第三讲颗粒物污染控制技术-PPT
大气颗粒物的污染及控制-精选资料
大气颗粒物的污染及控制
1. 大气颗粒物概况
大气颗粒物可分为三种，一种叫总悬浮颗粒物（ TSP,空
气动力学当量直径w 100微米的颗粒物。这种颗粒物会较长时间
悬浮在空气中，被人通过鼻腔吸收进来，但在鼻腔就遇到阻碍，
被挡在呼吸系统外面，最后成为鼻涕被甩掉。粒径w 10微米的
颗粒物通常称作可吸入颗粒物，又称 PM10这一粒径范围的颗
粒物可通过呼吸道进入人体。 PM10包含PM2. 5,通常PM2. 5占
PM10的60%〜70%在显微镜下，固体颗粒物形状多样，并不规则。
固体颗粒物比较容易吸附重金属，如铅、汞等毒性物质。还有可能吸附多环 芳炷致癌物，具有致癌效应，其中还含有对生育有影响的物质。大气中粒 径小于2
U r （有时用小于2. 5 U m,即PM2. 5）
的颗粒物。其来源主要有天然和人为两种，但危害较大的是后者，其中很多 是二次颗粒物，如由二氧化硫生成的硫酸盐颗粒、氮氧 化物转化而成的硝 酸盐颗粒等。
2. 大气中颗粒物的来源 空气中的颗粒物既来源于自然，也来源于人 为。自然来源包
括：风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌抱子、细菌。
颗粒物的主要来源是人为排放。人类既直接向环境排放颗粒
物，也排放某些气体污染物，在空气中转变成 PM2.5。直接排放
主要来自燃烧过程，比如化石燃料（煤、汽油、柴油）的燃烧、生物质（秸
秆、木柴）的燃烧、垃圾焚烧。在空气中转化成颗粒 物的气体污染物主要有 二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机 物。其它的人为来源包括：道路扬 尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。
由于近年来经济的快速发展和人民生活的极大改善，汽车保 有量骤 增。据环保部《年报》统计，我国机动车保有量呈快速增 长态势。2011年 6月底，全国机动车总保有量达2. 17亿辆，其中汽车9846万辆，摩托车 1.02亿辆。数据显示，北京、深圳、上海、成都、天津等11个城市汽车 保有量超过100万辆，其中北京达到464万辆，我国已成为世界汽车产销 第一大国。随着机动车保有量的增加，机动车排放污染物对环境的影响日趋 严重，给城市和区域空气质量带来巨大压力。2009年环境监测显示，全 国113个环保重点城市中三分之一的城市空气质量不达标，很多城市尤其 是大中城市空气污染已经呈现岀煤烟型和汽车尾气复合型污染的特点，加剧 了大气污染治理的难度。同时，我国一些地区酸雨、灰霾和光化学烟雾等区 域性大气污染问题频繁发 生，部分地区甚至岀现了每年200多天的灰霾天 气，这些问题的产生都与机动车排放的氮氧化物、细颗粒物等污染物直接相 关。
颗粒物治理与大气环境污染控制
颗粒物治理与大气环境污染控制
随着城市化进程的不断加速，环境污染问题也越来越严重。其中，大气环境污染成为焦点。在大气污染中，颗粒物的污染是最为普遍、最为严重的。颗粒物治理是大气污染治理的重点之一，其有效的治理方法能够对城市环境的改善起到至关重要的作用。
一、颗粒物的定义和种类
颗粒物，简称PM (Particular Matter)，是指空气中含有的各种颗粒物质，包括可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和超细颗粒物（PM0.1）。其中，PM2.5易渗入肺部，PM10污染覆盖的区域比PM2.5广，PM0.1则更难监测和治理，所以PM2.5和PM10的治理被重点关注。
二、颗粒物污染对人类健康的影响
