢。

例如，处理废水的某上向流滤池的滤料级配由上而下分别为：上部细砂层，砂粒径为1～2mm，层厚1500mm;中部砂层，砂粒径为2～3mm，层厚300mm;下部粗砂层，砂粒径10～16mm，层厚100mm.

②多孔滤料过滤

去除毛纺、化纤和造纸等行业废水中的悬浮细纤维而采用的筛网过滤即为多孔滤料过滤。

⑵配水系统和承托层

配水系统一般分为大阻力配水系统和小阻力配水系统两类。

承托层一般是配合管式大阻力配水系统使用，若采用中小阻力配水系统，且配水孔眼数量多、尺寸小，配水本身已很均匀，滤料本身不会从孔眼漏掉的话，承托层可以适当减小或省去。

4、滤池的分类

滤池按滤料组成分为：单层滤料、双层滤料、多层滤料及混合滤料滤池。

按水流方向分为：下向流、上向流、双向流和辐向流滤池。

按滤速大小分为：慢滤池、快滤池和高速滤池。

5、城市污水三级处理中过滤单元的设计要点

⑴滤池的反冲洗

三级处理中对滤池反冲洗的要求高，建议采用气、水反冲洗与表面冲洗相结合的联合反冲洗方式。

⑵滤池池型

避免选用虹吸滤池等反冲洗能力较差的池型，而应优考虑选用移动冲洗罩滤池、V型滤池和T型滤池等表面冲洗能力较强的池型。

由于双阀滤池和四阀滤池具有技术成熟、运行稳定、操作可靠等优点，常被采用。

⑶滤池的设计参数

与给水处理中滤池的设计参数相比，在城市污水三级处理中滤层的厚度和滤料粒径都较大，但滤速则略小。在城市污水三级处理中过滤单元的主要设计参数主要为：

6、压力滤池和微孔筛滤机

⑴压力滤池

是一个密闭的钢罐，里面装有和快滤池相似的配水系统和滤料等，在压力下操作运行。 在小规模的中水处理流程中过滤单元多采用压力滤罐，其特点是占地少，建设周期短，有定型产品，且运行管理方便。

⑵微孔筛滤机

是利用微孔筛滤网进行固液分离，过滤机理主要是机械筛滤作用。 特点是占地面积小，处理量大，操作管理方便，在啤酒生产废水的预处理中获得广泛应用。

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