Xem mẫu
- Học phần
KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI
(MTR4032) – 02 tín chỉ
GV Phụ trách
PHẠM KHẮC LIỆU
pklieu@yahoo.com
- Nội dung
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG
KHÍ VÀ KIỂM SOÁT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
1.1. Các nguồn thải gây ÔNKK
1.2. Các tác nhân gây ÔNKK
1.3. Tiêu chuẩn chất lượng không khí
1.4. Kiểm soát ÔNKK
Chương 2. CƠ SỞ HÓA-LÝ CÁC QUÁ TRÌNH XỬ
LÝ BỤI VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM DẠNG KHÍ
2.1. Xử lý bụi
2.2. Xử lý các chất ô nhiễm dạng khí
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-2
- Nội dung
Chương 3. KỸ THUẬT XỬ LÝ BỤI
3.1. Đại cương
3.2. Buồng lắng trọng lực
3.3. Thiết bị tách bụi ly tâm
3.4. Thiết bị túi lọc
3.5. Thiết bị tách bụi tĩnh điện
3.6. Thiết bị rửa ướt
3.7. So sánh và lựa chọn thiết bị xử lý
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-3
- Nội dung
Chương 4. KỸ THUẬT XỬ LÝ CÁC CHẤT Ô
NHIỄM DẠNG KHÍ VÀ HƠI
4.1. Đại cương
4.2. Xử lý lưu huỳnh dioxit (SO2)
4.3. Xử lý các nitơ oxit (NOx)
4.4. Xử lý các chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC)
4.5. Xử lý một số khí ô nhiễm khác
Chương 5. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ MỘT SỐ LOẠI
KHÍ THẢI CÔNG NGHIỆP
- Ví dụ khí thải nhiệt điện
- Seminar
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-4
- Đánh giá học phần
Điểm quá trình học tập: 50%
Kiểm tra nhanh: 10%
Kiểm tra giữa kỳ: 20%
Bài tập nhóm: 20%
Điểm thi kết thúc học phần: 50%
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-5
- Tài liệu học tập
Bài giảng (slides)
Tài liệu tham khảo
C.C. Lee and Shun Dar Lin. Handbook of
Environmental Engineering Calculations. McGraw
Hill, 2000.
Trần Ngọc Chấn. Ô nhiễm không khí và xử lý khí
thải. Tập 2. Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2001.
Trần Ngọc Chấn. Ô nhiễm không khí và xử lý khí
thải. Tập 3. Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2001.
Karl B. Schnelle and Charles A. Brown. Air pollution
control technology handbook. CRC Presss LLC,
2002 (Một số chương chọn lọc)
Tài liệu khác.
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-6
- Chương 1. Tổng quan về ÔNKK và KSÔNKK
1.1. Nguồn thải gây ÔNKK
1.1.1. Các loại nguồn
Theo nguồn gốc phát sinh
Nguồn tự nhiên
Núi lửa phun
Cháy rừng
Bão bụi/cát
Phân hủy xác sinh vật
Phản ứng giữa các khí trong tự nhiên
Nguồn nhân tạo
Công nghiệp
Giao thông vận tải
Nông nghiệp
Sinh hoạt
Theo tính chất
Nguồn cố định - ống khói nhà máy
Nguồn di động - ống xả phương tiện giao thông
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-1
- Chương 1. Tổng quan về ÔNKK và KSÔNKK
1.1.2. Đánh giá nguồn thải
Quan trắc trực tiếp
Đo đạc, lấy mẫu-phân tích trực tiếp
Phản ánh sát thực tế
Độ chính xác cao
Tốn kém nếu số luợng yêu cầu lớn
Đánh giá nhanh (học phần riêng)
Công suất nguồn thải hệ số phát thải
Mô hình hóa
Sử dụng các mô hình toán, phần mềm mô phỏng các
nguồn thải và tính toán tải lượng thải (ví dụ: MOVES)
Chỉ mô phỏng gần đúng sự phát tán chất ô nhiễm từ
nguồn thải, cần phải có kiểm định trong thực tế.
