环境污染与治理技术质保体系.ppt

0环境污染与治理技术环境污染与治理技术 马健 方圆标志山东分中心 电话:053182679280 Email:mj_ 1环境污染与治理技术环境污染与治理技术环境污染概述大气污染及其防治水污染及其防治固体污染物及其防治噪声污染及其防治 其它污染物及其防治 2环 境 污 染定义：指有害物质或因子进入环境并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构与功能发生变化，对人类以期其他生物的生存和发展产生不利影响的现象分类：1.按环境要素：大气污染、水污染、土壤污染等2.按产生原因：生产污染（工业、农业、交通）和生活污染3.按污染物形态：废气污染、废水污染、固体废弃物污染、噪声污染、辐射污染4.按影响范围:局部性、区域性、全球性污染 3环 境 污 染(2)4.按污染物性质：生物污染、化学污染和物理污染5.按污染形成机制：一次污染：污染物由污染源直接排入环境所引起的污染，一般由那些进入环境后物理、化学性质不发生变化的污染物造成。二次污染：进入环境的某些（一次）污染物在介质（大气、水体、土壤等）中相互作用或与介质中的正常组分发生物理、化学、生物作用并生成新污染物（二次污染物）后，对环境产生的再次污染。如：无机汞化合物在微生物的作用下变成对人体和生物危害更大的甲基汞，形成水俣病事件。4环境污染的危害环境污染不仅破坏生态平衡，而且也危害人类自身。环境污染对人体健康的影响可分为急性中毒和死亡、慢性危害和远期危害。1.急性中毒和死亡：当某种(或几种)高浓度污染物在短时间内进人人体后就可能出现急性中毒和死亡如伦敦烟雾事件中，由于二氧化硫和烟尘的大量排放，以及高浓度的二氧化硫和烟尘粒子之间存在的协同作用，生成硫酸雾；导致5天内4800人死亡的惨剧。5环境污染的危害(2)2.慢性危害:是指人在低浓度污染环境中长期生活，逐渐引起中毒症状。如居住环境的舒适度下降，一些工业城市内的呼吸道疾病发病率明显高出乡村和环境清洁的城市很多3.远期危害:是指环境污染的后果在短期内表现不出来，要延长到隔代甚至几代人后才表现出来.远期危害一般指致癌、致畸胎、致突变的“三致”危害，如铬、砷、有机磷农药、多环芳烃等物质的致癌、致畸胎、致突变危害。6污染源和污染物污染源：造成环境污染的污染物的发生源，通常是指向环境排放有害物质或对环境产生有害影响的场所、设备和装置的总称按成因分为天然污染源和人为污染源污染物：进入环境后能使环境的组成、结构、性质、状态和功能发生直接或间接有害于人类生存和发展的物质污染物形态:气态、液态、固态、声波、辐射等。7环境污染物的分类环境污染物一般分为化学性污染物、物理性污染物、生物性污染物三大类1.主要化学性污染物无机有害污染物，包括酸、碱和一些无机盐类，如硫酸盐、氯化物、硝酸盐等；无机有毒污染物，包括汞、镉、镍、铅及氰化物、氟化物等；有机有毒污染物，包括苯、酚及有机氯、有机磷农药、多环芳烃、多氯联苯等有机有害污染物：包括蛋白质、脂肪等生物有机体（耗氧有机物）8环境污染物的分类（2）2.主要物理性污染物包括噪声：包括工业噪声、交通噪声、生活噪声；电磁辐射污染：包括高频中频感应加热装置、红外干燥设备、射线探伤、广播通讯、高压电线等；放射性污染：包括医药或科研等用的放射性物质，如钴、镭、钍、锶等，以及核电站、核爆炸实等。主要生物性污染物包括：病菌：如由水污染传播的痢疾、霍乱、伤寒等；病毒：如流感病毒、肠道病毒、腺病毒、麻疹病毒等；寄生虫：如血吸虫、钩虫、蛔虫等 9大气污染大气污染：当大气中污染物质的浓度达到有害程度，以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人或物造成危害的现象。产生大气污染的原因：自然因素：如火山爆发森林火灾、地震、海啸等人为因素：人为污染物主要来自燃料燃烧和工业生产过程的排放，如工业废气、燃烧、汽车尾气和核爆炸等 10大气污染物大气污染物的存在形态:气态形式和颗粒物形式气态污染物主要有硫化物（SO2、SO3、HS）、氮氧化物NOx、碳氧化物CO、碳氢化合物、HCl、Cl2、O3、苯、苯酚（常温常压：流体或固体挥发）颗粒物污染物是指空气中分散的液态或固态污染物，其粒度在分子级，即直径在0.002微米和500微米，具体包括气溶胶、烟、尘、雾和炭烟降尘 粒径100m（TSP）飘尘 粒径10m（PM10）：可长期飘浮于大气中，易进人人和动物的呼吸系统。