北京大学环境学院-吸收法净化气体污染物
第06章_吸附法净化气态污染物
<1.9
（2）硅胶
硅胶的分子式通常用SiO2·nH2O表示。由H2 SiO3溶液经 过缩合、除盐、脱水等处理制得。比表面积达800 m2/g。 工业用的硅胶有球型、无定形、加工成型和粉末状四种。 硅胶是亲水性的极性吸附剂，对不饱和烃、甲醇、水分等 有明显的选择性。主要用于气体和液体的干燥、溶液的脱 水。
活性氧化铝主要用于气体的干燥和液体的脱水，如汽油、 煤油、芳烃等化工产品的脱水；空气、氦、氢气、氯气、 氯化氢和二氧化硫等气体的干燥。
（4）分子筛
沸石分子筛也称为沸石，是硅铝酸金属盐的晶体， 它是一种强极性的吸附剂，对极性分子，特别是 对水有很大的亲和能力，一般比表面积可达750 m2/g，具有很强的选择性。常用于石油馏分的分 离、各种气体和液体的干燥等场合，如从混合二 甲苯中分离出对二甲苯，从空气中分离氧。
氧化铝 10X分子筛
树脂
活性炭
活性炭纤维
2）分类
吸附剂可分为两大类：天然（如硅藻土、白土、天 然沸石等）；人工（主要有活性炭、活性氧化铝、 硅胶、合成沸石分子筛、有机树脂吸附剂等）。
（1）活性炭
活性炭是最常用的非极性吸附剂。为疏水性和亲有 机物的吸附剂，具有很高的比表面积，活性炭的主 体是炭，表面上的官能团较少，极性较弱，对烃类 及衍生物的吸附能力强。
（3）通过微孔的扩散。利用气体在多孔固体中扩散速率的 差别可以将混合物分离。
（4）微孔中的凝聚。多数情况下毛细管上的可凝气体会在 小于其正常蒸气压的压力下在毛细管中凝聚。因此多孔固体 周围的可凝缩气体会在与其孔径对应的压力下在微孔中凝聚。
2）化学吸附：是吸附质和吸附剂分子间的化学键作用所引 起的吸附，也称为“活性吸附”。
化学稳定性好，抗酸耐碱，热稳性高，再生容易。 用于回收气体中的有机气体，脱除废水中的有机物， 脱除水溶液中的色素。
北大环境工程实验1-SBR-发给学生
实验15-2 序批示活性污泥法处理生活污水实验基本信息时间：2021年3月23日-3月30日地点：环境大楼124/125实验仪器：1m3中试SBR装置等一、实验目的1、学习和掌握SBR装置的运行原理与过程2、学习和掌握SBR装置处理污水的运行参数和影响因素3、掌握SV、SVI、MLSS，COD，NH4-N和NO3-N等指标的测定方法二、实验内容1．观察与实操SBR装置的运行过程（流入工序、反应工序、沉淀工序、排放工序、待机工序）。
2．测定SBR装置的污泥沉降比（SV）、污泥容积指数（SVI）、混合液悬浮固体浓度（MLSS）、混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）。
3. 绘制污泥增长曲线，并学会使用米门方程对COD降解进行定量拟合与分析，使用Mi-Men常数对SBR-1池和SBR-2池的有机物去除效果进行比较。
4. 污泥性能指标污泥沉降比（SV）：取100ml曝气混合液于100ml量筒中，静置30min后污泥容积即为污泥沉降比。
混合液悬浮固体浓度（MLSS）：取定量滤纸于103-105℃烘干0.5h，冷却至室温后称其质量W1。
然后将沉降污泥用该滤纸抽滤后，在103-105℃烘干2-3h，冷却至室温称重，记为W2。
按照如下公式计算：MLSS=W2−W1 0.1L污泥指数（SVI）按照如下公式计算；SVI=100ml W2−W1其中，MLSS反映了污泥的浓度，SV和SVI反映了污泥的松散程度和絮凝沉降性能。
三、实验原理（1）SBR简介序批式活性污泥处理法(Sequencing Batch Reactor,SBR)，也称为间歇式活性污泥处理系统。
1914年，Fowler及他的学生首先采用SBR法处理城市污水，并随后在1920年于英格兰建立4座SBR污水厂。
我国第一座SBR污水厂于1985年创建于上海吴淞肉联厂。
SBR将有机物污染物降解与泥水混合物沉淀集为一体，组成简单，无需污泥回流，不设二沉池，在单一曝气池内通过控制曝气就能达到同时降解有机物和脱氮除磷的效果，因此SBR工艺在全世界范围内得到广泛应用。
《环境工程学》期末考试复习题及参考答案
