(中职)化工安全与环保第10章 化工“三废”的危害与治理教学课件.ppt
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1、正版可修改PPT课件(中职)化工安全与环保第10章 化工“三废”的危害与治理教学课件第十章第十章 化工化工“三废三废”的危害与治理的危害与治理第一节第一节 化工废气污染及治理化工废气污染及治理第二节第二节 化工废水污染及治理化工废水污染及治理 第三节第三节 化工废渣污染及治理化工废渣污染及治理第一节第一节 化工废气污染及治理化工废气污染及治理洁净大气对生命来说是至关重要的。一个成年洁净大气对生命来说是至关重要的。一个成年人每天呼吸约人每天呼吸约2 2万次,呼入的空气量大约万次,呼入的空气量大约101015m15m3 3,约为吃入食物重量的,约为吃入食物重量的1010倍。生命的新陈代谢一时倍。生
2、命的新陈代谢一时一刻也离不开空气,人一刻也离不开空气,人5 5周不吃饭,周不吃饭,5 5天不喝水尚能天不喝水尚能生存,而生存,而5 5分钟不呼吸就会死亡。大气为地球生命分钟不呼吸就会死亡。大气为地球生命的繁衍、人类的发展,提供了理想的环境。的繁衍、人类的发展,提供了理想的环境。一、化工废气主要污染物及其危害一、化工废气主要污染物及其危害 1.化工废气主要污染物的种类化工废气主要污染物的种类颗粒污染物颗粒污染物 烟尘 粉尘 飘尘 尘粒 煤尘 雾尘气态污染物气态污染物 硫氧化物 氮氧化物 碳氧化物 碳氢化合物 卤素化合物二次污染物二次污染物 光化学烟雾 伦敦型烟雾 酸雨 案例案例10-1 1952
3、10-1 1952年年1212月月5 5日日9 9日,英国伦敦日,英国伦敦发生了前所未有的浓雾。这场人类有史以来第一发生了前所未有的浓雾。这场人类有史以来第一次发生的严重的大气污染导致了次发生的严重的大气污染导致了40004000余人死亡。余人死亡。家庭烧煤是引起这起惨祸的原因。家庭烧煤是引起这起惨祸的原因。1930 1930年年1212月月1 1日,比利时日,比利时MuseMuse溪谷发生了大溪谷发生了大气污染,导致了比平时多气污染,导致了比平时多1010倍的居民死亡。当时,倍的居民死亡。当时,这个地区持续低温和无风天气,炼钢厂、硫酸工这个地区持续低温和无风天气,炼钢厂、硫酸工厂、炼锌厂、玻
4、璃厂等工厂排放的厂、炼锌厂、玻璃厂等工厂排放的SO2SO2等有害气等有害气体导致了很多急性呼吸道病患者。体导致了很多急性呼吸道病患者。2.化工废气污染物的危害化工废气污染物的危害 (1)颗粒污染物的危害)颗粒污染物的危害 大气中的颗粒污染物通过呼吸系统,侵害人类的身体健康。大气中的尘粒和煤尘,通过呼吸系统时可被鼻腔、咽喉捕集,不能进入肺泡。飘尘对人体危害最大,它可通过呼吸直接深深地浸入肺部而沉积。滞留在鼻腔、咽喉气管、支气管等部的颗粒物,刺激腐蚀腔内的粘膜,将引起鼻咽炎、慢性气管炎及支气管炎等病变,浸入到肺泡的飘尘,刺激肺泡壁纤维增生,从而诱发肺纤维发生病变、肺气肺、哮喘等病症,并使肺部血管阻
5、力增加,加重心脏负担,导致心肺病。若沉积在肺部的飘尘被溶解,可直接进入血液,造成血液中毒。大气中颗粒物的沉积,会使电气装置接触不良或引起短路,使金属材料发生电化学腐蚀。大气中的颗粒物,可作为水蒸汽凝聚的核心,形成云雾,雨水增多,影响气候。大量的烟尘和水蒸汽还可以吸收太阳辐射和紫外线,降低大气透明度,从而减弱太阳光的辐射。(2)气态污染物的危害)气态污染物的危害 大气中的硫氧化物主要是SO2。SO2是无色、有特殊臭味的刺激性气体。当浓度比较低时,主要对结膜和上呼吸道粘膜产生刺激,长时间接触,损害鼻、喉、支气管等。当浓度比较高时,对呼吸道深部产生刺激,对骨髓、脾等造血器管也有损伤作用。此外,SO2
