第十五章 第二到四节
第二节 大气污染控制技术概述
知识点一:大气污染治理的典型工艺
1.除尘
除尘技术是治理烟(粉)尘的有效措施,实现该技术的设备称为除尘器。
除尘器:机械式除尘器、湿式除尘器、袋式除尘器和静电除尘器。
选择除尘器应主要考虑如下因素:
a)烟气及粉尘的物理、化学性质;
b)烟气流量、粉尘浓度和粉尘允许排放浓度;
c)除尘器的压力损失以及除尘效率;
d)粉尘回收、利用的价值及形式;
e)除尘器的投资以及运行费用;
f)除尘器占地面积以及设计使用寿命;
g)除尘器的运行维护要求。
2.气态污染物吸收
吸收法净化气态污染物:利用气体混合物中各组分在一定液体中溶解度的不同而分离气体混合物的方法,是治理气态污染物的常用方法。
主要用于:吸收效率和速率较高的有毒的有害气体的净化,尤其是对于大气量、低浓度的气体多使用吸收法。
(1)吸收装置。
填料塔、喷淋塔、板式塔、鼓泡塔、湍球塔和文丘里等。
具备的性能:较大的有效接触面积和处理效率,较高的界面更新强度,良好的传质条件,较小的阻力和较高的推动力。
早期的吸收法大都采用填料塔。随着处理气体量的增大以及喷淋塔技术的发展,对于大气量(如大型火电厂湿法脱硫)一般都选择喷淋塔,即空塔。
选择吸收塔时应遵循以下原则:
a)填料塔用于小直径塔及不易吸收的气体,不宜用于气液相中含有较多固体悬浮物的场合;
b)板式用于大直径塔及容易吸收的气体;
c)喷淋塔用于反应吸收快、含有少量固体悬浮物、气体量大的吸收工艺;
d)鼓泡塔用于吸收反应较慢的气体。
(2)吸收液后处理。
可采用沉淀分离再生、化学置换再生、蒸发结晶回收和蒸馏分离。
3.气态污染物吸附
吸附法:利用固体吸附剂对气体混合物中各组分吸附选择性的不同而分离气体混合物的方法,主要适用于低浓度有毒有害气体净化。
不足:
1)吸附剂的吸附容量小,因而需耗用大量的吸附剂,使设备体积庞大。
2)由于吸附剂是固体,在工业装置上固相处理较困难,从而使设备结构复杂,给大型生产过程的连续化、自动化带来一定的困难。
广泛采用:变温吸附法,多采用固定床设计。
变压吸附用于在有毒有害气体(如氯乙烯)的治理回收。
(1)吸附装置。
固定床、移动床和流化床。工业应用采用固定床。
(2)吸附剂的选择。
活性炭(包括活性炭纤维)、分子筛、活性氧化铝和硅胶等。
选择吸附剂时,应遵循以下原则:
a)比表面积大,孔隙率高,吸附容量大;
b)吸附选择性强;
c)有足够的机械强度、热稳定性和化学稳定性;
d)易于再生和活化;
e)原料来源广泛,价廉易得。
(3)脱附和脱附产物处理。
脱附操作:采用升温、降压、置换、吹扫和化学转化等脱附方式或几种方式的组合。有机溶剂的脱附宜选用水蒸气和热空气。
知识点二:主要气态污染物的治理工艺及选用原则
1.二氧化硫治理工艺及选用原则
大气污染物中,二氧化硫的量比较大,是酸雨形成的主要成分。
二氧化硫治理工艺:湿法、干法和半干法;
常用工艺:石灰石/石灰.石膏法、海水法、循环流化床法、回流式循环流化床法比较成熟,占有脱硫市场的95%以上,是常用的主流技术。
(1)石灰石/石灰-石膏法。
采用石灰石、生石灰或消石灰(ca(oh)2)的乳浊液为吸收剂吸收烟气中的s02,吸收生成的caso3经空气氧化后可得到石膏。脱硫效率达到80%以上。
应符合《火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石/石灰.石膏法》(hj/t179)的规定。
