Bài giảng Kỹ thuật môi trường trong công nghiệp: Chương 2 - Bảo vệ môi trường không khí được biên soạn bao gồm các nội dung chính sau: Không khí bị ô nhiễm & ảnh hưởng của nó; Các nguồn gây ô nhiễm; Tính toán ô nhiễm; Giải pháp phòng chống ô nhiễm không khí. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng.
Chương BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ 2.1 Khơng khí bị nhiễm & ảnh hưởng 2.2 Các nguồn gây nhiễm 2.3 Tính tốn nhiễm 2.4 Giải pháp phịng chống 2.1 KHƠNG KHÍ BỊ Ơ NHIỄM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NĨ Thành phần khơng khí khơ ➢ Ơ nhiễm khơng khí: có nghĩa bên cạnh TP khơng khí tồn chất với nồng độ đủ gây ảnh hưởng tới sức khỏe người, gây ảnh hưởng xấu tới sinh trưởng phát triển động thực vật, phá hủy vật liệu, làm giảm cảnh quan MT 2.1 KHƠNG KHÍ BỊ Ơ NHIỄM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐỊnh nghĩa Bụi tập hợp nhiều hạt hạt vật chất vơ hữu có kích thước nhỏ bé tồn khơng khí dạng bụi bay, bụi lắng hệ khí dung gồm hơi, khói, mù - Bụi bay: tro, muội, khói, hạt nhỏ (đk 0,001-10 μm) - Bụi lắng ( đk > 10 μm) - Bụi lơ lửng (đk 10 m - Theo tính thâm nhập đg hô hấp: + < 0,1 m: ko lại phế nang + 0,1 ÷ m: phần lớn lại phổi + ÷ 10 m: vào phổi lại theo thở + > 10 m: đọng lại mũi + < 0,1 m: khói 2.1 KHƠNG KHÍ BỊ Ơ NHIỄM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NĨ ➢ Tính chất Độ phân tán: vào kích thước, trọng lượng hạt bụi sức cản KK - Bụi > 10 m: trọng lượng > sức cản KK, rơi có gia tốc, bụi lắng - 0,1 ÷ 10 m: trọng lượng ≈ sức cản KK, rơi có V ko đổi, sương, mù - < 0,1 m: ch/động Brao, khói • Sự nhiễm điện: điện trường, bụi bị hút với tốc độ Tốc độ bụi với điện trường 3000 V • Cháy nổ: bụi nhỏ, S t/xúc O2 lớn Đg kính (m) Vận tốc (cm/s) 100 88,5 • Tính lắng nhiệt: tốc độ cđ p.tử khí bị 10 88,5 chậm lại giảm nhiệt độ → áp dụng lắng bụi 8,85 thiết bị lắng trầm nhiệt Áp dụng lọc bụi tĩnh điện 2.1 KHƠNG KHÍ BỊ Ơ NHIỄM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ➢ Tác hại bụi Đối với sức khỏe người Bệnh phổi nhiễm bụi: ( ~ 90%) Nguy hiểm chiếm nhiều bụi gây - Bệnh phổi nhiễm bụi silic - Bệnh phổi nhiễm bụi amiăng (asbest) - Bệnh phổi nhiễm bụi boxit, đất sét - Bệnh phổi nhiễm bụi than, KL Các tác hại bệnh khác - Gây nhiễm độc (Hg, Pb) - Gây dị ứng (kháng sinh) - Gây xơ hóa phổi (bụi khống) - Gây ung thư (ph/xạ, As) - Bệnh đường hô hấp - Bệnh ngồi da - Bệnh đường tiêu hóa - Gây chấn thương mắt 2.1 KHƠNG KHÍ BỊ Ơ NHIỄM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ * Bụi silic: nguy hại phổi, gây nhiễm độc tế bào để lại dấu vết xơ hóa mơ làm giảm nghiêm trọng trao đổi khí tế bào phổi * Bụi amiăng: gây xơ hóa phổi, làm tổn thương trầm trọng hệ thống hơ hấp, có k/n gây ung thư phổi * Bụi sắt, bụi thiếc: Gây ảnh hưởng phổi, vào dày gây niêm mạc dày, rối loạn tiêu hóa * Bụi bơng, bụi sợi lanh: gây bệnh hơ hấp mãn tính, dị ứng * Bụi đồng: gây