11主要大气污染物及产生（1）烟尘和粉尘（影响健康、能见度下降、太阳辐射损失）烟尘：燃料燃烧如锅炉、造气炉、炼焦炉、熔化炉粉尘：矿石等固体物料在破碎、筛分、碾磨、加料、运输中产生硫化物（酸雨）：二氧化硫、硫化氢、亚硫酸及硫酸盐微粒等形式，主要来源于含硫煤和石油燃烧、石油炼制、有色金属冶炼和硫酸制造。主要影响呼吸道。碳氧化物CO，有毒，毒性在于它能与血红蛋白结合生成碳氧血红蛋白，降低血液的输氧功能而引起窒息。含碳物质不完全燃烧，汽车尾气等CO2，无毒，温室气体，生物呼吸和化石燃料的燃烧 12主要大气污染物及产生（2）氮氧化物（N2O、NO、NO2）：一氧化氮与血液中血红蛋白结合形成氧化氮血红蛋白而破坏血液的输氧功能，二氧化氮具有腐蚀性和生理刺激作用，是形成光化学烟雾的主要因素大部分来自化石燃料燃烧过程，如汽车、飞机、内燃机、工业窑炉等，也来自生产、使用硝酸过程，如氮肥厂、有机中间体、有色及黑色金属冶炼厂等酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层碳氢化合物（烷烃、烯烃和芳烃）石油燃料的不充分燃烧和石油类的蒸发、石油炼制、石油化工生产、燃油的机动车形成光化学烟雾，苯并芘致癌卤代化合物制冷剂、发泡剂、清洗剂、1211灭火器等氟氯烷（氟里昂）破坏臭氧层 13全球大气环境问题酸雨PH5.6的降水，主要由SO2、Nox产生破坏森林、水生、土壤生态系统、腐蚀并损害人体温室效应温室气体，CO2、CH4、O3、N2O、氯氟烃导致气候变暖、海平面上升、自然生态系统变化臭氧层耗竭氯氟烃化合物（氟利昂）皮肤癌、白内障发病率增高，人体免疫功能受抑制 14水体污染水体河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、海洋的总称水体做为水、水中的悬浮物、溶解物质、底泥和水生生物等完整的生态系统或完整的综合自然体。水污染排入水体的污染物使该物质在水体中的含量超过了水体的本底含量和水体的自净能力，从而破坏了水体应有的用途 15水体主要污染物及其来源1.耗氧有机污染物：凡含有碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机化合物的生活污水和工业废水，它可在微生物作用下最后分解成简单的无机物、二氧化碳和水。同时，在分解过程中要消耗大量的氧气，故又叫需氧污染物。轻工行业的造纸、皮革、制糖、印染以及石油化工厂所排的废水和生活污水，多含有各类碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素等。这些废水排到江河湖海可使水中溶解氧降低，鱼类生存将受到威协，严重时会引起窒息死亡。当水中溶解氧接近零时，有机物在厌氧条件下分解，此时人们能嗅出甲烷、硫化氢、氨等难闻的臭氧，可使水体进步恶化。16水体主要污染物及其来源(2)2.植物营养污染物:氮、磷、有机碳食品工业废水、城市生活污水和农业废弃物大量氮、磷、有机碳等植物营养素，使藻类浮游生物急剧繁殖，鱼类生活空间减小，溶解氧急剧下降，从而加速了水体富营养化污染。发展下去，水体衰老，会使湖泊河流逐渐干涸或变为沼泽。赤潮 17水体主要污染物及其来源(3)3.油类污染物一般来自工业企业含油废水的排放水体中以海洋受到油污染最为严重，石油进入海洋，首先影响海洋生物的生长，同时使海滨环境的使用价值降低，影响局部地区水文气象条件，最终降低了海洋的自净能力。18水体主要污染物及其来源(4)4.酸、碱，盐等无机污染物含酸含碱废水来源较广，如化工厂、化纤厂、造纸厂、自制酸、碱厂都是酸碱盐污染物的来源地。能腐蚀管道和建筑材料（酸、碱废水的腐蚀性强）影响水体的pH值，破坏水体的自然缓冲作用，抑制细菌和微生物生长，干扰水体的自净能力 对渔业和水生生物生长不利排入农田会使土壤盐碱化，危害农作物。19水体主要污染物及其来源(5)5.