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防治大气污染危害的方法有哪些?

2022-07-10 08:39:36大气治理1

污染源是防治大气污染危害的根本措施,而治理途径是多方面的,这里就其主要方法进行介绍。
(1).工业合理布局,以方便于污染物的扩散和工厂之间互相利用废气,减少废气排放量。
(2).实行区域集中供热,以高效率的锅炉代替分散的低矮烟囱群,以高效率的锅炉代替分散的低矮烟囱排放方式。这是城市大气污染防治的有力措施。
(3).改变燃料构成。如城市工业和民用煤气、液化石油气的发展,低硫燃料和新能源(太阳能、风能、地热等)的采用。要推行采煤,以除去煤中大部分硫(主要是硫铁矿硫)。
(4).减少汽车废气排放。主要是改时发动机的燃烧设计和提高油的燃烧质量,加强交通管理。
(5).工业装置排放的有毒气体,要从工艺改革和回收利用方面予以控制。
(6).烟囱除尘。烟气中二氧化硫控制技术分干法(以固体粉未或颗粒为吸收剂)和湿法(以液体为吸收剂)两大类。
2、改变燃料构成,开发新能源要逐步推广使用天然气、煤气和石油液化气,选用低硫燃料,对重油和煤炭进行脱硫处理,开发和利用太阳能、氢燃料、地热等新能源。
3、改革生产工艺,对废气进行治理工业排放的大气污染物的治理,主要集中在除尘、控制二氧化硫和氮氧化物排放两方面。
4、区域集中供暖供热设立大的电热厂和供热站,实行区域集中供暖供热,尤其是将热电厂、供热站设在郊外,对于矮烟囱密集、冬天供暖的北方城市来说,是消除烟尘的十分有效的措施。
5、高烟囱排烟烟囱越高越有利于烟气的扩散和稀释,一般烟囱高度超过100m效果就已十分明显,过高造价急剧上升是不经济的。应当指出这是一种以扩大污染范围为代价减少局部地面污染的办法。
6、控制废气的排放时间。
7、交通运输工具废气的治理。

化工厂炼油厂怎么污染空气和水源.

化工厂、炼油厂都要用煤等一些化石燃料进行燃烧,排放一些废气,其中二氧化硫二氧化氮等对人体有害的有毒气体会污染空气也会威胁人类的健康工业污染后的水大多是含有重金属离子

场地污染治理方案初步设计

12.7.3.1 土壤蒸汽抽提治理方案初步设计

(1)治理方案简介

1)技术原理。土壤气体抽取技术是一种通过媒介,例如,空气或蒸汽等需要土壤里的污染物转移出并处理的原位修复技术。土壤气体抽取技术适用于去除具有高蒸汽压力或比水沸点的各种污染物,例如,氯化物溶剂和挥发性气体。土壤气体抽取技术可以处理高浓度的污染物包括在非水相液体等污染物。土壤气体抽取技术是一种较为快速有效的修复技术。据美国环保署的统计,土壤气体抽取技术是原位修复技术中使用最为广泛的技术。

土壤气体抽取技术是通过布置在不饱和土壤层中的抽取井向土壤中导入气流,气流经过土壤时,挥发/半挥发性的有机污染物随空气进入到真空井内,从而使土壤得到修复,气体最终在地面上处理,技术流程如图12.71所示。为增加压力梯度和空气流速,很多情况下在污染土壤中也安装若干空气注射井。通常,抽提井的最小深度为1.5m,已有成功范例最深达到了91m。

图12.71 土壤气体抽取系统示意图

土壤气体抽取技术的优点:可操作性强,可有标准设备操作;污染物处理范围较宽、处理规模大;不破坏土壤结构以及对回收利用废物有潜在的价值;不引起二次污染。

土壤气体抽取技术的限制因素:下层土壤的导异性会引起气流分配不均;对于低渗透性的土壤治理效果不佳;地下水位太高会影响治理效果;排出气体需要进一步处理。

土壤气相抽提技术还可以与其他技术组合,如地下水空气注射技术和地下水抽提技术联用,可以同时处理土壤和地下水污染,常称之为多相抽提技术。我国目前在该项技术上已实现设备成套化、系列化、自动化应用。通常设备分为三大系统,抽提系统、分离系统、尾气净化系统。首先通过抽提系统对土壤中的污染物进行分离抽气,再将含气化污染物的含水气体送入分离系统去除颗粒物和水分,然后再通过尾气净化系统,实现废气的达标排放,最终能够有效降低土壤中污染物浓度,不产生二次污染。