颗粒物污染对人类健康的影响已经得到了世界卫生组织（WHO）等机构的广泛关注。其中，长期暴露于PM2.5等细颗粒物的人，除了可能导致心血管疾病、呼吸系统疾病、肺癌等常见疾病外，还可能引发神经系统和多组织多器官疾病，影响生育能力和产茶量，使得医疗支出增加。
三、颗粒物治理的措施和效果
颗粒物治理需要采取一系列措施，如减少工业排放、收尘，提高燃烧效率，提高能源利用效率等。一些国家和地区已经采取了有效的措施，获得了一定的效果。例如，北京和上海等地已经实施了严格的交通限行和管控措施，以控制机动车排放。2017年以来，在中国的污染治理中，取缔散乱污企业得到了国家的重点推动。在某些案例中，散乱污企业的停产，使PM2.5和PM10的浓度得到了显著的下降。此外，采用压缩燃烧、生物降解、化学反应等技术处理颗粒沉积问题，可以有效减轻颗粒物对人体健康的危害。
四、颗粒物治理需全民参与
颗粒物治理不仅需要政府的有力推动，也需要每个人的积极参与。人们需要自觉保护环境和积极改善自己的生活习惯，例如，尽量减少机动车的使用，鼓励步行或骑车。同时，可以在家中养花绿植或开窗通风来减轻室内颗粒物浓度。这些小改变虽然依靠个人力量很难覆盖整个社会，但是每个人都应该尽自己的努力，共同建设美丽环境。
第五章颗粒污染物控制技术基础
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34 第五章 颗粒污染物控制技术基础
第一节 颗粒的粒径及粒径分布
一、颗粒的粒径
大气污染中涉及到的颗粒物，一般指粒径介于0.01～100μm的粒子。颗粒的大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危害亦不同，而且对除尘装置的影响甚大，因此颗粒的大小是颗粒物的基本特性之一。实际颗粒的形状多是不规则的，所以需要按一定的方法确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径，简称为粒径。下面介绍几种常用的粒径定义方法。
1.显微镜法
定向直径dF（Feret 直径）：各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度
定向面积等分直径dM（Martin直径）：各颗粒在投影图中同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度
投影面积直径dA（Heywood直径）：与颗粒投影面积相等的圆的直径
（ Heywood测定分析表明，同一颗粒的dF>dA>dM）
显微镜法观测粒径直径的三种方法 百度文库 - 让每个人平等地提升自我
34
a-定向直径 b-定向面积等分直径 c-投影面积直径
2.筛分法
筛分直径：颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度（筛孔的大小用目表示－每英寸长度上筛孔的个数）
3.光散射法
等体积直径dV：与颗粒体积相等的球体的直径
4.沉降法
斯托克斯（Stokes）直径ds：同一流体中与颗粒密度相同、沉降速度相等的球体直径
空气动力学当量直径da：在空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度（1g/cm3）的球体的直径
斯托克斯直径和空气动力学当量直径与颗粒的空气动力学行为密切相关，是除尘技术中应用最多的两种直径
粒径的测定结果与颗粒的形状有关，通常用圆球度表示颗粒形状与球形不一百度文库 - 让每个人平等地提升自我
34 致的程度
圆球度：与颗粒体积相等的球体的表面积和颗粒的表面积之比Φs（ Φs<1）
颗粒污染物的净化技术.