环境工程学复习题（课程代码272336）一、名词解释1、堆肥化参考答案：利用自然界中广泛存在的微生物，通过人为的调节和控制，促进可生物降解的有机物向腐殖质转化的生物过程。
2、逆温参考答案：指对流层中某层次出现气温上热下冷的现象。
3、中位径(d c50)参考答案：指粒子群中将颗粒质量平分一半时所对应的颗粒的粒径。
4、富营养化参考答案：水体中N、P营养物质富集，引起藻类及其它浮游生物的迅速繁殖，水体溶解氧下降，使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化的现象5、农业退水参考答案：农作物栽培、牲畜饲养、农产品加工过程中排出的污水。
6、水环境容量参考答案：在满足水环境质量标准要求的前提下的最大允许污染负荷量，或称纳污能力。
7、污泥负荷参考答案：指单位时间单位微生物质量所承受的有机物的量，单位为kgBOD5/(kgMLVSS·d)。
8、物理性污染参考答案：物理环境中声、振动、电磁辐射、放射性、光、热等在特定时间和空间中的强度过高或过低，危害人体健康、生态环境、仪器设备，造成的污染或异常，就是物理性污染。
9、热解参考答案：指将有机物在无氧或缺氧状态下进行加热蒸馏，使有机物产生裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从中提取燃料油、油脂和燃料气的过程。
10、自养型微生物参考答案：自养型微生物以无机物为底物(电子供体)，其终点产物为二氧化碳、氨和水1/ 20等无机物，同时放出能量。
11、容积负荷参考答案：单位为：kgBOD5/(m3·d)，指单位时间单位反应器容积所承受的有机物的量。
12、废物固化参考答案：指用物理-化学方法将有害废物固定或包封在惰性基材中，使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。
13、理论烟气体积参考答案：燃料在供给理论空气量下完全燃烧，且生成的烟气中只有CO2、SO2、H2O、N2这四种气体，此时烟气所具有的体积为理论烟气体积（又称湿烟气体积）。
14、表面水力负荷参考答案：单位为m3/(m2·d)，指单位时间内通过单位沉淀池表面积的污水流量。
北大考研-环境科学与工程学院研究生导师简介-张剑波
爱考机构-北大考研-环境科学与工程学院研究生导师简
介-张剑波
张剑波 系所:环境科学系及重点实验室 职称:教授 联系电话:010-62753438 E-mail:jbzhang@ 个人主页:/~fjm 个人简介科研工作教学工作
nPearlRiverDelta,China,InternationalJournalofEnvironmentalAnalyticalChemistry,2010,Vol.90,54
8;SCI 收录
10.
RemovalOfDicofolFromWaterByImmobilizedCellulaseAndItsReactionKinetics;JournalofEnviron
14.阳离子和两性混合表面活性剂为模板合成三维六方介孔二氧化硅；无机化学学报，2011；
Vol．27No．9：1817-1829；SCI 收录
15.中国 HFC-23 排放预测与 CDM 项目的影响分析；北京大学学报（自然科学版）2012，
Vol.48(2)：310-316
主要专著
环境材料导论，张剑波，北京大学出版社 清洗技术基础教程，张剑波主编，中国环境科学出版社
mentalManagement,2011，Vol.92:53-58;SCI 收录
11.Peroxyacetylnitrate(PAN)andperoxypropionylnitrate(PPN)inurbanandsuburbanatmospheresofB
eijing,China.Atmos.Chem.Phys.Discuss.,11,8173–8206,2011
环境科学导论，全校通选课
指导博士生、硕士生
北大考研-环境科学与工程学院研究生导师简介-吴为中
[19]朱擎，冯菁，吴为中＊，芮克俭，高航稻草浸泡液的抑藻效果与抑藻活性组分的初步分
析.北京大学学报(自然科学版)，2009，45（1）：178-182.
