Giáo trình kỹ thuật xử lý ô nhiễm không khí đinh xuân thắng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHố Hồ CHI MINH VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN PGS TS ĐINH XUÂN THANG ■■ ỊÌ,Í? 'ệ:' : ' ' ~^:‘!-^jMrwMbMm ■ s HJEMMHSlS ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHĨ HƠ CHÍ MINH VIỆN MÔI TRUƯNG VÀ TÀI NGUYÊN PGS TS ĐINH XN THÁNG GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT Xử LÝ Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHƠ HỒ CHÍ MINH - 2014 o NHIẼM KHONG KHI Binh Xuân Thắng NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỊ Hồ CHÍ MINH Khu phị' 6, Phường Linh Trung, Quặn Thú Đức, TPHCM Sô' 3, Công trường Qứx' tẽ Quận TP Hồ Chi Minh ĐT: 38239171 - 38225227 - 38239172 Fax: 38239172 - E-maiỉ: vnuhp@vnuhcm.edu PHÒNG PHÁT HÀNH NHÀ XUẤT BẢN DẠI HỌC QUÓC GIA THÀNH PHĨ Hổ CHI MINH Số Cơng trường Quốc tê - Quặn - TPHCM ĐT: 38239170 - 0982920509 0913943466 Fax: 38239172 - Website: www.nxbdhqghcm.edu.vn Chịu trách nhiệm xuất bàn: NGUYỀN HOÀNG DŨNG Chịu trách nhiệm nội dung: NGUYỄN HOÀNG DŨNG Tổ chức bàn thào chịu trách nhiệm tác quyền NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM Biên tập: PHẠM ANH TÚ Sửa bàn in: THÙY DƯƠNG Trình bày bìa: Mă số ISBN: 978-604-73-2064-6 SỐ lượng 1.000 cuốn: khô 16 X 24 cm Số dăng ký kế hoạch xuất bàn: 1660-2013/CXB/23-99/ĐHQGTPHCM Quyết định xuất bàn số: 36 ngày 10/02/2014 củaNXB ĐHQGTPHCM In Công Ty TNHH In bao bì Hưng Phú Nộp lưu chiểu q năm 2014 iii Lời nói đầu LỜI NĨI ĐÀU Ơ nhiễm khơng khí ưong vấn đề cần quan tâm không phán quan trọng ô nhiễm nước thài, chất thải rắn chất thài nguy hại Đất nước phát triển đồng thời làm gia tăng mức độ ó nhiễm cà mặt tài lượng; nồng độ; thành phẩn chất nhiễm khơng khí ngày tăng với tính chất đa dạng, phức tạp chúng Xừ lý chất nhiễm khí thài, thế, không phần quan trọng nhàm giảm thiểu nồng độ chất nhiễm thải vào khí quyển; giữ cho mơi trường lao động nói riêng đồng thời giảm tới mức thấp ảnh hưởng chúng đến mơi trường nói chung Giáo trình Kỹ thuật xừ lý nhiễm khơng khí nhàm giúp cho bạn đọc có thẻ nắm vững dược kiến thức bản; lựa chọn biện pháp xử lý hợp lý, nhàm xừ lý triệt dể chất nhiễm có ưong khí thải với chi phí hợp lý; đàm bảo nồng độ chât ô nhiễm thải môi trường đạt quy chuân tiêu chuẩn hành; phù hợp với điều kiện cụ thể dồnh nghiệp Giáo trình tham khảo làm tài liệu giảng dạy cho chương trình đào tạo cán chun mơn ngành mơi trường; đồng thời giúp cho độc già khác có quan tâm đến lĩnh vực Cuốn sách biên soạn xuất bàn lần nên không ưánh khỏi sai sót Tác giả mong muốn nhận góp ý bạn đọc để sách hoàn chinh Trân trọng Tác giả V Mục lục MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẢU iii DANH MỤC CÁC BẢNG X DAN H ML (z CAC HIN H PHẢN I CÁC PHƯƠNG PHÁP xử LÝ BỤI CHƯƠNG TỎNG QUAN VÉ CÁC PHƯƠNG PHÁP xử LÝ BỤI -3 1.1 TÔNG QUAN VÈ NHIÊM KHƠNG KHÍ DO BỤI „_3 1.1.1 Khái niệm chưng bụi — 1.1.2 Hiện trạng nhiễm khơng khí bụi 11 1.2 TỐNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP xừ LÝ BỤI 16 1.2.1 Phương pháp khô —16 1.2.2 Phương pháp ướt 3C CHƯƠNG XỬ LÝ BỤI BẢNG BUÒNG LẤNG 45 2.1 Cơ SỜ LÝ THUYẾT LựA CHỌN KÍCH THƯỚC BNG LẮNG 45 2.2 TÍNH TỐN HIỆU ST 49 2.2.1 Đối với cỡ hạt có đường kính d > dmin (pm) 49 2.2.2 Đối với cỡ hạt có đường kính từ d < dmin (pm) 49 2.3 TÍNH TỐN CÁC THÔNG số ĐÀU RA 49 2.4 TÍNH TỐN ĨNG DÀN 50 2.4.1 Xác định kích thước cùa đoạn ống dẫn 50 2.4.2 Xác định tổn thất ma sát ừong ống dẫn 51 2.4.3 Tổn thất áp suất sức càn cục 52 2.4.4 Tồn thất áp suất ữong đường ống nối hệ thống buồng lắng với quạt 52 2.5 TÍNH TỐN CHỌN QUẠT HÚT 52 2.6 TÍNH TỐN ỐNG THẢI 53 2.7 BÀI TỐN VÍ Dự 53 2.7.1 Túih toán hiệu suất 55 2.7.2 Tính tốn thông số đầu 55 2.7.3 Tính tốn ống dẫn 57 2.7.4 Tính tốn chọn quạt hút 58 2.7.5 Tính tốn ống thài 58 vi - Giáo trình Kỹ ihtxử lý nhiễm khơne CHƯƠNG XỬ LÝ BỤI BẢNG XICLON 60 3.1 TÍNH TỐN XICLON 60 3.2 BÀI TỐN VÍ DỤ 63 CHƯƠNG XỬ LÝ BỤI BẰNG THIÉT BỊ LỌC TÚI VẢI 75 4.1 THÉT BỊ LỌC TÚI VÀI 75 4.1.1 Khối lượng bụi thu 75 4.1.2 Tổn thất áp suất thiết bị lọc túi vải 76 4.1.3 Then gian rũ bụi — 76 4.1.4 Kích thước thiết bị lọc túi vải 77 4.2 TỐN THÁT ÁP Lực TRÊN ĐƯỜNG ÔNG 78 4.2.1 Tổn thất áp lực đường ong nỗi thiết bị lọc túi vãi với quạt 78 4.2.2 Tổn thất áp lực đường ống nối từ quạt đến ống khói 79 4.3 BĂ1TỐNVÍDỤ 80 43.1 Thiết bị lọc túi vài 80 43.2 Ton thất áp suất ưên đường ống 87 4.3.3 Chọn quạt hút 89 4.3.4 Tính tốn chiều cao ống thài 89 'HÀN KỶ THUẬT xử LÝ HƠI KHÍ Độc - TIẾNG ỊN 93 CHƯƠNG TỎNG QUAN VẺ PHƯƠNG PHÁP xử LÝ KHÍ THẢI 95 5.1 TỒNG QUAN VÉ KHÍ THÀI 95 5.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP xử LÝ KHÍ THÀI 101 CHƯƠNG XỬ LÝ KHÍ THẢI BÀNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ 104 6.1 KHÁI NỆM VỀ HÂP THỤ 104 6.1.1 Phân loại „ 104 6.1.2 Chất hấp thụ (dung môi) 105 6.2 Cơ SỚ LÝ THUYẾT CÙA QUÁ TRÌNH HẤP THỤ 106 6.2.1 Cân hệ khí - lịng 106 6.2.2 Lý thuyết ừao đổi chất hấp thụ 108 6.23 Quy luật động học 109 6.2.4 Cân vật chất trình hấp thụ 116 6.2.5 Cơ sờ tính tốn q trình hấp thụ 120 6.3 PHƯƠNG PHÁP HÁP THỤ XỬ LÝ KHÍ THẢI 121 6.3.1 Các phương pháp xử lý khí SO2 121 6.3.2 Xử lý H2S.CS2.RSH 129 Mục lục vii 6.3.3 Xử lý oxit niter 132 6.3.4 Xử lý halogen hợp chãi cứa chúng 135 6.3.5 Xử ly khí co, 6.4 TÍNH TỐN THÉT BỊ HẤP THỊ’ 139 143 6.4.1 Tháp đệm 143 6.4.2 Tháp rửa khí rỗng _ 147 6.4.3 Tháp sùi bọt 149 6.5 BÀI TOÁN VÍ DỤ 157 CHƯƠNG XỬ LÝ KHÍ THẢI BẤNG PHƯƠNG PHÁP HẨP PHỤ 1’5 7.1 KHÁI NIỆM VỀ HÂP PHỤ 175 7.2 Cơ CHÉ CỦA QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ 1'5 7.2.1 Các giai đoạn cùa trình hấp phụ 7.2.2 Cơ chế cùa trình hấp phụ i— 7.3 CÁC LOẠI VẬT LIỆU HÁP PHỤ 7.3.1 Than hoạt tính 18 ỉ 7.3.2 Silicagen 182 7.3.3 Alumogen 183 7.3.4 Zeolit 183 7.4 Cơ SỜ LÝ THUYÉT CỦA HÁP PHỤ 185 7.4.1 Sự cân bàng hấp phụ 185 7.4.2 Quy luật động học hấp phụ 189 7.4.3 Phương pháp hoàn nguyên chất hấp phụ 197 7.