2)案例介绍。土壤气体抽取技术最早由美国TerraVac公司于1984年开发成功,逐渐发展成为20世纪80年代最为常用的土壤及地下水污染物的修复技术。

a.在加拿大安大略省南部某工业用地,有VEI公司研制并应用土壤气体提抽技术治理场地污染。主要处理土壤中的挥发性有机污染物,包括汽油、柴油、氯化乙烯和乙烷等。该项目的实施有效阻止了挥发性有机物向地下水的迁移。

b.DoDHF是位于美国加利福尼亚州诺瓦托的前汉密尔顿空军基地,距旧金山北约20英里。由于汽油污染了当地的土壤及浅层地下水含水层,使得土壤和地下水中含有油类及甲基叔丁基醚。通过利用土壤蒸汽抽提技术有效地减少了土壤中的有机污染物及降低了地下水中的甲基叔丁基醚含量,从而达到了修复治理的目的。

(2)实施方案

典型的土壤蒸汽提抽系统示意如图12.72所示。

图12.72 土壤气体抽取系统设计结构示意图

土壤污染治理施工方案应有本项目实施前的相关实验(中试)确定参数后具体确定。其系统设计应包含以下几个方面:

1)井的结构设计。

2)管道系统设计。

3)蒸汽处理系统设计。

(3)实施过程

1)中试。在进行最终修复方案确定之前,一般来说该技术需要进行中试,以获得最终方案的基础数据,这样设计出来的方案的经济技术性会比较合适。

建议在场地周围3~5m安装一口主要监测井和两口观测井。该系统安装的目的包括:在场地上试验抽气的可能性;确定包括真空压力、风量等设计参数;确定必要的设备和配套设施的规格。

在此期间,技术人员需要通过风机给主要监测井进行抽风。通过调整风量和真空压力观察挥发性有机化合物、液体和温度变化。由此,设计优化的操作参数。下列程序图12.73介绍了工作步骤:

图12.73 土壤气体抽取系统中试工作流程图

2)土壤抽气系统设计和实施。土壤抽气系统是一种原位修复技术,在土壤中通过钻孔/坑道,使用真空以引导空气通过在不饱和(渗流)区域土壤中的流动,从而消除土壤中的挥发性和一些半挥发性污染物。抽出的含有污染物的空气可以经过处理回收后排放。

土壤蒸气抽出修复系统通常结合其他修复技术,例如,空气曝气法和双(多)层抽取。在中试后需要会准备一份土壤抽气系统设计计划书,以解决以下问题:

a.操作风量、真空压力、温度控制、挥发性有机物控制。

b.现场井的规格、深度、位置,相关联的管道布置。

c.最终设备,费用和附属设施清单。

d.测试计划。

e.运行手册。

3)土壤抽气系统的修复运行。预计土壤抽气系统需要1个月安装和1~2周时间测试。该系统应运行12~18个月。系统运行需要主要为自动运行,在运行期间,修复工程方技术人员需要每月针对以下(但不仅局限于)内容进行调试:

a.检查每个井的状况。

b.监测每个井中的挥发性有机物和温度。

c.检查土壤抽气系统运行状况。

d.调节每个井中的风量和压力。

e.观察是否形成任何捷径。

f.记录运行数据,为评估和以后调试所用。

g.进行必要的维护。

每次运行调试需要1~3d时间。

4)土壤核实采样和场地关闭。场地需要进行三轮核实土壤采样,分析指标包括苯系物、总石油烃和多环芳烃类,以评估修复运行绩效。第一轮需要在系统开始运行6个月后,第二轮需要在运行后一年,第三轮需要在停止前的12~18个月期间。修复工程方需要准备一份场地关闭报告,以展示修复成果、土壤状况、风险问题等等。

(4)时间安排

初步设计整个修复期计划为2年半,各个处理阶段的时间安排如下:

中试:2~4周;

土壤抽气系统设计与安装:1~2个月;

土壤抽气系统运行以及维护:12~18个月。

12.7.3.2 地下水污染治理方案初步设计

(1)治理方案简介

抽提处理技术是指将受污染的地下水抽出进行处理的技术。该技术的优点:长效性,易操作性,费用低廉、对生态的破坏小,能永久性的去除污染物质,适用于石油类的污染治理。但是该技术实施的周期较长,需要对抽出的地下水进行处理增加了相应的成本,对低渗透性的地层治理效果差,对本场地而言治理时间较长(渗透系数相对较低)。抽提处理联合人工干预自然衰减技术是在考虑到抽提处理技术的缺陷,采用人工注气提高含水层自身自净能力,加速污染物质自然衰减速率的方法。