有机有毒污染物 滴滴涕、六六六、有机氯农药、多氯联苯(PCB)、芳香族的苯胺、联苯胺、氯硝基苯等有毒物质这类有机毒物在一定条件下不易分解，比较稳定，能在自然环境中不断积累，也能在生物体内不断富集。如水体中受酚污染后，可使鱼肉有酚味(煤油味)不能食用，也能使贝类、藻类减产等。20水体主要污染物及其来源(6)6.无机有毒污染物重金属（锌、镉、汞、铜、铅、锰、钒、钼、砷等）、氰化物、氟化物等无机盐类。来自金属冶炼厂、电镀厂、焦化厂、皮革厂中废水。重金属化学性质稳定，可在生物体内积累,使污染影响持久和增加。大量氟化物易产生齿斑，甚至损坏骨骼。21水体主要污染物及其来源(7)7.致病微生物各种病菌、病毒、寄生虫等病源微生物生活污水、医院污水以及生物制品、制革、屠宰等工业废水传播各种疾病 22水 质 指 标生理性污染，也叫感官性污染：污水进入水体后，引起感官上的不愉快。主要衡量指标有外观、透明度以气味等。物理性污染：污水进入水体后，改变了水体的物理性状，主要衡量指标有悬浮物含量、浑浊度以及色度等。化学性污染：污水进入水体后，引起水体化学性质的改变，主要衡量指标有pH、硬度、生化需氧量、溶解氧以及重金属等有毒物质含量。生物性污染：病源微生物排入水体，直接或间接使人体感染各种疾病。主要衡量指标般有细菌总数、大肠菌群指数等。23水 质 指 标(2)水质指标涉及化学、物理、生物学性质等各个方面，主要有悬浮物、有机物、酸碱度细菌和有毒物质等，单位一般为mg/L1.悬浮物（SS)：污水中呈固体状的不溶性物质2.有机物，常采用以下指标来表示污水中有机物的浓度(1)生物化学需氧量BOD：指在有氧条件下，微生物分解水体中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量，是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。(2)化学需氧量，简称COD，指在规定条件下，用化学氧化剂(重铬酸钾或高锰酸钾)氧化水中有机物质所需的氧量 24水 质 指 标(3)(3)总有机碳量，简称TOC，指水中溶解性和悬浮性有机物中存在的全部碳量，是评价水体需氧有机物的一个综合指标。3.pH值是反映污水酸碱性大小的一个重要指标，它对污水处理和利用以及水中生物生长繁殖都有很大影响。4.细菌，可用两种指标来衡量水体是否被细菌污染，一是1毫升水样中细菌菌落的总数，二是每升水样中大肠菌群的数量。水中含大肠菌，即说明已被污染。25水 质 指 标(4)5.有毒物质：包括无机有毒物质(主要指重金属，如总汞、总镉、总铅、总氰化物等)和有机有毒物质(主要指酚类化合物、农药等，如挥发酚、有机磷农药、苯并(a)芘等)。6.色度：是一项感官性指标。将有色污水用蒸馏水稀释后与参比水样对比，一直到二水样色差一样，此时污水的稀释倍数即为其色度。26固体废物及其类别定义是指在生产建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废气物质按来源分类工业固体废弃物（冶金固废、化工废物、石油工业废物、粮食食品工业废物）矿业固体废物（废石和尾矿）城市固体废物（生活垃圾、城建渣土、商业固废等）农业固体废物放射性固体废物（尾矿、核污染的仪器、污泥等）27固体废物及其类别(2)按形态分：固体（块状、粒状、粉状）和半固体（污泥）按化学组成分：有机固体废物和无机固体废物按其危害状况分：有害固体废物和一般固体废物 28危险固体废物特性急性毒性易燃性（闪点低于60度）腐蚀性（浸出液PH2或12.5）反应性不稳定、和水剧烈反应或形成爆炸性混合物、遇热能爆震或爆炸、常温常压下易发生爆炸等放射性浸出毒性 29固体废物的危害 固体废物的主要特点是呆滞性较大，扩散性较小，其对环境的影响一般需通过水、气或土壤进行。侵占土地：破坏地貌和植被，导致垃圾围城污染土壤：如矿石污染水体：如铬渣污染大气：如煤矸石自燃，排放大量的SO2、NH3、CO2等气体污染物。影响环境卫生 30噪声及其分类 凡是干扰人们正常休息。学习和工作的声音可统称为噪声。