bệnh nhiễm trùng da, viêm da * Bụi nhựa than: tác dụng nắng làm cho da sưng tấy bỏng, ngứa, sưng đỏ, chấn thương mắt, viêm màng tiếp hợp, viêm mi mắt * Bụi kiềm, bụi axit: gây bỏng giác mạc, để lại sẹo, làm giảm thị lực, nặng mù * Bụi vi sinh vật, bụi phấn hoa: 2.1 KHƠNG KHÍ BỊ Ơ NHIỄM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NĨ ➢ Tác hại bụi Đối với môi trường động thực vật 2.1 KHƠNG KHÍ BỊ Ơ NHIỄM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ➢ Biện pháp bảo vệ ► KT: - Cơ khí hóa, tự động hóa B/pháp - Bao kín th/bị, dây chuyền SX - Thay đổi pp CN - Thay đổi vật liệu - Hệ thống thơng gió, hút bụi - Đề phịng cháy nổ bụi ► Y tế: - Khám tuyển, loại bệnh phổi, hô hấp, huyết áp - Khám định kỳ, giám định SK - Chế độ làm việc thích hợp - Chế độ ăn: nhiều rau xanh, hoa tươi ► Kiểm tra nồng độ bụi tối đa cho phép ► Vệ sinh cá nhân: - Mặt nạ, trang, quần áo… - Khơng ăn, uống, nói chuyện nơi bụi độc - Tắm rửa, thay quần áo sau ca làm 2.1 KHƠNG KHÍ BỊ Ơ NHIỄM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NĨ Giới hạn nồng độ cho phép (mg/m ) Khí, ➢ Biện pháp bảo vệ O3 NO2 COx Hg Khí H2SO4 SO2 AsH3 H2 S CS2 Tetraetyl chì Hydro florua Cl2 Hydro clorua SiO2 Al hợp kim Al2O3 Be hợp chất V2O3, V2O5 W, WO3 CdO Co Mn As2O5 Mo Ni Cacbonyl niken Pb Se SeO2 Zn Te NaOH Bụi ko gây độc Nhà máy 0,1 20 0,01 10 10 10 10 0,005 0,5 0,001 0,1, 0,5 0,1 0,5 0,3 0,3 0,5 0,0005 0,01 0,1 0,01 0,5 Khu dân cư 0,085 3,0/1,0 0,0003 0,3/0,1 0,5/0,05 0,03/0,005 0,008 0,02/0,005 0,1/0,03 0,2 0,01 0,003 0,0007 0,5 2.4.6 Giải pháp kĩ thuật Hấp thụ Hấp thụ SO2 CaCO3 CaO CaCO3 + SO2 = CaSO3 + CO2 Phương pháp CaO + SO2 = CaCO3 2CaSO4 + O2 = 2CaSO4 xử lý khí - Quy trình CN đơn giản - Chất hấp thụ dễ kiếm, rẻ - Có thể kết hợp lọc bụi sơ - Hiệu xử lý cao - Chi phí vận hành thấp 1- Tháp hấp thụ; – Bộ phận tách tinh thể; – Lọc chân không; – Thùng hòa trộn; – Máy nghiền; – Máy đập 2.4.6 Giải pháp kĩ thuật Hấp phụ • Hấp phụ vật lý: Các p.tử khí bị giữ lại bm chất hấp phụ nhờ lực lk Phương p.tử QT tỏa nhiệt pháp • Hấp phụ hố học: Khí bị hấp phụ PUHH với VL hấp phụ, lực lk xử p.tử mạnh hấp phụ vật lý Nhiệt tỏa lớn cần lượng nhiều lý khí VL hấp phụ đa dạng như: than hoạt tính, silacagel chất hấp phụ tự nhiên khác, tùy vào loại khí thải mà chọn vật liệu hấp phụ thích hợp 2.4.6 Giải pháp kĩ thuật Hấp phụ Phương pháp xử lý khí 2.4.6 Giải pháp kĩ thuật PP sinh học Cơ chế: Sử dụng vi sinh vật phân hủy hợp chất hữu vơ TP Phương pháp xử lý khí khí thải thành CO2, H2O SP nguy hại Phù hợp khí thải hữu cơ, nồng độ khí thải tương đối thấp PP sử dụng rộng rãi cho xử lý mùi sinh từ nông trại chăn nuôi, chế biến thực phẩm, phân bón hữu khí nhiễm từ nhà máy CN in, dệt, nhuộm, … 2.4.6 Giải pháp kĩ thuật Chất thải từ Công nghệ sản xuất gang thép Sản xuất than cốc Phương pháp xử lý khí 2.4.6 Giải pháp kĩ thuật Chất thải từ Công nghệ sản xuất gang thép Khử H2S Chất hấp