总化学反应方程式为:
so2+caco3+2h2o+ o2→caso4·2h2o+co2
so2+cao+2h2o+ o2→caso4·2h2o+co2
(2)烟气循环流化床工艺。
烟气循环流化床与石灰石/石灰-石膏法相比,具有脱硫效率更高(99%)、不产生废水、不受烟气负荷限制、一次性投资低等优点。
(3)氨法工艺。
燃用高硫燃料的锅炉,当周围80km内有可靠的氨源时,经过技术经济和安全比较后,宜使用氨法工艺,并对副产物进行深加工利用。
(4)海水法。
燃用低硫燃料的海边电厂,经过技术经济比较和海洋环保论证,可使用海水法脱硫或以海水为工艺水的钙法脱硫。
(5)工艺选用原则。
工业锅炉/炉窑:因地制宜、因物制宜、因炉制宜选择适宜的脱硫工艺,采用湿法脱硫工艺应符合相关环境保护产品技术要求的规定。
钢铁行业:烟气流量和二氧化硫体积分数,结合吸收剂的供应情况,应选用半干法、氨法、石灰石/石灰--石膏法脱硫工艺。
2.氮氧化物控制措施及选用原则
大气污染物中,氮氧化物的量比较大,次于二氧化硫。
煤燃烧是主要的工业生产中氮氧化物形成源。
措施:通过低氮燃烧技术从根本上减少氮氧化物的排放;燃煤烟气采用非选择性催化还原技术sncr和选择性催化还原技术scr脱硝装置来控制氮氧化物的排放。
燃煤电厂:燃用烟煤、褐煤时,宜采用低氮燃烧技术;燃用贫煤、无烟煤以及环境敏感地区不能达到环保要求时,应增设烟气脱硝系统。
第三节 环境噪声与振动污染防治
噪声与振动防治对策措施:规划防治对策、技术防治措施和管理措施。
通过评价提出的噪声防治对策和措施,应做到技术先进、经济合理、安全可靠、节能降耗。
环境保护部于2013年9月26日发布了《环境噪声与振动控制工程技术导则》(hj2034-2013),2013年12月1日实施。该导则可作为环评工作的技术依据。
知识点一:确定环境噪声与振动污染防治对策的一般原则
(1)从声音的三要素为出发点控制环境噪声的影响:从声源上或从传播途径上降低噪声为主,以受体保护作为最后不得已的选择。
(2)以城市规划为先,避免产生环境噪声污染影响。
合理的城市规划:有明确的环境功能分区和噪声控制距离要求,而且严格控制各类建设布局,避免产生新的环境噪声污染。无论是新建项目还是改扩建项目,都应当符合城市规划布局的相关规定。
(3)关注环境敏感人群的保护,体现“以人为本”。为了保护不同生活环境条件下的人群免受环境噪声影响。
(4)以管理手段和技术手段相结合控制环境噪声污染。包括行政管理和监督、合理规划布局、企业环境管理和对相关人员的宣传教育等。
(5)针对性、具体性、经济合理、技术可行原则。《环境影响评价技术导则一声环境》确定的这一原则是一条普遍适用的原则。
知识点二、典型的环境噪声污染源
典型的环境噪声污染源及其声源特性见表13-1。
知识点三:噪声与振动控制方案设计
控制的基本原则:优先源强控制;其次尽可能靠近污染源采取传输途径的控制技术措施;必要时再考虑敏感点防护措施。
源强控制:应根据各种设备噪声、振动的产生机理,合理采用各种针对性的降噪减振技术,尽可能选用低噪声设备和减振材料,以减少或抑制噪声与振动的产生。
传输途径控制:若声源降噪受到很大局限甚至无法实施的情况下,应在传播途径上采取隔声、吸声、消声、隔振、阻尼处理等有效技术手段及综合治理措施,以抑制噪声与振动的扩散。