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP HÁP PHỤ TRONG xử LÝ KHÍ THẢI 199 7.5.1 Hấp phụ khơng hồn ngun 199 7.5.2 Hấp phụ có hồn ngun 202 7.6 TÍNH TỐN QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ 207 7.6.1 Tính tốn q trình hấp phụ 207 7.6.2 Tính tốn q trình hồn ngun vật liệu hấp phụ 217 7.7 CÁC QUÁ TRÌNH HẨP PHỤ 218 7.7.1 Hấp phụ dung môi bay 218 7.7.2 Tách oxit nitơ 221 7.7.3 Tách khí so2 223 7.7.4 Tách halogen hợp chất cùa chúng .225 7.7.5 Tách khí H2S hợp chất hữu có chứa lưu huỳnh 227 Ylii _Giáo trình Kỹ thtxứ lý ộ nhiễm khơnẹ 7.7.6 Tách hen thuỳ ngân 232 7.8 BÀI TỐN VÍ DỤ 234 7.8.1 Xây dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ 234 7.8.2 Thời gian hấp phụ theo hệ số truyền khối 238 7.8.3 Tính tốn thiết bị 240 7.8.4 Quá trình nhà hấp phụ 247 CHƯƠNG XỬ LÝ KHÍ THẢI BẢNG PHI ONG PHÁP NHIỆT 250 8.1 CÁC ĐẶC ĐÉM CHUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐÓT 250 8.1.1 Phạm vi áp dụng phương pháp xử lý khí thái bàng phương pháp thiêu đốt 252 8.1.2 Các yếu tố ánh hưởng đen trình đốt 252 8.1.3 Ưu nhược điểm phương pháp thiêu đốt 253 8.1.4 Một số ý thiết kế thiết bị thiêu đốt 253 8.2 MỘT SỐ PHẢN ÚNG HÓA HỌC XẢY RA TRONG Q TRÌNH THIÊU ĐĨT 254 8.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP THIÊU ĐỎT VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG CỦA TÙNG PHƯƠNG PHÁP ’ 255 8.3.1 Các phương pháp thiêu đốt khí thái nhiễm 255 8.3.2 Xử lý ô nhiễm mùi bàng phương pháp thiêu đốt 266 CHƯƠNG XỬ LÝ KHÍ THẢI BẢNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC 268 9.1 TÔNG QUAN 268 9.1.1 Khái niệm 268 9.1.2 Lợi ích cùa việc ứng dụng phương pháp sinh học xừ lý khí thài 268 9.1.3 Cơ chế hoạt động cùa bể sinh học xử lý khí thài 269 9.1.4 Các nhân tố ành hường đến trình sinh học xừ lý khí thải 270 9.2 CÁC QUÁ TRÌNH VÀ THÉT BỊ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC XỪLÝ KHÍ THẢI 273 9.2.1 Phương pháp lọc sinh học xử lý khí thài 273 9.2.2 Lọc sinh học nhò giọt (trickling biofilter) 279 9.2.3 Hấp thụ sinh học (bioscrubber) 281 9.2.4 Thiết bị màng xử lý khí thải bàng phương pháp sinh học (membrane bioreactors) 283 CHƯƠNG 10 TỎNG QUAN VÉ TIẾNG ÔN VÀ CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TIẾNG ỔN- - .1 - 285 10.1 TỔNG QUAN VẺ TIÊNG ỔN 285 10.1.1 Khái niệm tiếng ồn 285 10.1.2 Phân loại tiếng ồn 286 Phụ lục - BIỂU ĐĨ ĐẶC TÍNH VÀ KÍCH THƯỚC CỦA MỘT SỊ LOẠI QUẠT THỊNG DỤNG Á p suất toàn phần H, kG /m 359 Lưu lượng L, m3/h Quạt ly tâm u 4-70 N°« I ưu lượng I , m’/h Quụt I) (Am H 70N“l(l Giáo trình Kỹ thuật xứ lý nhiễm khơng khị_ Á p suất toàn phần H , kG /m (N Áp suất toàn phần H, kG /m 360 Lưu lượng L, nr/h Quạt ly tâm IỊ - 70 Nn 16 361 Phụ lục - BIÊU ĐÓ ĐẶC TÍNH VÀ KÍCH THƯỚC CỦA MỘTSĨ LOẠI QUẠT THƠNG DỤNG KÍCH THƯỚC CHẾ TẠO VÀ LẤP ĐẬT (mm) CỦA QUẠT LY TÂM u - 70 LOẠI CHÓNG TIA LỬA N° H L b bi bỉ c c, Q Cj d I A A! A] c< 23 545 554 481 197 204 1623 126 400 260 12 1563 175 2 *// f ft V a ữ ’r^z \Ll t' H a i f L _ f J iff 'f Ju>l Suọin nip âuọp U-.j "I ‘HĐMẸIM I.ys Vi\ J.ynsdy 1VH1NỌ1 HNla DyxỌCÍ n-jj 6ãô/'tyrf 372 Giỏo trỡnh K thut x lý ụ nhiễm khơng khí PHỤ LỤC 10: BIÉU Đồ XÁC ĐỊNH HỆ số CẢN cục BỘ £ CỦA CHẠC BÃ Hút /4 Ũ Mỉ MJW ữĩ et gi 9ỈS au Ịií ữĩ gi I iZfiS tu lỉ * 0' M ẠĨS srí gt í ữtỉ g(SŨ