[20]吴为中，朱擎，冯菁，高航，谢辰琦，王建龙（2009）铜绿假单胞菌对 DBP 的降解特
性研究.环境科学，30（2）：510~515.
[21]吴为中，冯叶成，王建龙不动杆菌(Acinetobactersp.)降解 4-氯酚的特性及机制研究.环境
ncedBiofilmReactortoalgaecontrol.13thWorldLakeConference,November1-5,2009Wuhan,China.
[24] 李 超 ， 冯 菁 ， 吴 为 中 ＊ 溶 藻 菌 的 分 离 及 强 化 生 物 膜 反 应 器 控 藻 效 果 的 初 步 研
爱考机构wwwaikaocom中国高端考研第一品牌保过限额31吴为中生物控藻技术的探索性研究中德2004年水资源可持续性利用技术国际研讨会论文集p63722004年10北京32吴为中富营养化水库水的预处理生物陶粒过滤器的效率和操作参数研究国际水协届世界水大会系列会议给水深度处理研究会2004年年会论文集p67742004济南33吴为中邢传宏王占生
[3]
W.Z.Wu,L.H.Yang,J.L.Wang.Denitrificationperformanceandmicrobialdiversityinapacked-bedbiore
actorusingPCLascarbonsourceandbiofilmcarrier.APPLIEDMICROBIOLOGYANDBIOTECHNO
[8] 李超，吴为中＊，吴伟龙，杨璐华，朱元晴.解淀粉芽孢杆菌对鱼腥藻的抑藻效果分析
北京生活垃圾焚烧大气污染物排放标准DB11 502-2008
北京市地方标准DB DB11/ 502—2007 生活垃圾焚烧大气污染物排放标准Emission Standard of Air Pollutants for Municipal Solid Wastes Incineration2007-10-31 发布 2008-01-01 实施北京市环境保护局 北京市质量技术监督局发布 ICS 13.030.10Z 68备案号：21433—2007目 次前 言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 生活垃圾焚烧厂大气污染物排放限值 (2)5 生活垃圾焚烧技术要求 (2)6 监测方法 (3)7 标准实施 (3)附 录 A（资料性附录）二噁英同类物毒性当量因子表 (4)参考文献 (5)前 言为控制本市生活垃圾焚烧大气污染物排放， 保障人体健康和生态环境， 改善环境空气质量， 根据 《中 华人民共和国大气污染防治法》第七条的规定，制定本标准。
本标准为强制性标准。
本标准规定了生活垃圾焚烧装置 11 项大气污染物排放限值，其中，烟尘、一氧化碳、氮氧化物、 二氧化硫、氯化氢以及二噁英的排放限值严于国家标准；烟气黑度、汞、镉、铅的排放限值与国家标准 相同；新增加了不透光率指标。
本标准新增加了生活垃圾焚烧的污染控制技术要求。
本标准未做规定的，执行 GB 18485《生活垃圾焚烧污染控制标准》中有关规定。
本标准附录A 为资料性附录。
本标准为第一次发布。
本标准由北京市环境保护局提出并归口。
本标准由北京市人民政府 2007年 10 月31 日批准。
本标准起草单位：北京大学环境学院、北京市固体废物管理中心。
本标准主要起草人：刘阳生、李立新、易莎、黄海林、马兰兰。
DB11/ 502—2007 生活垃圾焚烧大气污染物排放标准1 范围本标准规定了生活垃圾焚烧炉大气污染物排放限值及污染控制技术要求。
