Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải Bài giảng kỹ thuật xử lý khí thải
Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải - 1 - MỤC LỤC MỤC LỤC 1 Chƣơng 1: Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 3 1.1 NGUỒN GỐC PHÁT SINH 3 1.1.1 Nguồn ô nhiễm tự nhiên 3 1.1.2 Nguồn ô nhiễm nhân tạo 4 1.2 ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ 6 1.2.1 Ảnh hƣởng của các chất ô nhiễm đến sức khoẻ con ngƣời 6 1.2.2 Ảnh hƣởng của các chất ô nhiễm đến động vật 7 1.2.3 Ảnh hƣởng của các chất ô nhiễm đến thực vật 7 1.2.4 Ảnh hƣởng của các chất ô nhiễm đến vật liệu 8 1.2.5 Hậu quả toàn cầu của chất ô nhiễm không khí 9 1.3 SỰ LAN TRUYỀN CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÔNG KHÍ 13 Chƣơng 2: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BỤI 19 2.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BỤI VÀ PHÂN LOẠI 19 2.1.1 Khái niệm 19 2.1.2 Phân loại 20 2.1.3 Vận tốc giới hạn của hạt bụi: 20 2.1.4 Chiều cao hiệu quả của ống khói: 21 2.2 BUỒNG LẮNG BỤI VÀ THIẾT BỊ LỌC BỤI QUÁN TÍNH 25 2.2.1 Buồng lắng. 25 2.2.2 Thiết bị lọc bụi quán tính. 29 2.3 THIẾT BỊ LỌC BỤI LY TÂM 30 2.3.1 Thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu nằm ngang 30 2.3.2 Thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu đứng. 33 2.4 LƢỚI LỌC BỤI 36 2.4.1 Giới thiệu chung. 36 2.4.2 Các dạng khác nhau của lƣới lọc bụi: 37 2.5 THIẾT BỊ LỌC BỤI BẰNG ĐIỆN 40 2.5.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lí làm việc 40 2.5.2 Sức hút tĩnh điện - vận tốc di chuyển của hạt bụi 42 2.5.3 Phân loại: 43 2.5.4 Phƣơng trình của thiết bị lọc bụi bằng điện: 43 2.5.5 Hiệu quả lọc theo cỡ hạt của thiết bị lọc bụi bằng điện: 45 2.6 THIẾT BỊ LỌC BỤI KIỂU ƢỚT. 46 2.6.1 Buồng phun - Thùng rửa khí rỗng. 47 2.6.2 Thiết bị khử bụi có lớp đệm bằng vật liệu rỗng đƣợc tƣới nƣớc. 47 2.6.3 Thiết bị lọc bụi (rửa khí )có đĩa chứa nƣớc sủi bọt. 50 Chƣơng 3: CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI CÔNG NGHIỆP 52 3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KHÍ THẢI 52 3.1.1 Hấp thụ khí bằng chất lỏng 52 3.1.2 Hấp phụ khí bằng vật liệu rắn 60 3.1.3 Xử lý ô nhiễm bằng quá trình thiêu đốt 70 3.1.4 Xử lý ô nhiễm bằng phƣơng pháp sinh học 79 3.2 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ SUNFUĐIOXIT SO 2 86 3.2.1 Hấp thụ khí SO 2 bằng nƣớc 86 3.2.2 Xử lý khí SO 2 bằng đá vôi CaCO 3 hoặc vôi nung CaO 88 Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải - 2 - 3.2.3 Xử lý SO 2 bằng chất hấp thụ hữu cơ 90 3.2.4 Xử lý SO 2 bằng các chất hấp phụ thể rắn 93 3.2.5 Hấp phụ khí SO 2 bằng than hoạt tính 93 3.2.6 Xử lý khí SO 2 bằng than hoạt tính có tƣới nƣớc–Quá trình LURGI 95 3.2.7 Xử lý khí SO 2 bằng nhôm oxít kiềm hoá 96 3.2.8 Xử lý khí SO 2 bằng mangan oxít (MnO) 98 3.2.9 Xử lý khí SO 2 bằng vôi và đolomit trộn vào than nghiền 100 3.2.10 So sánh lợi ích kinh tế của một số phƣơng pháp xử lý khí SO 2 102 3.3 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ ĐIHIĐRO SUNFUA H 2 S 103 3.3.1 Xử lý H 2 S bằng Natri cacbonat, amoni cacbonat, hoặc kali phốtphát 103 3.3.2 Xử lý khí H 2 S bằng dung dịch amoniac 105 3.3.3 Xử lý khí H 2 S bằng than hoạt tính 105 3.3.4 Xử lý H 2 S bằng chất hấp phụ sắt oxít Fe 2 O 3 106 3.3.5 Xử lý H 2 S bằng Natri thioasenat Na 4 As 2 S 5 O 2 108 3.3.6 Xử lý H 2 S bằng xút NaOH 109 3.4 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ NITƠ OXIT NO x 110 3.4.1 Hấp thụ NO x bằng dung dịch amoni cacbonat 