6、对植物还会产生漂白作用,形成斑点、抑制生长,损坏叶片,还能腐蚀金属器材,使建筑物表面损坏,能使纤维织物、皮革制品发生变化。大气中的氮氧化合物主要指NO和NO2。NO能使人体中的血红素结合生成亚硝基血红素,影响血液的输氧功能,危害人体健康。浓度高时,将导致肺部充血、水肿,严重时将窒息而亡。NO2将严重刺激眼、鼻、呼吸系统,使血红素发生硝化,损害造血组织。长期吸入一定浓度的NO2,可引起支气管、肺部发生病变。大气中的碳氧化合物主要指CO和CO2。高浓度的CO能与人体血液中的血红蛋白化合,生成碳氧血红蛋白,降低血液的输氧能力,导致人体缺氧,轻者出现头痛、恶心、虚脱等症状,重者则昏迷,中毒而死亡。大气
7、中CO2浓度的增高,阻碍了地球表面向外散热的过程,导致全球气温上升,从而影响环境平衡。大气中的碳氢化合物与氮氧化合物一样,也是形成光化学烟雾的主要物质。油炸食品,抽烟产生的多环芳烃,如3,4-苯比芘,是一种强致癌物。大气中含有的Cl2、HCl,刺激眼、鼻、咽喉,可损伤肺部,浓度高时可中毒致死。二、化工废气污染物的治理二、化工废气污染物的治理 1.颗粒污染物的治理颗粒污染物的治理 煤尘、烟尘、飘尘等颗粒污染物主要来自于燃料燃烧及固体物料在粉碎、筛分或输送等机械加工过程。表10-1 常用除尘装置及主要用途处理粒度/类型工作原理特点主要用途除尘效率/%机械式除尘器重力沉降器 含尘气体通过横截面积比较
8、大的沉降室,尘粒因重力作用而自然沉降。构造简单,施工方便,除尘效率低。主要用于高浓度含尘气体的预防处理。501004060惯性除尘器 含尘气体冲击挡板或使气流急剧改变流动方向,借助粒子本身的惯性力作用,使尘粒从气体中分离出来。气流速度越大,转变次数越多,净化效率也越高。常被用作高效除尘器的预除尘使用。101005070旋风分离器含尘气流作旋转运动产生离心力,将尘粒从气流中分离出来 结构简单,造价便宜,体积小,维修方便,效率较好,可作一级除尘装置,也可与其他除尘装置串联使用201008595表10-1 常用除尘装置及主要用途处理粒度/类型工作原理特点主要用途除尘效率/%湿式除尘器(文丘里式)含尘
9、气体与液体(一般用水)的密切接触,尘粒与液体所形成液膜、液滴、雾沫等发生碰撞、粘附、凝聚而达到分离。结构简单,造价低,除尘效率高。缺点是动力消耗大,用水量大,易产生腐蚀性物质以及污泥。适用于净化高温、易燃、易爆的含尘气体。0.11008095过滤式除尘器(袋式)含尘气体通过多孔滤料,将气体中的尘粒捕集从而达到分离。袋式除尘器是将许多滤布作为滤袋挂在除尘室内,气体通过各个滤袋时,尘粒被拦截,使用一段时间后要及时清灰。除尘效率高,属于高效除尘器。其缺点是设备体积大,占地多,维修费用高,广泛应用于各种工业废气的处理中。不适宜于处理高温、高湿的含尘气体。0.1 209099静电除尘器 含尘气体通过高压
10、电场,在电场力的作用下,尘粒沉积在集尘极表面上,再通过机械振动等方式使尘粒脱离集尘极表面而达到分离。也是一种高效除尘器,处理量大。能捕集腐蚀性极强的尘粒和酸、油雾等。能连续运行,阻力小,压力损失小用于高温高压场合,广泛应用于化工工业、火电、冶金建材等到的除尘。其缺点是设备庞大,占地面积大,一次性投资费用高。0.05208599.92.气态污染物的治理气态污染物的治理常用的防治方法有常用的防治方法有:吸收法吸收法吸附法吸附法 催化转化法催化转化法燃烧法燃烧法冷凝法冷凝法生物法生物法 膜分离法膜分离法吸收法吸收法 定义:定义:吸收是利用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
11、学反应,将废气中的有害组分分离出来的过程。优点:优点:吸收法处理废气具有设备简单,捕集效率高,一次性投资低等优点,被广泛应用于气态污染物的防治中。设备:设备:有填料塔、喷淋塔、泡沫塔、文丘里洗涤器、板式塔等。吸附法吸附法 定义:定义:吸附法是使气态污染物通过多孔性固体吸附剂,使废气中的一种或多种有害物质吸附在吸附剂表面,将废气中的有害成分分离出来的过程。吸附剂:吸附剂:活性炭、分子筛、氧化铝、硅胶、离子交换树脂等。优点:优点:吸附净化法的净化效率高,可回收有用组分,设备简单,操作方便,易实现自动控制,适用于低浓度气体的净化,常用作深度净化或联合应用几种净化方法的最终控制手段。催化转化法催化转化