本标准适用于现有生活垃圾焚烧设施的大气污染物排放控制以及新建、改建、扩建项目的设计、环 境影响评价、竣工验收以及建成后的污染控制。
大气污染控制工程教学大纲中国人民大学环境学院
《大气污染控制工程》教学大纲一、课程及教师基本信息注1：平时考核（ %）＝课程作业（ %）+研讨交流（ %）+期中考核（ %）； 2：平时考核应占总成绩的40-70%。
二、教学进度及基本内容熟悉、了解”等；2. 学习内容包括课前阅读、课程作业、课后复习、文献综述、课下实验、课程论文等；3. 在教学过程中，“教学进度及基本内容”可以根据实际情况有小幅度调整。
三、推荐教材及阅读文献（包括按章节提供必读文献和参考文献）➢郝吉明、马广大、王书肖主编，《大气污染控制工程（第三版）》，高等教育出版社，2002➢郝吉明主编，《大气污染控制工程例题和习题集》，高等教育出版社，2003➢Noel De Nevers, 《Air Pollution Control Engineering》, McGRAW-HILL International Editions，清华大学出版社，2000课程负责人（签字）：基层教学组织（教研室）负责人（签字）：学院（系）、部主管领导（签字）：学院（系）、部（盖章）_________年____月____日《大气污染控制工程》实验教学部分教学大纲一、课程基本信息二、教师基本信息三、实验项目四、实验安排实验一 SCR催化剂制备一、实验目的：深入了解SCR催化转化研究领域，加深对催化剂制备的认识，掌握相关的实验方法和技能。
二、实验步骤：1.称取一定量的仲钨酸胺和偏钒酸胺加入40mL去离子水中，加少量草酸促进溶解，适当加热促进溶解，至其完全溶解，制备一系列的不同钒、钨质量比的V-W溶液。
2．将TiO2（P25型）浸渍于活性组分溶液中，搅拌1h后，缓慢加热搅拌至浆糊状，3.置于烘箱中，在110度下干燥过夜。
4.最后于马弗炉上500度焙烧4h，自然冷却至室温。
5.研磨制得40-60目的V2O5-WO3/TiO2粉末。
三、实验数据记录实验二催化转化法去除氮氧化物一、实验意义和目的随着我国烟气和机动车尾气排放标准日益严格，对烟/尾气中的主要污染物氮氧化物(NOx)在富氧条件下的排放控制变得越来越紧迫，而其中最有效易行的就是选择性催化还原法（SCR）——通过在SCR装置或催化转化器将NOx转化为无害的氮气。
奋楫勇进再扬帆——记北京大学环境科学与工程学院研究员戴瀚程
专家简介：戴瀚程，2006年获北京大学理学学士学位，2009年获德国慕尼黑理工大学【创新之路】Way of Innovation来，全球环境意识和环保行动力度已有空前提升，然而现实情况却表明，环境污染和气候变化治理的努力仍不足。
环境污染仍是困扰诸多地区的重要难题，气候变化的严重后果也接连显现，而人类还在继续给环境造成负担。
当前，全球超过80%的人口呼吸的空气质量超过世卫组织标准；亚马逊雨林被破坏的面积已超过英国国土面积的总和；在南极，冰川融化引起海平面上升；在新南威尔士，千年不遇的旱灾给生物多样性带来空前威胁……种种迹象都表明，工业革命以来不可持续的经济社会发展模式，很可能使地球已经在接近环境和气候的“临界点”。
目前，地球平均温度目前已经升高了约1℃。
I P C C历次《气候变化评估报告》指出，全球性气候变暖的根本原因是人类活动排放了大量以二氧化碳为主的温室气体。
2015年，联合国气候变化框架公约签署了里程碑式的《巴黎协定》，呼吁各国减少温室气体排放、实现21世纪末全球温升相比工业革命前不超过2℃的目标，并力争控制在1.5℃以内。