敏感点防护:在对噪声源或传播途径均难以采用有效噪声与振动控制措施的情况下,应对敏感点进行防护。
知识点四:防治环境噪声与振动污染的工程措施
以声学原理和声波传播规律为基础提出的,与噪声产生的机理和传播形式有关。
需要现场调查并根据实际进行现场设计,即非标化设计。
有一些发出噪声的设备配有固定的降噪声设施,如机动车排气管消声器、某种大型设备的隔声罩和一些可以振动发声的设备的减振垫等。在预测评价时,若对超标需采取环境噪声污染防治措施,则只要针对如何降低噪声源强或者在传播途径上如何降低噪声采取适当的对策。
降低噪声的常用工程措施:隔声、吸声、消声、隔振等几种,需要针对不同发声对象综合考虑使用。
1.隔声
应根据污染源的性质、传播形式及其与环境敏感点的位置关系,采用不同的隔声处理方案。
固定声源进行隔声处理:尽可能靠近噪声源设置隔声措施,如各种设备隔声罩、风机隔声箱以及空压机和柴油发电机的隔声机房等建筑隔声结构。隔声设施应充分密闭,避免缝隙孔洞造成的漏声(特别是低频漏声);其内壁应采用足够量的吸声处理。
敏感点采取隔声防护措施:采用隔声间(室)的结构形式,如隔声值班室、隔声观察窗等;对临街居民建筑可安装隔声窗或通风隔声窗。
噪声传播途径进行隔声处理时:采用具有一定高度的隔声墙或隔声屏障(如利用路堑、土堤、房屋建筑等);必要时应同时采用上述几种结构相结合的形式。
2.吸声
适用于降低因室内表面反射而产生的混响噪声,其降噪量一般不超过10db;在声源附近,以降低直达声为主的噪声控制工程不能单纯采用吸声处理的方法。
3.消声
应满足以下要求:
a)应根据噪声源的特点,在所需要消声的频率范围内有足够大的消声量;
b)消声器的附加阻力损失必须控制在设备运行的允许范围内;
c)良好的消声器结构应设计科学、小型高效、造型美观、坚固耐用、维护方便、使用寿命长;
d)对于降噪要求较高的管道系统,应通过合理控制管道和消声器截面尺寸及介质流速,使流体再生噪声得到合理控制。
4.隔振
适用于防护机器设备振动或冲击对操作者、其他设备或周围环境的有害影响,也适用于防止外界振动对敏感目标的干扰。
若布局条件允许时,应使对隔振要求较高的敏感点或精密设备尽可能远离振动较强的机器设备或其他振动源(如铁路、公路干线)。
隔振装置及支承结构型式,应根据机器设备的类型、振动强弱、扰动频率、安装和检修形式等特点,以及建筑、环境和操作者对噪声与振动的要求等因素统筹确定。
知识点五:典型工程噪声防治对策和措施
1.工业噪声的防治对策和措施
以固定的工业设备噪声源为主。
对项目整体来说,可以从工程选址、总图布置、设备选型、操作工艺变更等方面考虑尽量减少声源可能对环境产生的影响。
对声源已经产生的噪声,则根据主要声源影响情况,在传播途径上分别采用隔声、隔振、消声、吸声以及增加阻尼等措施降低噪声影响,必要时需采用声屏障等工程措施降低和减轻噪声对周围环境和居民的影响。
在考虑降噪措施时,首先应该关注工程项目周围居民区等敏感目标分布情况和项目邻近区域的声环境功能需求。
在此类工程项目报批的环境影响评价文件中,应当将项目选址结果、总图布置、声源降噪措施、需建造的声屏障及必要的敏感点建筑物噪声防治措施等分项给出。分项给出主要声源各部分的降噪措施、效果和投资,声屏障以及敏感建筑物本身防护措施的方案、降噪效果及投资等情况。
第四节 固体废物污染控制概述
知识点一、固体废物污染控制的主要原则