10 颗粒污染物的净化技术
10.1除尘技术基础
除尘概念：指从各种废气中将固体颗粒物分离、捕集、回收的过程。
除尘含义：一是从废气中去除有害无用的颗粒物，使废气达标排放，此为除尘；二是从废气中回收有用物质，提高资源利用率，此为收尘。
除尘器概念：用以实现除尘过程的设备，又称除尘装置。
通常用“含尘气体”来称呼“气溶胶”，实质上是指气态为连续相，固液态为分散相的相流体。
为了研究除尘器的除尘机理和特性，正确设计，选择和使用除尘器，必须充分了解除尘对象即固体或液体颗粒物的性质。下面将分别介绍粉尘性质、除尘器性能指标及其分类。
10.1.1粉尘性质
1、密度
单位体积粉尘的质量称为粉尘的密度，单位是㎏／m3。粉尘的密度有堆积密度b和真密度p之分。
（1）堆积密度：是指在自然堆积状态下单位体积粉尘的质量。自然堆积状态下的体积包括粉尘颗粒内部空隙和颗粒之间的空隙，堆积密度用于粉尘的贮运设备和灰斗的容积确定。
（2）真密度：密实状态下单位体积的粉尘质量。真密度是选择除尘设备的重要参数。
同一粉尘的真密度大于堆积密度。
2、粉尘的粒径、形状和粒径分布
粉尘颗粒的大小对除尘器的除尘机制和性能影响很大，是粉尘的基本特征之一。
在实际中，因颗粒大小、形状各异，故表示方法有所不同。一般分为两类：
单一粒径：单个粒子的； 球形颗粒：d=直径
平均粒径：粒子群的。
(1)单一粒径
单一粒径分成 投影径
非球形颗粒 几何当量径
物理当量径
（2）平均粒径
对于一个由大小和形状不相同的粒子组成的实际粒子群与一个由均一的球形粒子组成的假想粒子群相比，若两者的粒径全长相同，则称此球形粒子的直径为实际粒子群的平均粒径。
（3）粒径分布
定义：粒径分布是指某一粒子群中不同粒径的粒子所占的比例，亦称粒子的分散度。
大气颗粒物污染的来源与控制
大气颗粒物污染的来源与控制
大气颗粒物污染是指空气中悬浮的固体和液体微小颗粒物质，其直径一般小于10微米。大气颗粒物的主要来源包括自然因素和人类活动。了解颗粒物的来源和控制对于制定有效的环境保护政策和措施至关重要。
一、大气颗粒物的来源
1. 自然源
自然源是指生物、地质和大气过程中产生的颗粒物。其中，土壤扬尘是自然源中最主要的来源之一。在干旱和风沙频发的地区，由于地表水分不足和风能强劲，土壤颗粒易被风起带走，成为环境颗粒物的污染源。此外，火山爆发、植物花粉和海洋飞沫也会释放大量的颗粒物。
2. 人为源
人为源是指人类活动产生的颗粒物。其中，工业活动是主要的来源之一。工厂排放的废气中含有大量的固体颗粒物，如煤炭燃烧产生的烟尘和工业废气中的颗粒物。此外，交通尾气中的颗粒物也是重要的污染来源。汽车和火力发电厂的燃烧过程中会产生大量的颗粒物，例如排放的汽车尾气中的颗粒物。
二、大气颗粒物的控制
1. 改善能源结构 改善能源结构是减少大气颗粒物污染的重要途径之一。目前，使用煤炭是主要的能源之一，而煤炭的燃烧会产生大量的颗粒物。因此，减少煤炭的使用，增加清洁能源的比重，如天然气和风能，可以有效降低颗粒物的排放。
2. 加强工业排放治理
加强工业排放治理是减少颗粒物污染的关键。通过加强对工业废气的治理，如采用高效的过滤器和净化设备，可以有效地减少颗粒物的排放。此外，对于高污染工业企业，应该加强监管，推动其采取更加环保的生产方式，以减少颗粒物的排放。
3. 强化交通管控
交通尾气是城市颗粒物污染的主要来源之一。为了减少交通尾气中颗粒物的排放，可以采取以下措施：推广清洁能源汽车，提升燃油质量标准，加强车辆排放检测和监管，提高公共交通的比重等。
4. 推广环境友好型农业
农业活动也是颗粒物污染的重要来源之一。在农业生产过程中，农药的使用和农作物的燃烧都会产生大量的颗粒物。因此，推广环境友好型农业，减少农药的使用和禁止农作物的开放式燃烧，是降低农业颗粒物排放的有效途径。