phụ giải hấp: Phương pháp xử lý khí monoetanoamin (MEA) HO-CH2-CH2-NH2 Chất hấp phụ than hoạt tính, Fe(OH)3, zeolite, … 2RNH2 + H2S (RNH3)2S (RNH3)2S + H2S 2RNH3HS R gốc –CH2-CH2-OH H2S + ½ O2 → S + H2S 2.4.6 Giải pháp kĩ thuật Chất thải từ Công nghệ sản xuất gang thép Sản xuất than cốc: ➢ Tỏa bụi khí độc nạp tháo buồng chưng ➢ Tỏa bụi khí độc làm lạnh than cốc nóng đỏ nước ➢ Khí khơng ngưng tụ chứa H2S bay từ buồng chưng Luyện gang: ➢ Tạo vi lượng HCN lò cao: H2O + 3C + N2 → 2HCN + CO ➢ Sự có mặt Cá xỉ lò cao tỏa vi lượng H2S cách từ từ: CaS + 2H2O → Ca(OH)2 + H2S 3.4.6 Giải pháp kĩ thuật Chất thải từ Công nghệ sản xuất gang thép Luyện thép: ➢ Tạo thành khói chứa oxit sắt cực mịn pp oxi thổi đỉnh để luyện thép ➢ Tạo bụi chứa TP hòa tan nước nhà máy luyện thép lò điện Hợp kim fero: ➢ Tạo thành vi lượng fotfin asin nghiền lưu kho ẩm KK: Fe3P2 + 6H2O → 3Fe(OH)2 + 2PH3 Fe3As2 + 6H2O → 3Fe(OH)2 + AsH3 ➢ Tạo bụi silic chứa TP hòa tan nước luyện ferosilic 2.4.6 Giải pháp kĩ thuật Chất thải từ Công nghệ sản xuất gang thép Chu trình luyện gang thép liên hồn Chất thải từ Công nghệ sản xuất gang thép Xử lý khí thải luyện gang thép liên hồn Chất thải từ Công nghiệp nhôm Sản suất alumin: ➢ QT chuẩn bị dd NaOH cho QT hòa tách ➢ Loại bỏ tạp dung dịch sau hòa tách Điện phân: ➢ QT chuẩn bị điện cực C cho điện phân ➢ Thốt khí QT điện phân (F, CO, CO2, SO2, HF, … ➢ Thải lớp lót cực âm: graphit làm cực âm bị phá hủy phải thay (thải lượng lớn chất thải rắn nguy hiểm chứa xianua mà phần lớn hòa tan nước) Xử lý quặng sunfua Xử lý SO2: ➢ Kết tủa dạng CaSO4: SO2 + ½ O2 + CaO → CaSO4 SO2 + ½ O2 + CaCO3 → CaSO4 + CO2 ➢ Sử dụng dạng axit lỗng: SO2 + ½ O2 + H2O → H2SO4 ➢ Dùng để SX phân bón: SO2 + ½ O2 + 2NH4OH → (NH4)2SO4 + H2O ➢ Làm giàu pp hấp thụ hấp phụ - giải hấp phụ ➢ HN than khí thiên nhiên: SO2 + C → S + CO2 SO2 + CH4 → 2S + CO2 + H2O Xử lý quặng sunfua Xử lý Hg khí lị luyện: Hg + H2SO4 → HgSO4 + H2 Hg + Se → HgSe Hg + HgCl2 → Hg2Cl2 Hg2+ + 2I- → HgI Xử lý quặng sunfua Các vấn đề: ➢ Lượng lớn SO2 sinh xử lý quặng sunfua ~ 30% dùng để SX H2SO4, lại xả vào KK ➢ Quặng thường chứa lượng nhỏ Hg, As, Se, Te Chúng vào khói để SX SO2 xả vào KK Hệ thống xử lý khí thải nhà máy xi măng ... khí: SO2 + ½O2 + CaO => CaSO4 SO2 + ½O2 + CaCO3 => CaSO4 + CO2 ▪ Làm axit: SO2 + ½O2 + H2O Mn2+ (Fe2+) H2SO4 ▪ SX phân bón: SO2 + ½O2 + 2NH4OH => (NH4)2SO4 + H2O ▪ SX S: SO2 + C => S + CO2 2SO2 +... quanh 01/01 /20 14 01/01 /20 10 QCVN khí thải công nghiệp QCVN 02: 20 12/ BTNMT QCVN 19 :20 09/BTNMT QCVN 20 :20 09/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia lò 28 / 12/ 20 12 đốt chất thải rắn y tế Quy chuẩn kỹ thuật quốc... chuẩn kỹ thuật Quốc gia lò 28 / 12/ 20 12 30 :20 12/ BTNMT đốt chất thải công nghiệp QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia 29 / 12/ 2010 34 :20 10/BTNMT khí thải CN lọc hoá dầu bụi QCVN chất vô Quy chuẩn kỹ thuật