BÀI GIẢNG KỸ THUẬT XỬ LÝ PHÁT THẢI CHƯƠNG 1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM, NGUỒN PHÁT THẢI VÀ GIẢI PHÁP NHẰM GIẢM THIỂU KHÍ THẢI RA MÔI TRƯỜNG

KỸ THUẬT XỬ LÝ PHÁT THẢI CÁC NỘI DUNG CHÍNH Các nội dung mơn học Một số khái niệm, nguồn phát thải giải pháp nhằm giảm thiểu khí thải mơi trường Tinh toan luong phat thai - mot so cong nghe dien hinh Bụi kỹ thuật xử lý bụi Công nghệ xử lý SOx Công nghệ xử lý NOx Các phương pháp xử lý khí độc hại Đối tượng đề cập: Nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch, lị cơng nghiệp, cơng nghệ điện rác số lĩnh vực có liên quan Cách thức thi: trắc nghiệm tự luận KỸ THUẬT XỬ LÝ PHÁT THẢI CHƯƠNG MỘT SỐ KHÁI NIỆM, NGUỒN PHÁT THẢI VÀ GIẢI PHÁP NHẰM GIẢM THIỂU KHÍ THẢI RA MÔI TRƯỜNG Giảng viên: Nguyễn Đức Quyền Viện KH&CN Nhiệt – Lạnh, Trường ĐHBK Hà Nội CÁC NỘI DUNG CẦN NẮM ĐƯỢC Ở CHƯƠNG NÀY! ü ü ü ü ü ü ü Khái niệm môi trường Khái niệm nhiễm khơng khí nhiễm mơi trường Các chất gây ô nhiễm môi trường Các chất nguồn gây ô nhiễm môi trường Phân loại nguồn ô nhiễm Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất gây ô nhiễm Ảnh hưởng chất ô nhiễm Biện pháp kỹ thuật quản lý để giảm thiểu phát thải KHƠNG KHÍ VÀ KHÍ QUYỂN Khái niệm môi trường -Môi trường tập hợp thành phần vật chất bao quanh ta, hình thành trình tự nhiên tạo người, có khả tác động đến tồn phát triển sinh vật -Môi trường tự nhiên bao gồm: thạch quyển, thủy khí -Môi trường nhân tạo như: ruộng vườn, công viên, thành phố, cơng trình văn hóa, nhà máy sản xuất công nghiệp, khu công nghiệp, -Sinh vật gồm động vật thực vật, xuất q trình tiến hóa trái đất, khơng ngừng phát triển ảnh hưởng đến trạng thái tự nhiên trái đất giới hạn sinh KHƠNG KHÍ VÀ KHÍ QUYỂN Khơng khí khí -Khơng khí tự nhiên hỗn hợp bao gồm thành phần hóa học nêu bảng Hỗn hợp khơng khí khơ nước tạo thành khơng khí ẩm Thành phần Đơn vị, Thành phần % Đơn vị, Thành phần ppm Đơn vị, ppm Ni tơ 78,09 Nê ơng 18 Hyđro 0,5 Ơ xy 20,94 Hê li 5,2 CO 0,1 Agon 0,93 Mê tan 1,3 Hơi nước Cac bô nic 0.032 Kripton 1,0 Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG Khái niệm nhiễm khơng khí nhiễm mơi trường Ơ nhiễm khơng khí có mặt chất khí bầu khí hoạt động người thiên nhiên, nồng độ đủ lớn, tồn thời gian đủ lâu, ảnh hưởng đến thoải mái, sức khỏe người, sinh vật mơi trường Q trình gây nhiễm khơng khí xảy theo bước sau: -Phát sinh từ nguồn gây ô nhiễm (chất gây ô nhiễm hay tác nhân) -Phát tán, lan truyền khí quyển, khí mơi trường rộng lớn với nhiều yếu tố động để xảy nhiều trình hóa học, hóa lý, hóa sinh… chất gây nhiễm Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ VÀ Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG Khái niệm nhiễm khơng khí nhiễm mơi trường Ơ nhiễm mơi trường q trình chuyển chất thải lượng vào mơi trường đến mức có khả gây tác hại đến sức khỏe người, vật liệu phát triển sinh vật Các chất gây ô nhiễm môi trường -Các hợp chất có chứa lưu huỳnh: H2S, SOx -Các bon monoxít, CO -Các bon dioxit, CO2 -Các hợp chất Nitơ, NOx, NH3 -Các hợp chất hữu cơ: HCl, HF, CxHy -Các loại bụi, kim loại nặng, -Nhiệt, tiếng ồn -Sóng điện từ, phóng xạ, thành phần khác: Mùi, D/F, CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG Các chất gây ô nhiễm môi trường (ô nhiễm nhiệt) Ô nhiễm nhiệt dân dụng + Thắp sáng + Nung nấu + Bức xạ mặt trời + Do người sinh Ơ nhiễm nhiệt cơng nghiệp + Động + Đốt cháy nhiên liệu + Nhiệt làm nguội vật nung + Thắp sáng CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG Các chất nguồn gây ô nhiễm môi trường Stt Chất ô nhiễm Nguồn ô nhiễm - Các nhà máy nhiệt điện - Các ngành công nghiệp sử dụng lượng đốt Oxit bon (CO, nhiên liệu CO2) - Giao thông vận tải - Các lò đốt rác dân dụng - Phân hủy yếm khí Bụi than, tro Các nguồn đốt nhiên liệu thải với khí cacbon oxit Bụi berili Bụi uranium Chế hóa quặng luyện kim Chế hóa quặng - Các sở luyện kim Hợp chất chứa - Các sở sản xuất hóa chất kim loại có độc - Các sở sản xuất thuốc trừ dịch hại tính cao - Sử dụng sản phẩm thuốc trừ dịch hại CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG Các chất nguồn gây ô nhiễm môi trường Stt Chất ô nhiễm Nguồn ô nhiễm - Thuốc trừ sâu - Các sở sản xuất hóa chất Các hợp chất chứa Clo - Các sở sản xuất giấy bột giấy - Khử trùng Clo hợp chất chứa Clo hoạt động - Các sở sản xuất hóa chất Flo hợp chất chứa - Các sở sản xuất phân lân từ apatit photphorit Flo - Các sở luyện kim - Đốt nhiên liệu - Cơng nghiệp sơn trang trí sơn Hydrocacbon - Các sở sản xuất linh kiện cần làm dung môi hữu - Các sở sản xuất hóa chất hữu - Luyện kim - Đốt nhiên liệu Nitơ oxit - Các nhà máy hóa chất - Các sở sản xuất phân đạm, phân tổng hợp NPK NGUỒN GÂY Ô NHIỄM Nguồn gốc nhân tạo (nguồn giao thông vận tải) -Đặc điểm loại khí thải nguồn thải thấp, di động khơng -Ở tuyến có mật độ lưu thơng cao khí thải hợp lại thành nguồn phát thải theo tuyến làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường hai bên đường -Những chất ô nhiễm đặc trưng khí thải giao thơng bụi, CO, CyHx, SOx, chì, CO2 NOx, Benzen -Nguồn nhiễm giao thông vận tải nguồn gây ô nhiễm lớn Chúng sản sinh gần 2/3 khí CO ½ khí hydro cacbon khí oxit nitơ NGUỒN GÂY Ô NHIỄM Nguồn gốc nhân tạo (Do sinh hoạt người) -Chủ yếu bếp đun, lò sưởi sử dụng nhiên liệu than đá, củi dầu khí đốt -Nguồn nhiễm có đặc điểm gây ô nhiễm cục phạm vi nhỏ (nhà, phịng) -Cống rãnh mơi trường nước mặt, ao hồ, kênh rạch, sơng ngịi bị nhiễm bốc hơi, khí độc hại gây nhiễm mơi trường khơng khí -Ở thị chưa thu gom xử lý rác tốt thối rữa, phân huỷ chất hữu chôn ủ không kỹ thuật nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí -Các khí nhiễm từ nguồn thải sinh hoạt chủ yếu khí metan CH4, ure CO(NH2)2 mùi thối, khí làm bẩn khơng khí khu dân cư thị NGUỒN GÂY Ô NHIỄM Phân loại nguồn ô nhiễm Phân loại theo trạng thái vật lý -Các chất dạng khí chất điều kiện thông thường tồn thể khí như: CO, CO2, NOx, SOx, Cl2, … -Các chất thải dạng bụi hạt chất rắn phân tán khơng khí có kích thước khác (từ 1/10 đến hàng nghìn micromet) -Các chất dạng hơi: thể khí chất điều kiện bình thường chất lỏng rắn Ví dụ: benzen, iod, tetraetyl chì -Các chất dạng sol tập hợp phân tử chất lỏng chất rắn tạo thành hạt nhỏ li ti phân tán không khí -Ơ nhiễm vật lý: gồm nhiễm nhiệt, tiếng ồn, phóng xạ NGUỒN GÂY Ơ NHIỄM Phân loại nguồn nhiễm Phân