第五章--颗粒污染物控制技术基础知识分享
第五章 颗粒污染物控制技术基础
第一节 颗粒的粒径及粒径分布
一、颗粒的粒径
大气污染中涉及到的颗粒物，一般指粒径介于0.01～100μm的粒子。颗粒的大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危害亦不同，而且对除尘装置的影响甚大，因此颗粒的大小是颗粒物的基本特性之一。实际颗粒的形状多是不规则的，所以需要按一定的方法确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径，简称为粒径。下面介绍几种常用的粒径定义方法。
1.显微镜法
定向直径dF（Feret 直径）：各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度
定向面积等分直径dM（Martin直径）：各颗粒在投影图中同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度
投影面积直径dA（Heywood直径）：与颗粒投影面积相等的圆的直径
（ Heywood测定分析表明，同一颗粒的dF>dA>dM）
显微镜法观测粒径直径的三种方法
a-定向直径 b-定向面积等分直径 c-投影面积直径
2.筛分法
筛分直径：颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度（筛孔的大小用目表示－每英寸长度上筛孔的个数）
3.光散射法
等体积直径dV：与颗粒体积相等的球体的直径
4.沉降法
斯托克斯（Stokes）直径ds：同一流体中与颗粒密度相同、沉降速度相等的球体直径
空气动力学当量直径da：在空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度（1g/cm3）的球体的直径
斯托克斯直径和空气动力学当量直径与颗粒的空气动力学行为密切相关，是除尘技术中应用最多的两种直径
粒径的测定结果与颗粒的形状有关，通常用圆球度表示颗粒形状与球形不一致的程度
圆球度：与颗粒体积相等的球体的表面积和颗粒的表面积之比Φs（ Φs<1）
正立方体Φs＝0.806，圆柱体Φs＝2.62(l/d)2/3/(1+2l/d)
某些颗粒的圆球度
第06章颗粒物污染控制技术2方案
第06章颗粒物污染控制技术2方案
颗粒物污染是大气污染中的主要成分之一，对人体健康和环境造成严重影响。为了控制颗粒物污染，需要采取一系列有效的技术措施。本文将讨论颗粒物污染控制技术的两个方案。
方案一：改善燃煤工业污染控制技术
1.加强煤炭洗选工艺：通过煤炭洗选可以有效地去除煤中的杂质，减少燃烧过程中颗粒物的产生。
2.安装高效除尘器：在燃煤工业排放口设置高效除尘器，能够有效地捕捉颗粒物，减少排放。
3.推广低氮燃烧技术：采用低氮燃烧技术可以降低燃烧过程中氮氧化物和颗粒物的生成量。
方案二：加强交通尾气治理措施
1.推广清洁能源汽车：逐步推广清洁能源汽车，如电动汽车、氢燃料汽车等，减少燃油车辆尾气中的颗粒物排放。
2.提高尾气净化技术要求：对于新车辆和运营车辆，提高尾气净化技术的要求，确保尾气中的颗粒物排放水平符合相关标准。
3.建设交通尾气治理设施：在交通繁忙的地区，建设交通尾气治理设施，例如过街天桥和地下通道，有效地隔离交通尾气，减少人员接触。
以上方案只是其中的一部分，实际控制颗粒物污染需要综合考虑能源结构调整、工业生产工艺的改进、交通管理等多方面因素。同时，政府的政策支持和监管也是非常重要的。只有通过持续的努力和全社会的参与，才能在颗粒物污染控制上取得显著成效，净化大气环境，保护人类健康。
颗粒污染物控制技术基础
颗粒污染物控制技术基础