12、法 定义:定义:催化转化法是利用催化剂的作用,使气态污染物中的有害组分转化为无害物质或易于去除的物质而达到净化的目的。优点:优点:可直接将有害物质转变为无害物质,无需将污染物与主流气体分离,避免了二次污染,简化了操作过程。燃烧法燃烧法 定义:定义:燃烧法是将气态污染物中的可燃性有害组分通过氧化燃烧或高温分解转化为无害物质而达到净化的目的。主要用于一氧化碳、碳氢化合物、恶臭、沥青烟、黑烟等有害物质的净化。常用的燃烧法有三种。直接燃烧是把废气中的可燃性组分在空气或氧气中当作燃料直接燃烧的方法。因此它是有火焰的燃烧,温度高达1100以上。只适用于净化可燃组分浓度高或有害组分燃烧时热值较高的废气。热力
13、燃烧是把废气利用辅助燃料燃烧放出的热量加热到要求温度,使可燃性有害物质进行高温分解而变为无害物质的方法。因此它也是有火焰的燃烧,但温度较低(760820),一般用于可燃有机物含量较低的废气或燃烧热值低的废气治理。催化燃烧是在催化剂作用下,使有害组分在200400下氧化分解成的二氧化碳和水的方法,同时放出燃烧热,因此是无火焰燃烧。燃烧法工艺简单,操作方便,净化程度高,可回收燃烧后的热量,常放在所有工艺流程之后,又称后烧法,所用设备称为后烧器。冷凝法冷凝法。定义:定义:冷凝法是利用降低温度或提高系统压力使处于蒸气状态的气态污染物冷凝成液体并从废气中分离的过程。优点:优点:设备简单,操作方便。适合于
14、处理高浓度的有机废气,常作为吸附、燃烧等净化方式的前处理。案例10-2 水泥生产中排放的烟气含尘浓度高,温度、湿度变化大,治理难度相应较困难,若采用湿法水膜除尘技术来治理窑尾烟气比用一般沉降室来治理,效果将好的多。图10-1是湿法水膜除尘技术的工艺流程示意图。含尘气体从排风管到达水膜除尘器内部,通过烟囱的扩径使烟气中的颗粒物流速降低,较大颗粒物沿烟囱壁沉降下来。进入到水膜除尘器中烟气,被环行均匀分布在除尘腔内喷水嘴喷出的半雾化的水膜所覆盖,使烟气进一步降低流速,烟气中颗粒物粘附在水珠表面而沉降下来。除尘器排出的含尘污水流入净水器,分离后的浓浆从排污管流入双轴搅拌器与水泥生料混合进入成球机内成球
15、,然后进入机立窑中进行煅烧生成水泥熟料。净水器浓浆上部的污水流入沉淀池沉淀,泥浆流入搅拌器。净水器和沉淀池分离净化的清水流入储水箱,通过水泵打入水膜除尘器的喷水嘴循环使用。在整个除尘过程中,不向外界排放污水,从而解决了废水的二次污染问题。问题讨论问题讨论1.简述化工污染物的来源。2.大气主要污染物有哪些?分别有什么危害?3.简述大气污染物治理中的除尘技术。4.简述大气污染物中脱除SO2和脱除NOX的常用技术。第二节第二节 化工废水污染及治理化工废水污染及治理 污染物进入水体,使水体的物理、化学性质或生物群落组成发生变化,降低水体使用价值的现象。一、水体污染物及其危害一、水体污染物及其危害1.水
16、体污染物的种类水体污染物的种类化工生产排放废水按其种类和性质的不同可分为以下几种:(1)含无机物的废水 主要来自于无机盐、氮肥、磷肥、硫酸、硝酸、纯碱等工业生产时排放的酸、碱、无机盐及一些重金属和氰化物等。通常将含有酸、碱及一般无机盐的废水称为无机无毒物,将含有金属氰化物的废水称为无机有毒物。(2)含有机物的废水 主要来自于基本有机原料、三大合成材料、农药、染料等工业生产排放的碳水化合物、脂肪、蛋白质、有机氯、酚类、多环芳烃等。通常将含有碳水化合物、脂肪、蛋白质等易于降解的废水称为有机无毒物(也称需氧有机物),将含有酚类、多环芳烃、有机氯等废水称为有机有毒物。(3)含石油类的废水 主要来自于石
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