110 3.4.2 Hấp thụ khí NO x bằng nƣớc 111 3.4.3 Hấp phụ khí NO x bằng silicagel, alumogel và than hoạt tính 112 3.4.4 Giảm thiểu có xúc tác lƣợng khí NO x bằng các chất gây phản ứng khử khác nhau 112 3.4.5 Giảm thiểu sự phát sinh khí NO x bằng các điều chỉnh quá trình cháy 115 3.5 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ FLO VÀ HỢP CHẤT CỦA FLO. 116 3.5.1 Hấp thụ khí florua bằng nƣớc. 116 3.5.2 Khử khí flo và florua bằng dung dịch xút NaOH. 117 3.6 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ CLO. 118 3.6.1 Khử khí clo bằng sữa vôi. 118 3.6.2 Xử lý khí clo theo phƣơng pháp axit. 120 3.7 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM MÙI 121 3.7.1 Khái niệm chung về mùi và các chất có mùi 121 3.7.2 Chống ô nhiễm mùi đối với môi trƣờng bên trong nhà 123 3.7.3 Xử lý ô nhiễm mùi bằng phƣơng pháp hấp thụ 124 3.7.4 Xử lý ô nhiễm mùi bằng phƣơng pháp hấp phụ 124 3.7.5 Xử lý ô nhiễm mùi bằng phƣơng pháp thiêu đốt 124 Tài Liệu Tham Khảo 126 Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải - 3 - Chƣơng 1 Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 1.1 NGUỒN GỐC PHÁT SINH Nguồn gây ô nhiễm không khí là nguồn sinh ra các chất ô nhiễm. Dựa vào nguồn gốc phát sinh: ta có nguồn ô nhiễm tự nhiên và nguồn ô nhiễm nhân tạo 1.1.1 Nguồn ô nhiễm tự nhiên 1. Ô nhiễm do hoạt động của núi lửa Hoạt động của núi lửa phun ra một lƣợng khổng lồ nham thạch nóng và nhiều khói bụi với các chất ô nhiễm nhƣ tro bụi, khí SO 2 , NO x , H 2 S, CH 4 có tác hại nặng nề và lâu dài tới môi trƣờng. Không khí chứa bụi sẽ lan tỏa đi rất xa do nó đƣợc phun lên rất cao. 2. Ô nhiễm do cháy rừng Cháy rừng do các nguyên nhân tự nhiện cũng nhƣ các hoạt động thiếu ý thức của con ngƣời. Khi rừng bị cháy nhiều chất độc hại bốc lên và lan toả ra một khu vực rộng lớn nhiều khi vƣợt ra khỏi biên giới quốc gia có rừng bị cháy. Các chất ô nhiễm nhƣ khói, bụi, khí SO x NO x , CO, THC. 3. Ô nhiễm do bão cát Hiện tƣợng bão cát thƣờng xảy ra ở những vùng đất trơ và khô không có lớp phủ thực vật đặc biệt là sa mạc. Ngoài việc gây ra ô nhiễm bụi, nó còn làm giảm tầm nhìn. 4. Ô nhiễm do đại dương Do quá trình bốc hơi nƣớc biển và bụi nƣớc do sóng đập vào bờ có kéo theo một lƣợng muối (chủ yếu là NaCl và còn lại là các chất MgCl 2 , CaCl 2 , KBr) bị gió đƣa vào đất liền. Không khí có nồng độ muối cao sẽ gây han gĩ vật liệu, phá huỷ công trình xây dựng. 5. Ô nhiễm do thực vật Các chất ô nhiễm do thực vật sản sinh ra và lan toả vào khí quyển là: - Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi ÷hydrocacbon. - Các bào tử thực vật, nấm: chúng thƣờng có nồng độ cực đại vào mùa hè. - Phấn hoa có kích thƣớc từ 10 đến 50µm Các chất này thƣờng gây ra bệnh dị ứng, bệnh đƣờng hô hấp đối với cơ thể con ngƣời. 6. Ô nhiễm do phân hủy các chất hữu cơ trong tự nhiên Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải - 4 - Do quá trình lên men các chất hữu cơ khu vực bãi rác, đầm lầy của vi sinh vật sẽ tạo ra các khí nhƣ metan (CH 4 ), các hợp chất gây mùi hôi thối nhƣ hợp chất nitơ (ammoniac - NH 3 ), hợp chất lƣu huỳnh ( hydrosunfua - H 2 S, mecaptan) và thậm chí có cả các vi sinh vật. 7. Ô nhiễm do các chất phóng xạ. Trong lòng đất có một số khoáng sản và quặng kim loại có khả năng phóng xa. Cƣờng độ phóng xạ càng mạnh và càng gây nguy hiểm cho con ngƣời khi những vật chất phóng xạ có trong môi trƣờng không khí xung quanh. 