第五章颗粒污染物控制技术基础颗粒的粒径及粒径分布粉尘的物理性质净化装置的性能颗粒捕集理论基础颗粒的粒径及粒径分布颗粒的粒径粒径：颗粒的直径用以表征颗粒大小的代表性尺寸）定向直径dF也称Feret直径为各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度）定向面积等分直径dM也称Martin直径为各颗粒在投影图中按同一方向将投影面积二等分的线段长度）投影面积直径dA也称Heywood直径为与颗粒投影面积相等的圆的直径dA=(Aπ)上述直径是用显微镜法观测得到一般dMdAdF）筛分直径用筛分法测得为颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度）等体积直径dV用光散射法测得为与颗粒体积相等的圆球的直径一般dV=(Vπ)）Stokes直径ds用沉降法测定为在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球的直径）空气动力学当量直径da用沉降法测定为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度（ρp=gcm）的圆球的直径。
圆球度：用以表示颗粒形状与圆球形颗粒不一致的程度等于颗粒体积相等的圆球的表面积和颗粒的表面积之比以фs表示。
某些颗粒的圆球度粒径分布粒径分布是指不同粒径范围内的颗粒个数（质量或表面积）所占的比例个数分布：以颗粒的个数表示所占的比例质量分布：以颗粒的质量表示所占的比例表面积分布：以颗粒的表面积表示所占的比例个数分布）个数频率：第i间隔中的颗粒个数ni与颗粒总个数∑ni之比（或百分比）即）个数筛下累积频率：小于第i间隔上限粒径的所有颗粒个数与颗粒总个数之比（或百分比）即）个数筛上累积频率：大于第i间隔上限粒径的所有颗粒个数与颗粒总个数之比（或百分比）。
）个数频率密度：单位粒径间隔（μm）的频率分布。
众径dd指频度最大时所对应的粒径中位粒径d（NMD）指累积频率等于％时对应的粒径。
质量分布）质量频率）质量筛下累积频率）质量频率密度平均粒径）算术平均粒径）表面积平均直径）体积平均直径）表面积体积平均直径）几何平均直径对于对称的频度分布对于非对称分布则对于单分散气溶胶粒径分布函数）正态分布正态分布是最简单的分布函数频率密度筛下累积频率标准差正态分布的累积频率分布曲线）对数正态分布以lndp代替dp得到的正态分布的频度曲线对数正态分布的累积频率分布曲线）罗辛拉姆勒公式（Rosin－Rammler）若设得到一般多选用质量中位径或判断是否符合R－R分布应为一条直线R－R的适用范围较广特别对破碎、研磨、筛分过程产生的较细粉尘更为适用分布指数n时近似于对数正态分布n时更适合于正态分布粉尘的物理性质粉尘的密度单位体积粉尘的质量称为粉尘的密度单位kgm或gm真密度ρp：根据粉尘自身真实体积（净体积）计算的密度堆积密度ρb：根据粉尘堆积体积计算的密度空隙率ε：粉体颗粒间和内部空隙的体积与堆积粉体的总体积之比粉尘的安息角与滑动角安息角：粉尘从漏斗连续落到水平面上自然堆积成一个圆锥体圆锥体母线与水平面的夹角即为安息角也称移动安息角、休止角或堆积角一般为°～°滑动角：自然堆放在光滑平板上的粉尘随平板做倾斜运动时粉尘开始发生滑动时的平板倾斜角一般为°～°影响粉尘安息角和滑动角的因素主要有：粉尘粒径、含水率、颗粒形状、颗粒表面光滑程度。
颗粒物污染控制的技术与实践
颗粒物污染控制的技术与实践
随着城市化进程的加速和工业的发展，颗粒物污染问题日益严重，已经成为影响人们健康的重要环境问题之一。颗粒物是空气中粗细不一的固体颗粒和液滴的总称，对人体健康的危害主要表现为引起呼吸系统疾病、致癌等。因此，采取有效的技术措施控制和减少颗粒物污染，对于保障公众健康和改善空气质量具有重要意义。本文着重探讨颗粒物污染控制的技术与实践。