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-2
- Lưu lượng khí thải
• Đo tốc độ v
• Tính Q = v A
Bụi, CO, SO2, NOx…
• Hút mẫu khí thải về
PTN phân tích
• Đo nồng độ tại chỗ
- Chương 1. Tổng quan về ÔNKK và KSÔNKK
Ví dụ phương pháp đánh giá nhanh (WHO, 1993)
Bảng Hệ số phát thải nhà máy nhiệt điện (khí thải chưa xử lý)
Đơn vị Bụi SO2 NOx CO VOC
Loại nhiên liệu
(U) (kg/U) (kg/U) (kg/U) (kg/U) (kg/U)
Khí tự nhiên tấn 0,287 20S 8,91 2,36 0,863
Dầu DFO tấn 0,710 20S 9,62 2,19 0,791
Than anthracite tấn 5A 19,5S 9,0 0,3 0,055
A: độ tro của than (%); S: hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu (%)
Vd: - Than Quảng Ninh: A = 22%; S = 0,5%, C = 62,8%
- Dầu DFO: A = 0,1%; S = 3%; C = 85%
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-4
- Chương 1. Tổng quan về ÔNKK và KSÔNKK
Bảng Hệ số phát thải động cơ ô tô, xe máy (chưa qua bộ xử lý)
Bụi SO2 NOx CO VOC
Loại phương tiện Đơn vị (U)
(kg/U) (kg/U) (kg/U) (kg/U) (kg/U)
Ô tô chở người
Động cơ < 1400 cc (xe sản tấn nhiên
xuất trong thời gian 1985-1992; 0,80 20S 15,13 118,0 14,83
chạy trong thành phố) liệu
1000 km 0,07 1,74S 1,31 10,24 1,29
Xe máy
tấn nhiên
động cơ 2 kỳ; 50 cc 4 20S 27 730 500
liệu
tấn nhiên
động cơ 4 kỳ; >50 cc - 20S 8,0 525 80
liệu
Nguồn: WHO, 1993
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-5
- Chương 1. Tổng quan về ÔNKK và KSÔNKK
1.2. Các tác nhân ÔNKK
1.2.1. Khái quát
Theo dạng tồn tại
Tác nhân dạng khí (các chất khí, hơi)
Tác nhân dạng hạt - các sol khí hay aerosol (bụi,
khói, sương, mù,…)
Bụi: các hạt rắn trong không khí (PM: Particulate Matters)
• bụi lơ lửng (kích thước < 10 mm)
• bụi lắng được (kích thước > 10 mm)
Theo phương thức đi vào không khí:
Tác nhân ô nhiễm sơ cấp: trực tiếp từ nguồn thải, ví
dụ PM, SO2, CO, NOx, HC
Tác nhân ô nhiễm thứ cấp: do phản ứng trong khí
quyển tạo thành, ví dụ: SO3, O3, PAN,…
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-6
- Chương 1. Tổng quan về ÔNKK và KSÔNKK
Kích thước hạt các loại sol khí
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-7
- Chương 1. Tổng quan về ÔNKK và KSÔNKK
Nguồn: Karl B. Schnelle and Charles A. Brown, 2002
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-8
- Chương 1. Tổng quan về ÔNKK và KSÔNKK
Nồng độ chất ÔN trong không khí: mg/m3 và ppm(v)
Ở 0oC, 1 atm: MW
1 ppm(v)
3
mg/m từ đâu có?
22,4
(MW: khối lượng phân tử chất ÔN)
Ở T(K) và P (atm):
MW 273
1 ppm(v) P mg/m3
22,4 T
Ở 20oC (293 K) và 1 atm:
MW
1ppm(v) mg/m 3
24,04
Ví dụ: Với khí CO2 (MW = 44), ở 20oC và 1 atm:
1 ppm(v) = 44/24,04 = 1,83 mg/m3
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-9
- Chương 1. Tổng quan về ÔNKK và KSÔNKK
1.2.2. Các tác nhân ô nhiễm không khí chủ yếu
6 tác nhân chính quy định trong tiêu chuẩn
CLKK xung quanh (criteria air pollutants):
Carbon monoxide (CO)
Nitrogen dioxide (NO2)
Ozone (O3)
Sulfur dioxide (SO2)
Bụi (TSP, PM10, PM2.5)
Chì (Pb)
Một số tác nhân phổ biến khác:
Các chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), chủ yếu
hydrocarbon
Ammonia (NH3) , H2S, Cl2,…
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-10
- Chương 1. Tổng quan về ÔNKK và KSÔNKK
Nguồn và cơ chế phát sinh một số tác nhân ÔNKK chủ yếu
Tác nhân Nguồn phát sinh Cơ chế phát sinh
SO2 • Khí thải lò đốt than, dầu, khí; • Phản ứng cháy của S trong nhiên liệu
• CN sản xuất H2SO4 • Sản phẩm trung gian
NOx • Khí xả động cơ ô tô, xe máy; • Phản ứng của N2 và O2 trong không
• Khí thải nhà máy nhiệt điện; khí ở nhiệt độ cao
• CN phân bón, sản xuất HNO3 • Sán phẩm trung gian
CO • Khí xả động cơ ô tô, xe máy; • Phản ứng cháy của C và các chất
khói lò đốt than; khí thải CN hữu cơ trong điều kiện thiếu O2
Hydrocarbon • Dây chuyền sản xuất (khai thác • Bay hơi, thất thoát dung môi hữu cơ
chế biến dầu mỏ, sơn,…)
• Khí xả động cơ ô tô, xe máy • Đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu
O3 • Phản ứng trong khí quyển • Phản ứng tạo sương khói quang hóa
Bụi • Khí thải nhà máy điện, xe cộ,… • Phản ứng cháy nhiên liệu (rắn, lỏng)
• Quá trình cơ học trong sản xuất • Phân chia nhỏ vật chất rắn
• Sản phẩm thứ cấp • Phản ứng tạo sol sulfat…
EPA còn quy định danh mục 188 chất ÔNKK nguy hại (HAPs)
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-11
- Chương 1. Tổng quan về ÔNKK và KSÔNKK
PM1 CO NOx
0
Nguồn phát
sinh một số
SO2 VOCs chất ÔNKK
ở Mỹ năm
1997
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-12
- Chương 1. Tổng quan về ÔNKK và KSÔNKK
Phát thải các tác nhân ÔNKK từ quá trình đốt các nhiên liệu khác nhau
Nguồn: Richard W. Boubel, Fundamental of Air Pollution, 1994)
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-13
- Chương 1. Tổng quan về ÔNKK và KSÔNKK
1.3. Các tiêu chuẩn chất lượng không khí
1.3.1. Tiêu chuẩn chất lựợng không khí xung quanh
Quy định giới hạn nồng độ các chất trong không khí
xung quanh.
WHO: chỉ dẫn về CLKK xung quanh
Ở Hoa Kỳ: EPA phân biệt 2 loại:
• TC loại một (primary standard) bảo vệ sức khỏe con người
• TC loại 2 (secondary standard) ngăn ngừa sự phá hủy môi
trường, tài sản
Ở Việt Nam:
1. QCVN 05:2013/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng không khí xung quanh (phiên bản trước QCVN 05:2009)
2. QCVN 06:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một
số chất độc hại trong không khí xung
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 1-14
nguon tai.lieu . vn