针对加油站地下水污染治理项目,本研究初步设计采用项目场地内QS-3监测井进行抽水,另外布置若干眼注汽井并安装地下水污染治理器――WaterlooEmitter发射器对地下水进行注氧处理(图12.74),以增加含水层自身的氧化性促进污染物在含水层的自身氧化降解,同时将抽水的水采用活性炭吸附的方式处理,达标后排放。

图12.74 Waterloo Emitter发射器原型照片

Waterloo Emitter发射器是专门进行地下水修复的设备,其主要功能为,通过外界压力向其注入空气后,该设备能将空气中的氧气以分子而非气泡的形式输送到地下水中,以增加地下水自身的氧化性,将一些特定的有机污染物氧化为二氧化碳和水,提高地下水自身的自净能力。

(2)案例介绍

2007年加拿大安大略省圭尔夫某加油站发生漏油事故,造成了地下水污染,该项目场地地下水污染物质主要为挥发性石油烃、苯系物和多环芳烃。其最初污染范围为30m长,15m宽,深度为30m,含水层岩性主要为粉土。该实例工程选用地下水污染治理器――Waterloo Emitter发射器对治理含水层进行氧气输送处理,从而增强了污染物质在含水层中的自然生物降解作用。

该项目共布置14组 Waterloo Emitter发射器,使其安装在地下水位以下4m范围内。Waterloo Emitter发射器被放置到一个垂直地下水流方向设置的“栅栏”上(图12.75),以切断污染羽流。通过在场地内设置的14眼注汽井,将干空气(含有21%的氧气)通过管道连接的Waterloo Emitter发射器释放到地下水污染区域,直接为污染物质的降解提供必要的氧分子。

图12.75 加拿大安大略省某加油站 Waterloo Emitter发射器场地布置照片

由修复过程中的监测可知,治理工程开始后场地内地下水中特征污染物含量呈一度下降。设备运行一个月后,各监测井的平均Eh值增加880%,污染物浓度平均降低9.6mg/L,最大降低幅度为27mg/L。在6个月之内地下水中污染物浓度水平降低到分析检出限,满足了安大略省环境保护法案的土壤、地下水和沉积物中的污染物浓度标准限值要求。该项治理工作在实施一年后退役,出色地完成了该项目的地下水修复治理工程。

(3)初步工程布置

应用抽提处理联合人工干预自然衰减技术对壳牌加油站的成品油泄露造成的浅层地下水进行修复治理施工工程,共需要以下几个步骤:

1)场地平整。主要是指将现有场地进行平整,通水、通电已达到施工要求。

2)注汽井施工。初步设计以围绕加油站站区布置12眼注汽井。监测井成井深度40m左右,取水段20~40m,下入直径108mm的钢管。

3)设备安装。注汽井成井后洗井抽水,并下入地下水污染治理器――Waterloo Emitter若干组,并配1套气体供给系统。治理深度确定在地表以下25~35m。利用加油站现有的监测井作为抽水井,安装抽水设备进行抽水治理。抽水地下水利用自制的活性炭吸附装置进行活性炭吸附治理,治理达标后外排。

4)治理运行。治理运行期主要为设备维护与日常监测工作,主要包括:抽水系统的稳定性维护、污水治理系统的稳定性维护与吸附材料的更换、水质的日常监测等工作。

12.7.3.3 场地土壤、地下水联合治理方案

经以上分析可知,加油站场地污染治理可采用土壤蒸汽抽提技术和抽提处理联合人工干预自然衰减技术联合使用分别治理土壤和地下水,该方案可称之为多相抽提技术即由于地下水和土壤的治理抽提系统的抽提井、管道及治理系统具有一定的相似性,可将土壤和地下水的治理系统设计统筹考虑(图12.76)。

在抽提井建设过程中,综合考虑土壤和地下水的抽/注气(水)要求进行设计,秉持一孔多用的原则,减少施工的投资。同时建议采用土壤气相抽提系列装置,选取针对本项目地下水和土壤的多相抽提治理成套设备,提高治理效率。

同时在加油站后期重建的场地平面布置设计中,统筹考虑治理过程中的注汽井、抽水井、管道沟渠、气(水)治理设备及治理后的水体排放等相关设施设备的布置和合理安排,为治理工作预留适当的空间。加油站的后期重建和日常经营不得影响本项目地下水土污染的治理工作。

图12.76 加油站土壤地下水联合治理系统结构示意图

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