一、颗粒物污染的来源
颗粒物污染的来源主要有两种：一是工业排放，包括烟气、粉尘、废水等，由于工业生产过程中需要使用大量的燃料和化学品，因此会产生大量的废气和固体废物。而且工厂的运行过程也会产生噪音、振动等环境问题。二是交通污染，交通工具的尾气是另一个导致大气颗粒物污染的重要来源。汽车尾气和轮胎时刻释放颗粒物和氧化氮，不仅会污染城市大气，还会诱发各种疾病。
二、颗粒物污染控制技术
1、静电除尘技术
静电除尘就是采用高压静电场对烟气中的带电颗粒进行电荷相互作用，然后通过施加电场使其向极板移动，最终收集到极板上，实现颗粒物分离的目的。它的主要特点是：高效、低能耗、寿命长、结构简单等。静电除尘被广泛应用于钢铁、水泥、建材、化工等工业领域中。
2、湿法除尘技术
湿法除尘是通过喷淋或添加湿润剂，使颗粒物与液体接触，形成较大的颗粒或降低颗粒的粘度，从而在除尘器上进行固液分离。湿法除尘的适应范围广，且处理效果为95%以上，适用于一些颗粒比较清晰、易吸湿的烟气。由于带水气流会使输送、处理设备受到腐蚀，因此，湿法除尘常常用来处理具有高腐蚀性或易结垢的烟气，在实际生产中应该结合工艺要求和场地条件进行选择。
3、布袋除尘技术
布袋除尘是指在固定的容器内部，安装上高效过滤材料制成的滤袋，依靠过滤材料对流体中杂质的分离与截留，将空气过滤后排放。布袋除尘技术的优点在于高精度过滤、利用率高、操作简单等，目前广泛应用于钢铁行业、火电厂等烟气处理领域。
4、等离子体除尘技术
等离子体除尘技术也叫电晕除尘技术，是运用等离子体所具有的电化学反应和辐射特性，在经过等离子体装置处理过烟气后，使颗粒物带上电荷而被捕捉下来的一种除尘方法。其主要特点是节能、环保、高效、无二次污染等。等离子体除尘技术与传统的除尘技术相比，其居优势明显，因此备受环保业界之青睐。
颗粒污染物控制技术基础 2
作业习题
第五章 颗粒污染物控制技术基础
5.1 根据以往的分析知道，由破碎过程产生的粉尘的粒径分布符合对数正态分布，为此在对该粉尘进行粒径分布测定时只取了四组数据（见下表），试确定：1）几何平均直径和几何标准差；2）绘制频率密度分布曲线。
粉尘粒径dp/m 0～10 10～20 20～40 >40
质量频率g/% 36.9 19.1 18.0 26.0
5.2 根据下列四种污染源排放的烟尘的对数正态分布数据，在对数概率坐标纸上绘出它们的筛下累积频率曲线。
污染源 质量中位直径 集合标准差
平炉 0.36 2.14
飞灰 6.8 4.54
水泥窑 16.5 2.35
化铁炉 60.0 17.65
5.3 已知某粉尘粒径分布数据（见下表），1）判断该粉尘的粒径分布是否符合对数正态分布；2）如果符合，求其几何标准差、质量中位直径、个数中位直径、算数平均直径及表面积－体积平均直径。
粉尘粒径/m 0～2 2～4 4～6 6～10 10～20 20～40 >40
浓度/3mg 0.8 12.2 25 56 76 27 3
5.4 对于题5.3中的粉尘，已知真密度为1900kg/m3，填充空隙率0.7，试确定其比表面积（分别以质量、净体积和堆积体积表示）。
5.5 根据对某旋风除尘器的现场测试得到：除尘器进口的气体流量为10000m3N/h，含尘浓度为4.2g/ m3N。除尘器出口的气体流量为12000 m3N/h，含尘浓度为340mg/ m3N。试计算该除尘器的处理气体流量、漏风率和除尘效率（分别按考虑漏风和不考虑漏风两种情况计算）。
5.6 对于题5.5中给出的条件，已知旋风除尘器进口面积为0.24m2，除尘器阻力系数为9.8，进口气流温度为423K，气体静压为－490Pa，试确定该处尘器运行时的压力损失（假定气体成分接近空气）。