《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》:固体废物污染防治的原则,减量化、资源化、无害化。
减量化——清洁生产:通过改善生产工艺和设备设计,以及加强管理,来降低原料、能源的消耗量;通过改变消费和生活方式,减少产品的过度包装和一次性制品的大量使用,最大限度地减少固体废物产生量。
知识点一:固体废物污染控制的主要原则
资源化——综合利用:将固体废物视为“放错了地方的资源”,或是“尚未找到利用技术的新材料”,通过综合利用,使有利用价值的固体废物变废为宝,实现资源的再循环利用。
无害化——安全处置:对无利用价值的固体废物的最终处置(焚烧和填埋),应在严格的管理控制下,按照特定要求进行,实现无害于环境的安全处置。
知识点二:固体废物处置常用方法概述
1.预处理方法
常用的预处理技术有三种:
(1)压实。用物理的手段提高固体废物的聚集程度,减少其容积,以便于运输和后续处理,主要设备为压实机。
(2)破碎。用机械方法破坏固体废物内部的聚合力,减少颗粒尺寸,为后续处理提供合适的固相粒度。
(3)分选。根据固体废物不同的物质性质,在进行最终处理之前,分离出有价值的和有害的成分,实现“废物利用”。
2.生物处理方法
、通过微生物的作用,使固体废物中可降解有机物转化为稳定产物的处理技术。
分为好氧堆肥和厌氧消化。
好氧堆肥:充分供氧的条件下,利用好氧微生物分解固体废物中有机物质的过程,产生的堆肥是优质的土壤改良剂和农肥。
厌氧消化:无氧或缺氧条件下,利用厌氧微生物的作用使废物中可生物降解的有机物转化为甲烷、二氧化碳和稳定物质的生物化学过程。
3.卫生填埋方法
区别于传统的填埋法,采用严格的污染控制措施,使整个填埋过程的污染和危害减少到最低限度,在填埋场的设计、施工、运行时最关键的问题是控制含大量有机酸、氨氮和重金属等污染物的渗滤液随意流出,做到统一收集后集中处理。
知识点三:固体废物常用的处理与处置技术
技术依据:2013年9月26日,环境保护部发布了《固体废物处理处置工程技术导则》(hj2035)。
1.固体废物预处理技术
填埋的废物:按一定方式压实,减少运输量和运输费用,占据较小的空间或体积。
焚烧和堆肥的废物:进行破碎处理,有利于焚烧的进行,也利于堆肥化的反应速度。
资源回收利用:需要破碎、分选等处理过程。比如从塑料导线中回收铜材料,首先要把塑料包皮切开,把塑料与铜导线分开,再把分开的塑料破碎,进行再生造粒,这样就实现了铜和塑料分别回收利用的目的。
(1)固体废物的压实。
将原来松散的废物进行压实、打包,然后将从废物产生地运往废物回收利用地。效地增大运输量,减少运输费用。
(2)破碎处理。
通过人力或机械等外力的作用,破坏物体内部的凝聚力和分子间作用力而使物体破裂变碎的操作过程统。最常用的预处理工艺。
破碎不是最终处理的作业,而是运输、焚烧、热分解、熔化、压缩等作业的预处理作业。目的:为了使上述操作能够或容易进行,或更加经济有效。固体废物经过破碎,尺寸减小,粒度均匀,这对于固体废物的焚烧和堆肥处理均有明显的好处。
(3)分选。
固体废物处理、处置与回用之前必须进行分选,将有用的成分分选出来加以利用,并将有害的成分分离出来。
根据物料的物理性质或化学性质:粒度、密度、重力、磁性、电性、弹性等。
方法:人工手选、风力分选、筛分、跳汰机、浮选、磁选、电选等分选技术。
知识点四:固体废物处理厂(场)址选择要求
1.焚烧厂选址