8. Ô nhiễm có nguồn gốc từ vủ trụ. Có rất nhiều hạt vật chất nhỏ bé xâm nhập vào bầu khí quyển của trái đất một cách thƣờng xuyên liên tục. Bụi vủ trụ có mặt trong lớp khí quyển trên cao và hấp thụ gần 50% ánh sáng mặt trời và chỉ phát xạ lại một phần nhỏ xuống mặt đất. Ngƣời ta chia các hạt bụi vủ trụ thành hai nhóm tuỳ thuộc vào thành phần hoá học của chúng: - Bụi từ các thiên thạch: chứa các nguyên tố Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, Cr. - Bụi từ các Siđerit (thiên thạch sắt, niken) chứa Fe, Co, Ni. 1.1.2 Nguồn ô nhiễm nhân tạo Nguồn nhân tạo cũng khá đa dạng, chủ yếu là do hoạt động giao thông vận tải, hoạt động công nghiệp (đây là 2 nguồn ô nhiễm chính ở đô thị), ngoài ra còn một phần nhỏ từ sinh hoạt của con ngƣời và hoạt động nông nghiệp. 1. Nguồn ô nhiễm giao thông vận tải. Sản sinh ra từ ống khói, ống xả của xe cộ, máy bay, tàu bè … chứa nhiều khí CO, NO 2 , NO , SO 2 , SO 3 , hạt bụi Pb, benzen và các dẫn xuất của benzen gây ung thƣ … Đặc điểm nổi bật của nguồn ô nhiễm giao thông vận tải là nguồn ô nhiễm rất thấp, di động, số lƣợng lớn nên rất khó kiểm soát. 2. Nguồn ô nhiễm công nghiệp. Do quá trình đốt nhiên liệu thải ra các chất độc qua ống khói. Do bốc hơi, rò rỉ, thất thoát trên dây chuyền sản xuất sản phẩm và trên các đƣờng ống dẫn tải. Đặc điểm của nguồn thải từ các nhà máy là nồng độ chất độc hại rất cao và tập trung trong một không gian nhỏ. Mỗi ngành sản xuất có những chất ô nhiễm đặc trƣng riêng của ngành đó. Ví dụ : - sản xuất giấy : bụi , thiết bị nấu dung dịch sulfit : khí SO 2 , SO 3 , … - sản xuất thủy tinh : lò nấu thủy tinh : bụi, NO x , SO 2 , … - nhà máy thuốc lá : bụi, mùi hôi và nicôtin … 3. Nguồn ô nhiễm từ sinh hoạt của con người. Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải - 5 - Chủ yếu là bếp đun và lò sƣởi sử dụng nhiên liệu than đá, củi, dầu hỏa và khí đốt, nhƣng nhìn chung nguồn này nhỏ chỉ gây ô nhiễm cục bộ. Ngoài ra , việc hút thuốc lá cũng là một nguyên nhân gây ô nhiễm môi trƣờng không khí, có hại đến sức khỏe do tạo ra các chất độc nhƣ : axeton, nêphanil, nicotin … và nhiều chất gây ung thƣ. Cống rãnh, môi trƣờng nƣớc mặt bị ô nhiễm, bốc hơi hay phân hủy tạo ra các khí gây mùi hôi nhƣ : H 2 S , NH 3 , CH 4 … Khí thoát ra từ các hố xí. Các công trình xây dựng, khai thác đá gây ô nhiễm bụi và tiếng ồn. Nhìn chung các nguồn ô nhiễm này là nhỏ nhƣng lại gây ra ô nhiễm cục bộ trong một nhà hay trong một phòng. 4. Nguồn ô nhiễm do hoạt động nông nghiệp Hoạt động nông nghiệp tạo ra 15% tổng số các chất khí gây hiệu ứng nhà kính nhƣ : + CO 2 tạo ra do quá trình đốt rừng làm rẫy, do hỏa hoạn. + CH 4 sinh ra từ các cánh đồng ẩm ƣớt hay từ các quá trình phân giải yếm khí chất hữu cơ nhƣ : mùn, phân gia súc … Nhận xét : Về khối lƣợng tuy nguồn ô nhiễm nhân tạo ít hơn nguồn ô nhiễm tự nhiên nhƣng lại độc hại hơn rất nhiều do thải ra nhiều chất độc hại hơn và lại ở gần khu dân cƣ nơi có mật độ dân số đông. Ngoài ra, còn có các cách phân loại nguồn ô nhiễm khác nhƣ: Dựa vào tính chất hoạt động, gồm có: - Nguồn phát thải liên tục - Nguồn phát thải gián đọan - Nguồn phát thải thất thƣờng Dựa vào vị trí thải, có hai loại: - Nguồn cố định: ống khói nhà máy, bếp sinh hoạt, núi lửa… - Nguồn di động: giao thông vận tải… Dựa vào mô hình tính toán, có 3loại: Về độ cao: - Nguồn thấp: hệ thống thông gió, xƣởng sản xuất… - Nguồn cao: ống khói cao. Về mặt hình thể: - Nguồn điểm: ống khói - Nguồn đƣờng: đƣờng giao thông mật độ xe chạy lớn, - Nguồn mặt: bãi rác, Về phƣơng diện