较之2℃温升，实现1.5℃目标将极大减轻气候风险并有广泛的协同效益，也意味着温升空间只剩下了0.5℃。
要守住1.5℃目标，全球必须在2050年实现净零排放，留给人类采取实质性行动的时间窗口已经很小了。
“我们必须脱碳”！为了人类共同的目标。
怎么办？作为世界上最大的发展中国家，近年来，中国秉持“绿水青山就是金山银山”的理念推进生态文明建设，在空气污染治理等方面取得了显著成效。
同时，中国从构建人类命运共同体的高度，积极引领全球应对气候变化，为环境治理提供了中国经验和力量。
中国科研工作者也持续为环境和气候问题的解决、全球可持续发展提供了见解和智慧。
作为青年学者，戴瀚程也致力于用科学理论和模型来助力“0.5℃难题”的解决。
他希望通过能源—环境—经济的系统评估，探究未来应如何转换经济动能，实现生态环境改善、人民健康和生活水平提高的多重目标。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
吸收净化法工艺设备
逆流填料塔
塔内装有填料，填料表面被吸收液 润湿，进行表面吸收。塔内装有支 撑板，板上堆放填料层，喷淋的液 体通过安装在填料上部的分布器洒 向填料。在吸收塔内，气体和液体 经常逆流接触，即吸收剂自塔顶向 下喷淋，气体从塔底被送入，沿填 料间空隙上升，填料的润湿表面作 为气液接触的传质表面。常用的填 料塔填料种类有拉西环、鲍尔环、 鞍形和波纹填料等。
增大气速对吸收有利。 • 当气体溶解度很小时，液膜阻力为控制因素，
增大液体流量，增强湍流程度对吸收有利。
吸收法平衡理论-双膜理论
2．化学吸收原理
• 伴有显著的化学反应，较高的选择性和吸收速率，能 较彻底除去少量有害气体。
1）化学反应对相平衡的影响 • 可溶的气态污染物A和吸收剂B发生可逆反应：
A+B→←N。 • 获得高吸收效率的关键：选择合适的吸收剂使反应进
吸收净化法定义
吸收：气体混合物中不同组分在吸收剂中溶解度不同， 或与吸收剂发生选择性化学反应，将有害组分从气流 中分离的过程。 物理吸收：溶解的气体与吸收液不发生明显的化学反 应，仅是被吸收的气体组分溶于液体。 例如用洗油吸收烃类蒸汽。 化学吸收：被吸收的气体组分与吸收液发生明显化学 反应的吸收过程。 如碱液吸收烟气中的SO2，用水吸收NO2。 气态污染物含量较低，多采用化学吸收法处理。 吸收法优点：捕集效率高、设备简单、一次性投资低。 净化含SO2,H2S,HF和NOx等污染物的废气。
行比较彻底。
2）化学吸收机理 ①气相中可溶性组分A向两相界面传递，与物理吸收相同； ②A穿过界面溶于液相； ③A在液相中传递并与液相中物质B发生反应。
吸收法平衡理论-双膜理论
3）化学反应使吸收速率提高原因 ①化学吸收过程中，化学反应消耗了进入液相中 的溶质，溶质气体的有效溶解度增大而平衡分压 降低，增大了吸收过程推动力； ②溶质在液膜内扩散的过程中因化学反应而消耗， 减小了传质阻力，吸收系数增大。
／m3。 • C—溶质的平衡浓度k mol／m3 • P—相平衡的气相压，kPa；
吸收法平衡理论-双膜理论
• 式中的(P-P*) 和(C*-C)是以分压差和浓度差表 示的过程总推动力，
• 而1／KG、1／K L则表示吸收过程总阻力。 • 吸收过程的总阻力为气膜阻力与液膜阻力之和。 • 吸收总系数KG、K L可以通过实验获取。 • 当气体溶解度很大时，气相传递为控制因素，
吸收净化法工艺设备
• 根据气、液两相界面的接触形式，吸收设备分为 表面、鼓泡式和喷洒式吸收器三大类。