应具备满足工程建设要求的工程地质条件和水文地质条件。
焚烧厂不应建在受洪水、潮水或内涝威胁的地区,必须建在上述地区时,应有可靠的防洪、排涝措施。
应有可靠的电力供应和供水水源,并需考虑焚烧产生的炉渣及飞灰的处理处置和污水处理及排放条件。
2.填埋场选址
处于相对稳定的区域,并符合相关标准的要求。
尽量设在该区域地下水流向的下游地区。
应有足够大的可使用容积,以保证填埋场建成后使用期不低于8~10年。填
场址的标高应位于重现期不小于50年一遇的洪水位之上。
3.堆肥场选址
应统筹考虑服务区域,结合已建或拟建的固体废物处理设施,充分利用已有基础设施,合理布局。
4、厌氧消化厂选址
避免建在地质不稳定及易发生坍塌、滑坡、泥石流等自然灾害的区域。
尽量靠近发酵原料的产地和沼气利用地区,有较好的供水、供电及交通条件,并便于污水、污泥的处理、排放与利用。
选址应结合已建或拟建的垃圾处理设施,充分利用已有基础设施,合理布局,利于实现综合处理。
知识点五:固体废物的收集与运输
1.城市垃圾的收运
(1)收运路线。首先确定城市垃圾收集操作方法、收集车辆类型、收集劳力、收集次数和作业时间,再着手设计收运路线,以便有效使用车辆和劳力。
收集清运工作安排的科学性、经济性关键就是合理的收运路线。
(2)转运及中转站设置。
利用中转站将各分散收集点较小的收集车清运的垃圾转装到大型运输工具并将其远距离运输至垃圾处理利用设施或处置场的过程。
转运站(即中转站)就:进行上述转运过程的建筑设施与设备。
选址要求应注意:尽可能位于①垃圾收集中心或垃圾产量多的地方;②靠近公路干线及交通方便的地方;③居民和环境危害最少的地方;④进行建设和作业最经济的地方。此外中转站选址应考虑便于废物回收利用及能源生产的可能性。
2.危险废物的收集、贮存及运输
危险废物固有的属性:化学反应性、毒性、腐蚀性、传染性或其他特性,要特殊管理。
(1)收集与贮存。由产出者将危险废物直接运往场外的收集中心或回收站,也可以通过地方主管部门配备的专用运输车辆按规定路线运往指定的地点贮存或做进一步处理。
典型的收集站:由砌筑的防火墙及铺设有混凝土地面的若干库房式构筑物所组成,贮存废物的库房,室内应保证空气流通,以防具有毒性和爆炸性的气体积聚而产生危险。收进的废物应翔实登记其类型和数量,并应按不同性质分别妥善存放。
选在交通路网便利的地方,转运站由设有隔离带或埋于地下的液态危险废物贮罐、油分离系统及盛装有废物的桶或罐等库房群组成。
(2)危险废物的运输。通常多采用公路作为危险废物的主要运输途径,因而载重汽车的装卸作业是造成废物污染环境的重要环节。因此,为了保证安全必须严格执行培训、考核及许可证制度。
3.一般工业固体废物的收集和贮存
应根据经济、技术条件对产生的工业固体废物加以回收利用;
对暂时不利用或者不能利用的工业固体废物,应按照国务院环境保护主管部门的规定建设贮存设施、场所,安全分类存放,或者采取无害化处置措施。
贮存、处置场应采取防止粉尘污染的措施,周边应设导流渠,防止雨水径流进入贮存、处置场内,避免渗滤液量增加和发生滑坡。
应构筑堤、坝、挡土墙等设施,防止一般工业固体废物和渗滤液的流失。
应设计渗滤液集排水设施,必要时应设计渗滤液处理设施,对渗滤液进行处理。
贮存含硫量大于1.5070的煤矸石时,应采取防止自燃的措施。
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