城市大气颗粒物污染治理方案
2012-08-15温化冰
□文/温化冰
(葫芦岛市连山区环境保护局 辽宁·葫芦岛)
城市大气颗粒物污染治理方案
□文/温化冰
(葫芦岛市连山区环境保护局 辽宁·葫芦岛)
随着中国经济的快速增长,不断增长的能源消耗和机动车辆加重了城市大气环境的负担,城市空气污染作为一个主要的环境问题正迅速地凸现出来。本文从我国城市大气颗粒物污染现状、特点出发,提出有效、可实施的大气颗粒物污染管理建议和工业治理大气颗粒物污染的实施设备、方法及建议。
城市;大气颗粒物;污染治理
收录日期:2012年4月23日
一、大气颗粒物污染简介
大气颗粒物指除气体之外的所有包含在大气中的物质,包括所有各种各样的固体或液体气溶胶。其中,有固体的烟尘、灰尘、烟雾,以及液体的云雾和雾滴。粒径大到200微米,小到0.1微米。
统计数据表明,目前我国烟尘和粉尘排放量虽有逐年下降的趋势,但影响城市空气质量的主要污染物仍是颗粒物。2004年的环境状况报告显示,46.8%的城市颗粒物浓度超过二级标准;颗粒物污染较重的城市主要分布在西北、山西、内蒙、辽宁、河南、湖南和四川。总的来说,随着300多个城市中达到二级标准的比例逐年增加,中国城市的空气质量有所好转。
对于我国城市而言,污染源主要为各种工业生产过程中产生的大气污染和居民燃煤污染。另外,近年来私人轿车的数量急速增多和市政建设等也都带来了严重的环境问题。
二、大气颗粒物治理措施
(一)加强污染物排放管理的建议。政府部门需加强大气颗粒物污染管理力度。政府部门应将大气颗粒物排放制度化,如进行以下流程:首先,政府需明确污染排放许可证颁发的法规和管理流程,包括许可证申请的严格化、污染指数检测报告的准确化、许可证管理人员的考核、许可证管理机关的执法权明确化、许可证审批程序的合理化以及管理资金的流向明朗化;其次,在执法办事的过程中需要严格执行污染排放许可证颁发的法规和管理流程,提高工作人员的素质以及办事效率。
(二)城市生态环境整治建议。城区生态环境综合整治方案的设计范围是以城市中心区的建成区为核心地域向外延伸。
1、水域生态工程方案。城市中的水域具有吸尘、降尘和调节城市气候的重要作用,是唯一不起尘的地域。保持并扩大现有水域面积,提高水域覆盖率,可控制大气中的污染物的扩散。
2、绿色生态工程方案。绿化是城市生态建设的另一重要组成部分。绿化可以调节气候、减少污染、净化空气、防风固沙,是非常经济的生物防治措施,称之为“城市肺”。中心区TSP中扬尘比例较高,与城市绿化率不高有着密切关系。因此,方案对绿化工程做出重点规划。以林为主,草花为辅,建设大型防护林带和城市森林公园,使绿化工程最大限度地发挥环境保护和生态平衡作用;建立林、草、花相间的城市立体景观系统,使中心区内已建成地域的裸地全部绿化,在建地域的裸地应随建设工程的结束时间而完成绿化工程。
(1)在城市外部建立外防护林带,并形成以沿河流、湖泊建立内防护林带,使其最大限度地净化城市空气。
(2)建立城市森林公园,消耗城市日常产生的大气颗粒物污染。
(3)在城市近郊储灰场和垃圾场附近建设高大防护林地,以阻挡储灰坑和垃圾山起尘。
(4)对于服务期满的土地进行恢复处理。还要做好裸地绿化工作,退耕还林,将废弃的、或暂时无用处的裸地充分利用,建立绿化带或防护林带。
(三)城市工业环境整治方案。目前,我国许多城市内或近郊都存在一些具有一定大气污染的工厂。对于这些工厂,我们不仅要采取以上的管理方案,还需严格按照国家相关部门的要求,要求工厂进行废气的处理,达到环保要求。对于大气颗粒物污染,可以概括为以下几种控制技术,机械力除尘、过滤除尘、静电除尘和湿式除尘四种类型,其中前三种可统称为干式除尘。
1、机械力除尘。机械力除尘是借助质量力的作用达到除尘目的的方法,相应的除尘装置称为机械式除尘器。质量力包括重力、惯性力和离心力,主要除尘器形式为重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。
(1)重力沉降。利用颗粒污染物与气体密度不同,使颗粒污染物在重力作用下自然沉降下来,与气体分离的过程。但因其效率低,只能作为初级除尘手段,主要用于高效除尘装置的前级除尘器。
(2)惯性除尘。利用颗粒污染物与气体在运动中惯性力不同,使颗粒污染物从气体中分离出来的过程。
(3)离心除尘。利用旋转的气流所产生的离心力,将颗粒污染物从气体中分离处理的过程。其中,离心除尘器是机械式除尘器中效率最高的。主要缺点是对5微米以下的细小颗粒物去除效果不理想。
2、过滤除尘。过滤除尘是使气流通过多孔滤料,将气流中颗粒污染物截留下来,使气体得到净化的过程,主要有袋式除尘及颗粒层过滤除尘两种方式。
(1)袋滤除尘。利用棉、毛或人造纤维等加工的滤布捕集颗粒污染物的方法,主要通过筛分、惯性碰撞、扩散、静电、重力沉降等作用机制,依靠滤料表面来捕集颗粒污染物,属于外部过滤。
(2)颗粒层过滤除尘。通过将松散多孔的滤料填充在框架内作为过滤层,颗粒物在滤层内部被捕集的一种除尘方法,属内部过滤方式。
3、静电除尘。利用高压电场产生的静电力(库仑力)的作用从气流中分离悬浮粒子(尘粒或液滴)的一种方法。静电除尘处理气量大,可应用于高温、高压场所,广泛应用于工业除尘。静电除尘器的主要缺点是设备庞大、占地面积大、一次性投资费用高。
4、湿式除尘。也称为洗涤除尘。该方法是用液体洗涤含尘气流,使尘粒与液膜、液滴或气泡碰撞而被吸附,凝聚变大,尘粒随液体排出,气体得到净化。由于洗涤液对多种气态污染物具有吸收作用,因此它能净化气体中的固体颗粒物,又能同时脱除气体中的气态有害物质,某些洗涤器也可以单独充当吸收器使用。湿式除尘器结构简单、造价低、除尘效率高,在处理高温、易燃、易爆气体时安全性好。不足是用水量大,易产生腐蚀性液体,产生的废液或泥浆进行处理,可能造成二次污染。
5、粉尘与烟气处理。粉尘和烟气主要来源于燃烧设备和工业生产工艺。对粉尘的净化控制,主要是三类技术。对于烟气的处理技术,主要是三种:一是洗涤吸收技术,典型装置是烟气洗涤塔;二是吸附技术,典型装置是过滤层净化器;三是催化处理技术,典型装置有催化燃烧器、热催化器等。
三、结论
由于城市持续高速的经济增长和污染控制的困难,城市空气污染治理仍面临着巨大的挑战。大气颗粒物污染是大气污染的主要方面。其对人类身心健康,城市居住环境以及地球生态环境都有着巨大影响。目前,由于治理资金以及技术等问题,大气颗粒物的治理仍任重而道远。每种控制方法都有其使用条件和使用环境,对于不同地域和不同条件还应根据各自需求选择正确的方式方法。
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[3]蒋展鹏.环境工程学[M].北京:高等教学出版社,1992.
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