nhiệt: Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải - 6 - - Nguồn nóng - Nguồn nguội 1.2 ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ Bất kì một chất nào ở dạng khí, lỏng hay rắn khi thải vào môi trƣờng không khí với nồng độ vừa đủ gây ảnh hƣởng trực tiếp đến đời sống và hoạt động của con ngƣời, động thực vật, đến các bề mặt và cảnh quan môi trƣờng đều đƣợc gọi là chất ô nhiễm Có 3 cách phân loại chất ô nhiễm không khí: Cách thứ nhất: Dựa vào nguồn gốc phát sinh ngƣời ta chia chất ô nhiễm ra làm hai loại: - Chất ô nhiễm sơ cấp: là chất ô nhiễm sinh ra trực tiếp tại nguồn. Nhƣ khi đốt than thì chất ô nhiễm sơ cấp là: bụi, SO 2 , CO, CO 2 , NO 2 - Chất ô nhiễm thứ cấp: là chất ô nhiễm sinh ra trong quá trình biến đổi hoa 1học giữa các chất ô nhiễm sơ cấp với nhau hoặc giữa các chất ô nhiễm sơ cấp với các chất có sẳn trong không khí. Ví dụ nhƣ H 2 SO 3 là chất ô nhiễm thứ cấp sinh ra do SO 2 tác dụng với H 2 O. Cách thứ hai: Dựa vào trạng thái vật lý, chất ô nhiễm chia ra làm 3 loại: - Chất ô nhiễm ở dạng rắn: bụi, khói… - Chất ô nhiễm ở dạng hơi (lỏng): hơi dung môi hữu cơ, hơi axit, hơi thủy ngân… - Chất ô nhiễm ở dạng khí: khí vô cơ, khí hữu cơ Cách thứ ba: Dựa vào kích thƣớc chất ô nhiễm không khí đƣợc chia ra làm 2 loại: - Phân tử: các chất khí - Hạt: bụi, khói, sƣơng… 1.2.1 Ảnh hƣởng của các chất ô nhiễm đến sức khoẻ con ngƣời Ảnh hƣởng của các chất ô nhiễm không khí đến sức khoẻ con ngƣời: phụ thuộc vào nồng độ và thời gian tiếp xúc. Khí CO: là một loại khí độc do nó phản ứng mạnh với hồng cầu trong máu và tạo ra cacboxyl hemoglobin (COHb) làm hạn chế sự trao đổi và vận chuyển oxy của máu đi nuôi cơ thể. Ái lực của CO đối với hồng cầu gấp 200 lần so với oxi. Hồng cầu trong máu hấp thu CO nhiều hay ít phụ thuộc vào nồng độ CO trong không khí, thời gian tiếp xúc của cơ thể với không khí ô nhiễm và mức độ hoạt động của cơ thể. Bình thƣờng nồng độ COHb trong máu đƣợc giữ ở mức 0.4% do khí CO sản sinh bên trong cơ thể không phụ thuộc vào các nguồn bên ngoài. Khi hàm lƣợng COHb trong máu từ 2 ÷ 5% bắt đầu có dấu hiệu ảnh hƣởng đến hệ thần kinh trung ƣơng. Khi hàm lƣợng COHb trong máu tăng đến 10 ÷ 20% các chức năng hoạt Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải - 7 - động của các cơ quan khác nhau trong cơ thể bị tổn thƣơng. Nếu hàm lƣợng COHb tăng đến ≥ 60% - tƣơng ứng với nồng độ khí CO trong không khí là 1000ppm thì tính mạng bị nguy hiểm và dẫn đến tử vong. Khí CO không đề lại hậu quả bệnh lý nghiêm trọng lâu dài hoặc gây ra khuyết tật nặng nề đối với cơ thể. ngƣời bị nhiễm CO khi rời khỏi nơi ô nhiễm, nồng độ COHb trong máu giảm dần do CO thoát ra ngoài qua đƣờng hô hấp. Khí NO x : Tác hại của NO x tƣơng đối chậm và khó nhận biết, chủ yếu là gây ra bệnh mãn tính về đƣờng hô hấp nhƣ viêm xơ phổi mãn tính. Khí SO 2 : có mùi khét ngột ngạt. Những ngƣời tiếp xúc thƣờng xuyên với khí SO 2 khoảng 5ppm hoặc hơn thì độ nhạy về mùi giảm. Nếu tiếp xúc nồng độ cao hơn gây xuất tiết nƣớc nhầy và sƣng tấy thành khí quản. Khí H 2 S: không màu, dễ cháy và có mùi trứng thối, gây chảy nƣớc mắt; viêm mắt, viêm tuyến hô hấp Khí Cl: có màu xanh, mùi hăng cay. Gây hại đối với mắt, da, đƣờng hô hấp. hít thở không khí có Cl, sẽ cảm thấy khó thở, bỏng rát da, cay đỏ mắt và nhìn bị mờ. Khí NH 3 : trong không khí tồn tại ở dạng lỏng, khí, không màu, có mùi khai hắc. Làm viêm da, viêm mắt và đƣờng hô hấp. Khí O 3 : Gây viêm mắt, chảy nƣớc nhầy đƣờng hô hấp, khô cổ họng, đau đầu, loạn nhịp thở. Bụi: Gây tổn thƣơng đối với mắt, da, hệ hô hấp và hệ tiêu hoá. Gây ra bệnh hen suyễn, bệnh phổi 1.2.2 Ảnh hƣởng của các chất ô nhiễm đến động vật Các chất ô nhiễm không khí thâm nhập vào cơ thể động vật bằng hai con đƣờng: con đƣờng hô hấp do hít thở không khí bị ô nhiễm và con đƣờng tiêu hóa do ăn cỏ, lá cây bị nhiễm độc. Những chất ô nhiễm chủ yếu gây hại cho động vật là: Khí SO 2 : gây tổn thƣơng lớp mô trên cùng của bộ máy hô hấp, gây bệnh khí thũng và suy tim. Khí CO: làm suy giảm khả năng vận chuyển oxy của hồng cầu trong máu. Khí HF: gây viêm khí quản, viêm phổi ở các loài chuột lang và thỏ. Với nồng độ cao trên 8mg/m 3 HF có thể gây chết do viêm phổi nặng. Ngoài ra, khi ăn cỏ có chứa những hợp chất của flo, các loài cừu, bò thƣờng bị hỏng răng. 1.2.3 Ảnh hƣởng của các chất ô nhiễm đến thực vật Thực vật có độ nhạy cảm với ô nhiễm môi trƣờng cao hơn so với ngƣời và động vật. Sự sinh trƣởng bình thƣờng của thực vật đòi hỏi phải có đủ các yếu tố: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, chất dinh dƣỡng và trạng thái thích hợp của đất trồng. Thế nhƣng, ô nhiễm không khí lại đóng vai trò quan trọng trong sự phá hủy trạng thái cân bằng của các yếu tố này. Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải - 8 - Ảnh hƣởng của ô nhiễm môi trƣờng rất khác biệt từ loài này sang loài khác. Cùng một chất ô nhiễm với nồng độ nhƣ nhau, nhƣng ở loài này thì bị ảnh hƣởng nặng, còn ở loài khác lại có thể chịu đựng tốt. Khi môi trƣờng không khí bị ô nhiễm (trong lúc các yếu tố ngoại cảnh khác vẫn đƣợc đảm bảo bình thƣờng) thì các quá trình quang hợp, hô hấp và thoát hơi nƣớc của cây cối đều bị ảnh hƣởng và biểu hiện bằng các triệu chứng sau đây: Tốc độ tăng trƣởng: cây chậm lớn do quá trình quang hợp và hô hấp bị hạn chế. Hiện tƣợng lá vàng úa hoặc bạc màu: khi không khí bị ô nhiễm, quá trình quang hợp bị kìm hãm, không tổng hợp kịp chất diệp lục để nuôi cây. Chất diệp lục tích trữ trong cây bị tiêu hao với tốc độ nhanh hơn tốc độ sản sinh ra chúng từ quá trình quang hợp. Vì thế, lá cây dần dần bị vàng úa, bạc màu. Cây chết từng bộ phận hoặc chết hẳn toàn bộ: khi sự mất cân bằng của các yếu tố sinh trƣởng vƣợt quá mức chịu đựng của cây thì các phản ứng hóa sinh trong các tế bào và các mô của cây không xảy ra đƣợc. Từ đó dẫn đến cái chết từng bộ phận hoặc toàn bộ cây. 1.2.4 Ảnh hƣởng của các chất ô nhiễm đến vật liệu 1. Đối với vật liệu kim loại. Khí SO 2 là tác nhân gây han gỉ rất mạnh đối với kim loại. Khi gặp ẩm trong không khí hoặc trên bề mặt vật liệu, SO 2 biến thành H 2 SO 4 và tác dụng với kim loại để tạo thành muối sunfat. Đó là quá trình han gỉ. Ngƣời ta quan sát thấy không khí bị ô nhiễm bởi SO 2 gây han gỉ còn mạnh hơn cả không khí chứa nhiều tinh thể muối ở vùng biển. Bụi trong không khí cũng có tác dụng làm tăng cƣờng quá trình han gỉ của kim loại, đặc biệt là bụi than, bụi xi-măng có chứa SiO 2 và vôi. Hợp kim nhôm có độ bền vững cao dƣới tác động hóa học của không khí ô nhiễm, tuy nhiên, bề mặt của vật liệu đã hoàn thiện cũng có thể bị bào mòn hoặc hoen ố do bụi bám. 2. Đối với vật liệu xây dựng. Các chất ô nhiễm nhƣ khí CO 2 , SO 2 có tác hại rất lớn đối với vật liệu xây dựng có nguồn gốc từ đá vôi. Khi gặp ẩm và oxi, các chất ô nhiễm nói trên tác dụng với đá vôi (CaCO 3 ) tạo thành muối CaSO 4 tan đƣợc trong nƣớc làm cho công trình có thể bị hƣ hỏng nặng. CaCO 3 + SO 2 = CaSO 3 + CO 2 CaSO 3 + ½ O 2 = CaSO 4 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3 ) 2 Ca(HCO 3 ) 2 + SO 2 + ½ O 2 = CaSO 4 + 2CO 2 + H 2 O Ngoài tác động về mặt hóa học đối với vật liệu xây dựng, ô nhiễm bụi trong không khí cũng gây tác hại đáng kể do quá trình cọ xát bào mòn các bề mặt công Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải - 9 - trình bằng đá, gạch, kính, sơn khi có gió mạnh, tƣơng tự nhƣ quá trình xử lý bề mặt bằng máy phun cát. 3. Đối với vật liệu sơn: Lớp sơn trên bề mặt sản phẩm, thiết bị, dụng cụ hoặc công trình có thể bị tác động bởi bụi dạng rắn hoặc lỏng có chứa nhiều hợp chất hóa học khác nhau, gây ra sự mài mòn hoặc phản ứng phân hủy chất sơn. Tác hại gây ra trên cả hai phƣơng diện kinh tế và mỹ quan không những đối với công trình và đồ vật thông thƣờng mà còn đối với cả các tác phẩm nghệ thuật, hội họa. Khí H 2 S trong không khí ô nhiễm có phản ứng trực tiếp với các hợp chất của chì trong sơn để tạo thành PbS làm cho màu sơn bị xỉn tối. 4. Đối với vật liệu dệt. Những nguyên liệu để dệt vải nhƣ bông, len, sợi tổng hợp là những vật liệu nhạy cảm với các chất ô nhiễm gốc axit. Khí SO 2 làm giảm độ bền dẻo của sợi, vải. Khí SO 2 cũng có phản ứng với thuốc nhuộm làm cho thuốc nhuộm kém chất lƣợng, không đạt đƣợc màu sắc mong muốn hoặc hƣ hỏng. Bụi trong không khí cũng gây tác hại đáng kể cho đồ may mặc, làm cho quần áo bẩn nhanh, bị mài mòn nhanh, nhất là khi bụi có chứa các thành phần nhƣ SO 2 , H 2 S… Ngoài ra cũng cần nói thêm rằng: các yếu tố môi trƣờng khác nhƣ nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, gió… cũng tham gia vào việc gây tác hại cho sản phẩm dệt may. 5. Đối với vật liệu điện, điện tử. Nguyên nhân thông thƣờng khiến cho các thiết bị điện công suất thấp bị trục trặc là do bụi bám trên các công tắc tiếp xúc, cầu dao làm cho mạch điện không thông suốt khi đóng điện. Sự việc có thể nguy hại hơn, nếu trong bụi có chứa các hợp chất ăn mòn kim loại. Bụi cũng có thể bám trên các bộ phận cách điện của đƣờng dây cao thế, khi gặp ẩm, sƣơng hoặc mƣa, lớp bụi ẩm có thể trở thành vật dẫn điện và gây ra hiện tƣợng phóng điện rất nguy hiểm. Ngƣời ta cũng nhận thấy rằng: đầu bịt paladium gốc niken của công tắc điện bị ăn mòn và hình thành lớp gỉ màu xanh cách điện. Kết quả này do thành phần nitrat có mặt trong bụi gây nên. 6. Đối với vật liệu giấy, da thuộc, cao su. Khí SO 2 gây tác hại mạnh đối với giấy và da thuộc, làm cho độ bền, độ dai của chúng bị giảm sút. Còn cao su thì rất nhạy cảm với ozon. Ozon làm cho cao su bị cứng giòn, giảm sức bền và nứt nẻ. 1.2.5 Hậu quả toàn cầu của chất ô nhiễm không khí 1. Mưa axit. Mƣa axit là sự kết hợp của mƣa, sƣơng mù, tuyết, mƣa đá với axit sunfuric, axit nitric có nồng độ loãng (pH < 5,6). Oxit lƣu huỳnh, oxit nitơ sinh ra do quá trình đốt cháy các nhiên liệu khoáng chúng bị oxi hóa trong khí quyển trong thờI gian dài từ vài giờ đến nhiều ngày và biến thành axit sunfunric và axit nitric rồi theo mƣa tuyết rơi xuống mặt đất. Từ những năm 1950, nƣớc Mỹ đã xuất hiện các trận mƣa axit. Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải - 10 - Năm 1979, ở Trung Quốc, mƣa axit lần đầu tiên xuất hiện, chủ yếu ở khu vực sông Trƣờng Giang, phía Đông cao nguyên Thanh Hải và bồn địa Tứ Xuyên. Thông thƣờng, nếu khí quyển hòan tòan trong sạch, không bị ô nhiễm bởi các loại khí SO 2 và NO x thì pH của nƣớc mƣa khỏang 5.6 tức là thuộc tính axit do khí CO 2 trong khí quyển tác dụng với nƣớc nƣớc mƣa. Khi khí quyển bị ô nhiễm khí SO 2 và NO x thì pH nƣớc mƣa sẽ nhỏ hơn 5.6 và ta sẽ có mƣa axit. Khi pH của nƣớc mƣa nhỏ hơn 4.5 bắt đầu có tác hại đối với cá và thực vật. Các nguy hại của mƣa axit chủ yếu là làm cho sông hồ bị axit hoá, cây cối bị khô héo, các loại cá bị chết, đe doạ sức khỏe con ngƣời. Dựa vào di chuyển của gió, mây mƣa axit có thể đi từ vùng này đến vùng khác nên phạm vi nguy hại càng rộng lớn. - Rừng bị hủy diệt. Mƣa axit làm tổn thƣơng lá cây, trở ngại quá trình quang hợp, làm cho lá cây bị vàng úa và rơi rụng. Mƣa axit làm cho chất dinh dƣỡng trong đất bị tan mất, có tác dụng phá hoại sự cố định đạm của vi sinh vật và sự phân giải các chất hữu cơ, làm giảm độ màu mỡ của đất. Mƣa axit còn cản trở sự sinh trƣởng của bộ rễ làm suy giảm khả năng chống bệnh và sâu hại. Toàn châu Âu đã có khoảng 14% rừng bị những cơn mƣa axit tàn phá, riêng nƣớc Đức bị tàn phá tới 50%. Rừng trên thế giới bị mƣa axit tàn phá, tổn thất về gỗ hằng năm đã vƣợt quá 10 tỉ đô la. - Nước hồ bị axit hoá. Mƣa axit làm ô nhiễm nguồn nƣớc trong hồ và phá hỏng các loại thức ăn, uy hiếp sự sinh tồn của các loài cá và các sinh vật khác trong nƣớc. Ở Thụy Điển có hơn 9 vạn hồ thì 22% hồ đã bị axit hoá với mức độ khác nhau; 80% nƣớc hồ của miền Nam Na Uy bị axit hoá. - Sản lượng nông nghiệp bị giảm. Mƣa axit là yếu khả năng quang hợp của cây, phá hoại các tổ chức bên trong, khiến cho cây trồng mọc rất khó khăn. Mƣa axit còn ức chế việc phân giải các chất hữu cơ và cố định đạm trong đất, rửa trôi các nguyên tố dinh dƣỡng trong đất (Ca, Mg, K) làm cho đất bị nghèo hoá. Theo điều tra của Nhật Bản, mƣa axit làm một số cây ngũ cốc và lúa mì bị giảm tới 30% sản lƣợng. Mƣa axit còn hoà tan các kim loại độc hại (Hg, Cd, Al ) do đó làm giảm giá trị sử dụng cuả sản phẩm nông nghiệp, thậm chí không thể dùng đƣợc. SO 2 , NO 2 SO 2 nắng, H 2 O H 2 SO 4 NO 2 HNO 3 Mƣa axit [...]... công trình xử lý khí thải và thải khí e Địa hình mặt đất: ảnh hƣởng đến trƣờng gió trong khu vực và do đó ảnh hƣởng đến việc phát tán chất thải Dạng bề mặt, loại thảm thực vật cũng có ảnh hƣởng đến sự phát tán chất thải Địa hình, độ gồ ghề của mặt đất và công trình nhà cửa có ảnh hƣởng rất lớn đến chuyển động ngang của không khí trên mặt đất Địa hình: - 15 - Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải Trƣờng... 16 - Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải Nhà rộng : nếu bề rộng nhà b> 2.5 Hnhà Về khoảng cách giữa các nhà trong cụm công trình: nếu hai nhà cách nhau trên 10 lần chiều cao của ngôi nhà đứng trƣớc (theo chiều gió): ta có thể xem những ngôi nhà đó là đứng độc lập Dƣới đây là sơ đồ bóng khí động ứng với các trƣờng hợp khác nhau: Hình 1.3a: Nhà hẹp đứng độc lập - 17 - Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải. .. LAN TRUYỀN CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÔNG KHÍ - 13 - Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải Một chất sau khi thải vào không khí, chúng sẽ khuếch tán đi các nơi Các yếu tố điều kiện khí hậu, địa hình mặt đất và thành phần khí và bụi thải …đã ảnh hƣởng đến sự phân bố chất ô nhiễm trong không gian và theo thời gian a Ảnh hưởng của gió: Gió hình thành các chuyển động rối của không khí trên bề mặt đất đóng vai trò chính... Khí sạch a b Bụi Khí sạch Khí sạch c d Tấm chắn hình vành khăn Bụi Khí sạch Khí sạch Khí sạch Bụi e g f Bụi Hình 2.8: Các dạng miệng, rãnh, khe thoát khí 2 Lý thuyết tính toán: Sơ đồ đơn giản hóa của thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu nằm ngang để phục vụ tính toán đƣợc thể