按振动的性质空气动力性噪声、机械噪声、电磁性噪声按噪声的来源交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声噪声污染的特征：主观性：与人的生活状态、人的主观意愿有关局部性：影响范围有限，不积累，不持久分散性：噪声声源分散暂时性：噪声源停止发声，噪声消失 31噪声的危害损伤听力干扰睡眠影响人体内分泌而引发各种疾病影响人的心理：烦恼激动、易怒、疲劳、分散注意力影响语言交流（如交谈、通话等）32土壤污染 滥用化肥、农药和除草剂是造成土壤污染的主要人为原因，其次是城市垃圾、工业废渣和各种废水都会与土壤接触，使污染物向土壤转移。按土壤污染物的来源和进入土壤的途径不同分：水体污染型：利用工业和城市污水进行灌溉造成大气污染型：大气污染物沉降到地面而形成农业污染型：农业生产中大量使用农用薄膜和大量施用农药和化肥造成固体废物污染型：城市垃圾、工业废渣和各种废弃物通过大气扩散、降水、淋滤而使周围的土壤收到污染危害主要通过农作物和食品间接对人体产生的，一般不易及时察觉和发现，具有一定的滞后性 33热 污 染l定义由于人类的某些活动，使局部环境或全球环境发生增温，并可能形成对人类生态系统产生直接或间接、即时或潜在的危害现象来源燃料燃烧和工业生产中所产生的废热排放温室气体排放引起温室效应臭氧层破坏，太阳辐射增强地表状态改变，反射率发生变化危害间接和滞后，破坏原有生态平衡，然后以食物短缺、疫病流行等形式波及人类 34电磁辐射污染电磁污染源天然的电磁污染源（雷电、火山、地震、太阳黑子）人为电磁污染源（电机、变压器、无线电广播）危害高频电磁场引起神经衰弱和植物神经功能失调微波引起眼睛的白内障和角膜损害以及破坏脑细胞和血细胞等防治产品设计、采用屏蔽、射频接地吸收 35工业污染防治稀释排放：对整个环境而言，污染物的绝对量增加了，不仅没有稀释反而增加了污染物在环境中的总体浓度末端治理：不仅有助于消除污染事件，也在一定程度上减缓了生产活动对环境的污染和破坏趋势。治理设施投资大，运行费用高污染转移，如烟气脱硫、除尘形成大量废渣不能制止自然资源的浪费清洁生产：在工、业生产中进行控制，力求把污染物消灭在产生之前预防为主，防治结合 36清洁生产清洁生产是一种新的创造性的思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。使用更清洁的原料（包括能源）、采用更清洁的生产过程对生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，减降所有废弃物的数量和毒性生产更清洁的产品对产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响提供更清洁的服务对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中“清洁”是指对环境有益，清洁生产是动态向前、不断改进的过程 37清洁生产（2）针对生产过程、产品、服务持续实施的综合性预防的以增加生态效率和减少人类和环境风险的策略。污染预防的优先顺序在污染产生过程中消除或减少废物或污染物；对未能消减的废物进行循环回用和综合利用；采取污染治理技术完成进入环境前的污染消减；对残余的废物或污染物进行妥善的处置、排放。38实施清洁生产的技术方法清洁的生产过程原材料（包括能源）有效使用和替代改革工艺和设备改进运行操作管理产品改革替代生产系统内部循环利用清洁的产品产品生命周期评价产品的生态设计 39企业清洁生产审核是对企业现在的和计划的工业生产实行污染预防的分析和评估目的：一是找出企业中不符合清洁生产的地方和做法；二是提出方案解决这些问题，从而实现清洁生产。总体思路：判明废物的产生部位，分析废物的产生原因，提出方案在生产全过程中减少或消除废物，达到“节能、降耗、减污、增效”，实现工业与环境相协调、经济效益与环境效益相统一。