1．表面吸收器 • 两相接触表面是静止液面或流动的液膜表面。 • 主要有填料塔、液膜吸收器、水浴吸收器。 1）填料塔按气、液流向分类 逆向流、同向流、错流式。 逆向流填料塔优点：气液接触效果好；各截面推动力大，操作性能稳定；缺
吸收法平衡理论-双膜理论
相互接触的气－液两相之间存在一稳定的相界面，在
相界面两侧分别存在两层滞留膜，即气膜和液膜，气
膜以外为气相主体，液膜以外为液相主体。பைடு நூலகம்
气体的吸收过程： 1、被吸收组分从气相主体通过气膜边界向气膜移动； 2、被吸收组分从气膜向相界面移动； 3、被吸收组分在相界面处溶入液相； 4、溶入液相的被吸收组分从相界面向液膜移动； 5、溶入液相的被吸收组分从液膜向液相主体移动。 传质阻力 1、在相界面处，气液处于平衡状态，无传质阻力存在； 2、在气膜和液膜中，被吸收组分靠扩散作用进行传质，
吸收净化法原理-亨利定律
• 在一定温度下，当压力不高时，对于稀溶液的吸收 过程符合亨利定律，即吸收质在液体中的溶解度与 气相中吸收质的平衡分压成正比。表示式为：
• c=H·P* x=P*/E y*=m·x • 上式均称为亨利定律 • 式中 c—溶质的平衡浓度k mol／m3 • H—溶解度系数，kmol／(m3·kPa) • P*—溶质组分在气体中的平衡分压， kPa • x—溶质在液相中的摩尔分数 • E—亨利系数， kPa • y*—溶质在气相中的体积分数 • m—相平衡常数，量纲为一。
大气污染物的吸收净化技术
北京大学环境科学与工程学院 黄斯乔
大气污染物介绍
大气污染物种类多，包括无机物和有机物两大类。 无机气态污染物：硫化物（SO2、SO3、H2等）、含 氮化合物（NO2、NO、NH3等）、卤素化合物 （C12、HCl、HF、SiF4等）、碳的氧化物（CO、 CO2等）、氧化物及过氧化物（O3）等； 有机气态污染物：碳氢化合物（烃、芳烃、稠环芳 烃等）、含氧有机物（醛、酮、酚等）、含氮有机 物（芳香胺类化合物、腈等）、含硫有机物（硫醇、 噻吩、二硫化碳等）、含氮有机物（氯化烃、氯醇、 有机氯农药等）等。
点：不适于处理含尘气流，填料层易堵塞。 2）填料 填料主要作用：气液接触提供条件。 要求具备特征：比表面积大、良好的润湿性；有较高的孔隙率（45％~95
％）；填料尺寸适当，对气流阻力小；耐腐蚀、机械强度大、造价低、 稳定性好。 工业用填料多用实体填料，如拉西环、鲍尔环、马鞍形填料、波纹填料、蜂 窝填料等。
• 填料塔具有结构简单、便于制造，汽液接触良 好，压降较小等优点。缺点是当烟气中含有悬 浮颗粒时，填料容易堵塞，清理检修时填料损 耗大。
吸收净化法工艺设备
鲍尔环
海尔环
阶梯环
吸收净化法工艺设备
陶瓷波纹填料
蜂窝填料
吸收净化法工艺设备
• 为保证填料塔运行稳定，一般要求液体喷淋密 度在10m3/m2·h以上，并力求喷淋均匀。填料 塔的空塔气速一般为0.3~1.5m／s，压降通常为 0.15~0.60kPa/m填料，液气比为0.5~2.0kg/m3。
存在气膜阻力和液膜阻力； 3、在气相主体和液相主体中，各组分充分混合，浓度均
一，无浓度梯度，无扩散阻力； 4、整个过程的传质阻力等于气膜阻力与液膜阻力之和； 5、传质速率取决于气膜和液膜的分子扩散速率。
吸收法平衡理论-双膜理论
• 溶质组分通过气膜和液膜吸收速率为： • NA=KG(P-P*)=K L(C*-C) • 式中KG—气相吸收总系数，kmol／(m2·s·kPa)； • K L—液相吸收总系数，m／s； • P*—与液相浓度相平衡的气相分压，kPa； • C*—与气相分压相平衡的液相浓度，kmol