loại theo tính chất phát thải: chia thành ba nguồn: -Nguồn đường: đường dành cho phương tiện giao thông vận tải Các chất ô nhiễm gồm: bụi, oxit bon (COx), dioxit lưu huỳnh (SO2), oxit nitơ (NOx), hydrocacbon, … -Nguồn điểm: ống khói nguồn đốt riêng lẻ, bãi chứa chất thải -Nguồn vùng: Các khu công nghiệp tập trung nhiều nhà máy có ống khói thải, có ống thải khí, nhà ga, cảng, sân bay, … NGUỒN GÂY Ô NHIỄM Phân loại nguồn ô nhiễm Phân loại theo hình thành: -Chất nhiễm sơ cấp: chất trực tiếp từ nguồn nhiễm thải vào khơng khí -Chất ô nhiễm thứ cấp: chất sau khỏi nguồn bị thay đổi cấu tạo hóa học tác động quang lý hay hóa lý, ví dụ như: ozon O3 sunfuarơ SO3 • Ozon tạo thành nhờ phản ứng quang hóa: O2 + O = O3 Điều kiện có ánh sáng bước sóng 242nm • SO3 tạo thành từ SO2 phản ứng quang hóa có mặt xúc tác oxit kim loại, SO2 bám chất rắn: SO2 + 1/2O2 = SO3 NGUỒN GÂY Ơ NHIỄM Phân loại nguồn nhiễm Phân loại theo kích thước chất nhiễm Stt Loại Di kớch thc (àm) c tớnh Bi 0,1 ữ 10002000 Phát sinh trình đập, phá, nổ, mài khoan chất rắn đá, quặng, than, kim loại Một số bụi có dạng sợi có nguồn gốc hố học, thực vật khống Các bụi lớn có lắng lực trọng trường Các bụi nhỏ có khuynh hướng bay lơ lửng khơng khí Khói I 0,001 – 0,1 Được tạo ngưng tụ hạt chất rắn q trình làm nóng chảy kim loại phản ứng hố học Khói II 0,1 – 0,1 Sương 0,01 – 10,0 Hơi 0,005 Là thể khí mà điều kiện bình thường chúng thể lỏng rắn Khí 0,0005 Là dạng vật chất mà điều kiện nhiệt độ áp suất thông thường chúng không tồn thể lỏng rắn Được tạo trình đốt cháy nhiên liệu Là sản phẩm trình ngưng tụ hạt chất lỏng NGUỒN GÂY Ô NHIỄM Ảnh hưởng chất ô nhiễm Tác hại chất ô nhiễm thực vật: Hấp thụ vào qua khí khổng, tác động: -Làm mơ phía phía bị chết; -Tổn hại sắc tố: chứng bị nâu đen, đen, đỏ tía xuất đốm đỏ -Tác động đến phát triển: kìm hãm phát triển, khơng nảy chồi, bị xoăn, rục rũ, cịi cọc, dụng, hoa chóng tàn -Tuy nhiên, có số chất tác dụng tốt thực vật, làm tăng cường sinh trưởng cây, như: phốt pho, nitơ bon NGUỒN GÂY Ô NHIỄM Ảnh hưởng chất ô nhiễm Tác hại chất ô nhiễm người động vật -Các chất ô nhiễm xâm nhập qua: đường hơ hấp, đường tiêu hóa, da mắt - Tác động: gây ngạt thở, viêm phù phổi, ho, hen xuyễn, lao phổi, chảy nước mắt, gây dị ứng, tác động đến hệ thần kinh gây tê liệt Tác hại chất ô nhiễm vật liệu, kết cấu cơng trình -Bụi khơng khí làm mài mịn cơng trình -Các khí axit kết hợp với nước thấm vào vật liệu, giảm tuổi thọ cơng trình, tăng nhanh tốc độ sửa chữa -Làm thay đổi màu sơn, giảm tính vật liệu da NGUỒN GÂY Ơ NHIỄM Ảnh hưởng chất nhiễm Mưa axit -Nước mưa hòa tan phần CO khí nên có mơi trường axit yếu với pH khoảng - 6,5 Đây tượng mưa tự nhiên -Tuy nhiên, pH nước mưa nhỏ 5, gọi mưa axit, nguyên nhân chủ yếu sau: -Một lượng lớn NOx SOx vào khí chuyển hóa thành axit HNO3 axit H2SO4 theo chế phản ứng hóa học quang hóa học: NO + O3 → NO2 + O2 NO2 + O3 → NO3 + O2 NO2 + NO3 → N2O5 N2O5 + H2O → 2HNO3 NGUỒN GÂY Ô NHIỄM Ảnh hưởng chất ô nhiễm Suy giảm tầng ôzôn Gây hiệu ứng nhà kính -Lớp khơng khí đảm bảo cân nhiệt nguồn lượng đến từ Mặt Trời nguồn nhiệt phản xạ từ Trái Đất, làm cho nhiệt độ trung bình Trái Đất