40大气污染物治理技术 根据大气污染物的存在状态，治理技术可概括为两大类：颗粒污染物治理技术和气态污染物治理技术 颗粒污染物治理技术除尘技术：从废气中将颗粒物分离出来并加以捕集、回收的过程称为除尘机械除尘装置：通过质量力的作用达到除尘目的重力沉降室惯性力除尘装置旋风除尘器（离心力）洗涤式除尘：使含尘气体与液体(一般为水)密切接触，利用水滴与尘粒的惯性碰撞、扩散、凝聚、粘附等作用捕集尘粒或使粒径增大的装置喷淋塔、离心洗涤器等 41大气污染物治理技术除尘过滤除尘装置：使含尘气体通过多孔滤料，把气体中的尘粒截留下来，而使气体净化袋式除尘器静电除尘装置：利用高压电场产生的静电力的作用实现尘粒与气流分离的一种装置对于粒度较小、危害较大的烟尘，应用静电除尘和袋式除尘器较好投资上，湿式除尘器最大，旋风分离器最小 42气态污染物治理技术吸收法H2S、HF、NO吸附法有机污染物、低浓度SO2和NOx催化法碳氢化合物、氮氧化物、有机废气燃烧法有机废气（含烃废气）冷凝法氯碱及炼金厂汞蒸汽回收生物法有机废气、臭气膜分离法合成氨回收氢、天然气净化 43二氧化硫的净化治理技术燃料脱硫，如煤炭洗选、煤炭转化（气化或液化）、重油（催化剂）脱硫等流化床燃烧脱硫烟气脱硫，如石灰/石灰石洗涤、喷雾干燥吸收法烟气脱硫等活性炭吸附净化低浓度二氧化硫催化氧化或还原脱硫 44废水处理技术 废水处理技术可分为物理法、化学法、物理化学法和生物处理法物理法：通过物理作用，以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮状的污染物质(包括膜和油珠)，在处理过程中不改变其化学性质 沉淀(重力分离)法，如沉砂池、沉淀池、隔油池等过滤法（截留），如隔栅、栅网、微滤机等气浮(浮选)法离心分离法 45废水处理技术（2）化学法：通过化学反应来分离、回收污水中的某些污染物质，或使其转化为无害物质混凝法：铝盐、铁盐等无机混凝剂和高分子混凝剂中和法：碱性中和剂有石灰、电石渣和石灰石等；酸性中和剂有废酸、粗制酸和烟道气等氧化还原法：如空气氧化法处理含硫废水电解法：主要用于含铬及含氰废水的处理化学沉淀法：用易溶的化学药剂使溶液中的某种离子形成难溶的盐或氢氧化物而析出。可处理含重金属、氰化物等的工业生产废水 46废水处理技术（3）物理化学法：利用物理化学的原理和化工单元操作去除污水中的杂质吸附法：利用比表面积很大的具有很高吸附能力的吸附剂吸附水中溶解及胶体物质。主要用于污水的深度处理，如除色、脱臭等。萃取法，如采用醋酸丁酯、苯等作为萃取剂处理含酚废水离子交换法，主要用于去除污水中的杂质，如铜、镍、镉、锌、汞等反渗透法：借助压力促使水分子反向渗透，以浓缩溶液或废水的方法。电渗析法：可用于酸性废水回收、含氰废水处理等 47废水处理技术（4）生物法：利用微生物新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害的物质，使污水得以净化。活性污泥法：将空气连续鼓人曝气池的污水，利用生活在活性污泥上的微生物以有机物为食料，获得能量并不断生长繁殖，污水净化而排放。生物膜法：使污水连续流经固体填料(碎石、煤渣或塑料填料)，在填料上大量繁殖、生长微生物并形成污泥状的生物膜。48废水处理技术（5）l生物法厌氧生物处理法：在无氧(缺氧)条件下，利用厌氧微生物的新陈代谢功能净化污水并可产生沼气的生物处理方法。生物稳定塘：使污水在自然或人工改造的池塘内缓慢流动、储存，通过微生物(细菌、真菌、藻类、原生动物)的代谢活动，降解污水中的有机污染物，从而使污水得到净化土地处理法：将污水施于土地上，利用土壤的净化能力使污水得到净化 49污水的三级处理一级去除呈悬浮状的固体性污染物，多为物理法，BOD去除率30二级去除呈胶体和溶解状态的有机污染物质，多为生物法，BOD去除率90三级去除悬浮物质、无机盐类和其他污染物质，常用方法有生物脱氮、混凝沉淀、离子交换、反渗透等 50固体废物处理处置基本思想资源化、减量化、无害化固体废物处理处置系统回收利用开发大量消纳固体废物的实用技术开发多品种、深加工的生产技术分散回收、集中处理减量化技术焚烧技术稳定化/固化技术填埋处置技术 51固体废物处理技术物理处理压实技术破碎技术分选技术化学处理热化学处理焚烧热解湿式氧化固化处理水泥固化沥青固化玻璃固化自胶结固化生物处理堆肥化沼气化废纤维素糖化技术细菌浸出 52固体废物处置技术海洋处置海洋投弃远洋焚烧陆地处置土地耕作处理深井灌注处理土地填埋处理 53噪声控制技术声源控制噪声传播途径控制吸声降噪隔声降噪消声降噪减振降噪接受者的保护：耳塞、耳罩、防声棉等。