hiện ở hình 2.8: Các kích thƣớc chính của thiết bị: r1 - bán kính lõi hình trụ, m - 31 - Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải r2 - bán kính... khí, nhờ đó bụi dễ tách ra khỏi dòng khí và rơi xuống phễu chứa để giảm bớt tổn thất áp suất, ngƣời ta có thể thay tấm chắn bằng các ngoặt cong của các ống dẫn khí vào và dẫn khí ra nhƣ ở hình 2.2b Khí sạch Khí sạch Khí bụi Khí bụi Khí sạch Khí bụi Khí sạch Khí bụi Bụi Bụi Bụi Bụi a b c d Hình 2.3: Thiết bị lắng bụi quán tính a –có vách ngăn; b- với chỗ quay khí nhẵn; c- có chóp mở rộng; d- nhập khí. .. tin khoa học, công nghệ, kỹ thuật, kinh tế của các quốc gia để nâng cao thêm hiểu biết về nguyên nhân và ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu cũng nhƣ hậu quả kinh tế xã hội của các chiến lƣợc ứng phó với biến đổi khí hậu - 12 - Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải - Tăng cƣờng và hợp tác trong giáo dục, đào tạo và truyền bá đại chúng liên quan đến biến đổi khí hậu, đồng thời khuyến khích sự tham gia của cộng... 27 - Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải 3 Các dạng khác của buồng lắng bụi: Trong thực tế áp dụng buồng lắng với nguyên lý rơi tự do của hạt bụi trong chế độ chuyển động chảy tầng của không khí là có nhiều hạn chế là kích thƣớc buồng lắng lớn, lƣu lƣợng không khí cần lọc không đƣợc nhiều để khắc phục các nhƣợc điểm nói trên G.S V.V Baturin đã đề xuất loại buồng lắng có tấm chắn thành nhiều ngăn: Khí. .. trƣớc nhà khác Hình 1.3d: Nhà rộng đứng trƣớc nhà khác - 18 - Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải Chƣơng 2 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BỤI 2.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BỤI VÀ PHÂN LOẠI 2.1.1 Khái niệm Các phân tử chất rắn thể rời rạc có thể đƣợc tạo ra trong các quá trình nghiền, ngƣng kết và các phản ứng hoá học khác nhau Dƣới tác dụng của các dòng khí hoặc không khí, chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng và trong những... Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải Buồng lắng có cấu tạo cho ở hình 2.2c, trong đó tốc độ lắng đọng của các hạt bụi khô đƣợc tăng cƣờng bời dòng khí chuyển động thẳng đứng hƣớng xuống dƣới Ống dẫn khí có dạng hình loa với mục đích giảm bớt vận tốc của dòng khí ở sát đáy buồng lắng để loại trừ khả năng làm cho bụi đã lắng đọng ở đáy phễu bị bốc ngƣợc trở lên 2.2.2 Thiết bị lọc bụi quán tính Nguyên lý. .. 30 - Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải Không khí sạch theo ống loa 5 với cánh hƣớng dòng kết hợp với van điều chỉnh 6 thoát ra ngoài Nhƣ vậy dòng khí đi từ đầu này ra đến đầu kia của thiết bị trên cùng một chiều Do đó ngƣời ta còn gọi là thiết bị lọc ly tâm một chiều Trên hình 2.7 là các dạng miệng, rãnh hoặc khe thoát bụi và khí sạch của thiết bị lọc bụi ly tâm nằm ngang: Bụi Bụi Khí sạch Khí sạch . NGHỆ XỬ LÝ KHÍ SUNFUĐIOXIT SO 2 86 3.2.1 Hấp thụ khí SO 2 bằng nƣớc 86 3.2.2 Xử lý khí SO 2 bằng đá vôi CaCO 3 hoặc vôi nung CaO 88 Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải - 2 - 3.2.3 Xử lý. KHÔNG KHÍ Bài giảng: Kỹ Thuật Xử Lý Khí Thải - 14 - Một chất sau khi thải vào không khí, chúng sẽ khuếch tán đi các nơi. Các yếu tố điều kiện khí hậu, địa hình mặt đất và thành phần khí và. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ ĐIHIĐRO SUNFUA H 2 S 103 3.3.1 Xử lý H 2 S bằng Natri cacbonat, amoni cacbonat, hoặc kali phốtphát 103 3.3.2 Xử lý khí H 2 S bằng dung dịch amoniac 105 3.3.3 Xử lý khí H 2 S