khoảng +15 0C Hiện tượng gọi Hiệu ứng nhà kính tự nhiên -Bức xạ nhiệt phản xạ từ Trái đất dạng sóng dài, bị hấp thụ số thành phần khí quyển, gọi khí nhà kính, đặc biệt là CO , nước số khí khác CH , CFC, O , N2O…Nếu lượng khí tăng lên lượng nhiệt bị giữ lại khí (giống nhà kính) tăng lên, làm nhiệt độ Trái đất tăng lên CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI SỰ KHUẾCH TÁN Ơ NHIỄM TRONG KHƠNG KHÍ 10 Yếu tố khí hậu -Ảnh hưởng gió -Độ ẩm mưa 11 Yếu tố địa hình, cơng trình xây dựng Ảnh hưởng địa hình với phân tán chất nhiễm CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI SỰ KHUẾCH TÁN Ô NHIỄM TRONG KHÔNG KHÍ 12 Biện pháp kỹ thuật quản lý để giảm thiểu phát thải -Sử dụng nguồn lượng -Áp dụng biện pháp kỹ thuật: • Giảm thiểu chất phát thải nhờ hồn thiện cơng nghệ, máy móc, thiết bị tận dụng chất thải • Xử lý chất thải: nghiên cứu ứng dụng hệ thống làm khí thải hiệu • Phát tán chất ô nhiễm để đảm bảo chất lượng khơng khí sát mặt đất khơng bị nhiễm -Sử dụng nguồn lượng đại dương, mặt trời -Quản lý: ban hành luật, kiểm soát, quy hoạch, CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI SỰ KHUẾCH TÁN Ô NHIỄM TRONG KHƠNG KHÍ 12 Biện pháp kỹ thuật quản lý để giảm thiểu phát thải Tăng cường hoạt động quản lý nhà nước pháp luật: -Ban hành luật phù hợp -Kiểm soát chặt chẽ nguồn gây nhiễm, khuyến khích đầu tư áp dụng cơng nghệ -Kiểm sốt chặt chẽ phương tiện giao thông số lượng quy hoạch đường giao thông -Quy hoạch đô thị khu cơng nghiệp Đối với việc nhiễm khơng khí nguồn tự nhiên, việc giảm thiểu có hiệu thấp, người đối phó với nhiễm cách che chắn, tránh xa khu vực ảnh hưởng CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI SỰ KHUẾCH TÁN Ô NHIỄM TRONG KHƠNG KHÍ 12 Biện pháp kỹ thuật quản lý để giảm thiểu phát thải Đối với giao thông vận tải: -Nâng cao chất lượng đường: giảm bụi, giảm mài mòn lốp -Áp dụng phương pháp vệ sinh đường phố hiệu -Thay nhiên liệu sử dụng nhiễm hơn: sử dụng xăng khơng chì, khí hóa lỏng, sử dụng động hybrid -Nâng cao chất lượng cải thiện hiệu suất động Áp dụng biện pháp giảm hạn chế tiếng ồn Sử dụng động thay cho động -Kiểm soát hệ thống thải xe, trọng, tốc độ hành trình xe Lắp đặt thêm thiết bị giảm ồn, xử lý khí thải -Quy hoạch mạng lưới giao thông công cộng thuận lợi, khoa học Trồng xanh, xây tường chắn âm, giảm hoạt động phương tiện cá nhân CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI SỰ KHUẾCH TÁN Ô NHIỄM TRONG KHƠNG KHÍ 12 Biện pháp kỹ thuật quản lý để giảm thiểu phát thải Đối với sản xuất công nghiệp: -Quy hoạch khu cơng nghiệp: kiểm sốt nồng đồ khí thải phù hợp, đặt cuối hướng gió -Trồng xanh: giảm xạ nhiệt, giảm nhiệt độ khơng khí, cản gió, nâng capo chất lượng mơi trường, hấp thụ khí độc hại, cản trở lan truyền bụi tiếng ồn -Giảm thiểu lượng nhiên liệu sử dụng: tăng hiệu suất sử dụng nhiên liệu biện pháp cải tiến cơng nghệ, vận hành quy trình kỹ thuật, sử dụng biện pháp tiết kiệm lượng, sử dụng nguồn lượng sạch, lượng tái tạo -Giảm thiểu chất thải cơng nghiệp: dùng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh thấp, cải tiến trình đốt để giảm chất thải -Áp dụng phương pháp xử lý trước thải