顆粒物污染

可吸入顆粒物是指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤10微米的顆粒物?？晌腩w粒物的濃度以每立方米空氣中可吸入顆粒物的毫克數(shù)表示。國家環(huán)?？偩?996年頒布修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095-1996)》中將飄塵改稱為可吸入顆粒物，作為正式大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

顆粒物的直徑越小，進(jìn)入呼吸道的部位越深。10微米直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，5微米直徑的可進(jìn)入呼吸道的深部，2微米以下的可100%深入到細(xì)支氣管和肺泡。

總懸浮顆粒物是指漂浮在空氣中的固態(tài)和液態(tài)顆粒物的總稱，其粒徑范圍約為0.1-100微米。有些顆粒物因粒徑大或顏色黑可以為肉眼所見，比如煙塵。有些則小到使用電子顯微鏡才可觀察到。通常把粒徑在10微米以下的顆粒物稱為PM10，又稱為可吸入顆粒物或飄塵?？晌腩w粒物(PM10)在環(huán)境空氣中持續(xù)的時(shí)間很長，對(duì)人體健康和大氣能見度影響都很大。一些顆粒物來自污染源的直接排放，比如煙囪與車輛。另一些則是由環(huán)境空氣中硫的氧化物、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)化合物及其它化合物互相作用形成的細(xì)小顆粒物，它們的化學(xué)和物理組成依地點(diǎn)、氣候、一年中的季節(jié)不同而變化很大?？晌腩w粒物通常來自于在未鋪瀝青、水泥的路面上行使的機(jī)動(dòng)車、材料的破碎碾磨處理過程以及被風(fēng)揚(yáng)起的塵土。

空氣污染指數(shù)(AIR POLLUTION INDEX，簡稱API)是一種反映和評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量的方法，就是將常規(guī)監(jiān)測的幾種空氣污染物的濃度簡化成為單一的概念性數(shù)值形式、并分級(jí)表征空氣質(zhì)量狀況與空氣污染的程度，其結(jié)果簡明直觀，使用方便，適用于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢。空氣污染指數(shù)是根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和各項(xiàng)污染物對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的影響來確定污染指數(shù)的分級(jí)及相應(yīng)的污染物濃度限值。中國采用的空氣污染指數(shù)(API)分為五級(jí)，API值小于等于50，說明空氣質(zhì)量為優(yōu)，相當(dāng)于達(dá)到國家空氣質(zhì)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，符合自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其它需要特殊保護(hù)地區(qū)的空氣質(zhì)量要求。API值大于50且小于等于100，表明空氣質(zhì)量良好，相當(dāng)于達(dá)到國家空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。API值大于100且小于等于200，表明空氣質(zhì)量為輕度污染，相當(dāng)于達(dá)到國家空氣質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn);長期接觸，易感人群病狀有輕度加劇，健康人群出現(xiàn)刺激癥狀。API值大于200，表明空氣質(zhì)量較差，超過國家空氣質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，一定時(shí)間接觸后，對(duì)人體危害較大。

可吸入顆粒物被人吸入后，會(huì)累積在呼吸系統(tǒng)中，引發(fā)許多疾病。對(duì)粗顆粒物的暴露可侵害呼吸系統(tǒng)，誘發(fā)哮喘病。細(xì)顆粒物可能引發(fā)心臟病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能等。因此，對(duì)于老人、兒童和已患心肺病者等敏感人群，風(fēng)險(xiǎn)是較大的。另外，環(huán)境空氣中的顆粒物還是降低能見度的主要原因，并會(huì)損壞建筑物表面。

根據(jù)中國空氣污染特點(diǎn)和污染防治重點(diǎn)，計(jì)入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目暫定為：二氧化硫、氮氧化物和總懸浮顆粒物。隨著環(huán)境保護(hù)工作的深入和監(jiān)測技術(shù)水平的提高，將調(diào)整增加其它污染項(xiàng)目，以便更為客觀地反映污染狀況。

過濾相關(guān)知識(shí)

過濾的過程和方法

1、過濾原理

主要包括遷移、附著和脫附三個(gè)過程。

2、過濾周期及反沖洗

⑴過濾周期

工程應(yīng)用中，設(shè)計(jì)和運(yùn)行是以水頭損失來控制過濾周期，當(dāng)濾料的水頭損失達(dá)到最大允許值時(shí)，就停止過濾，沖洗濾池。

⑵反沖洗的方法

①單獨(dú)用水反沖洗：用高速水流沖洗

優(yōu)點(diǎn)：只需一套反沖洗系統(tǒng)。

缺點(diǎn)：沖洗耗水量大，當(dāng)沖洗強(qiáng)度控制不當(dāng)時(shí)，可能產(chǎn)生礫石承托層松動(dòng)，沖洗后濾料因水力分級(jí)呈上細(xì)下粗的分層結(jié)構(gòu)狀態(tài)。

②氣水聯(lián)合反沖洗：采用空氣和水流同時(shí)沖洗。

優(yōu)點(diǎn)：沖洗效果好，耗用水量少小，沖洗過程中不需濾層流化。

缺點(diǎn)：需增加空氣系統(tǒng)，與單獨(dú)用水沖洗相比所需設(shè)備較多。

③帶表面輔助沖洗的水反沖洗

在濾層表面設(shè)置高速水沖洗系統(tǒng)，利用高速水流對(duì)表層濾料加以攪動(dòng)，增加濾料顆粒的碰撞機(jī)會(huì)，利用高速水流的剪切作用來提高反沖洗效果。

3、濾池的基本構(gòu)造

主要由濾料層、配水系統(tǒng)和承托層組成。

⑴濾料層

①顆粒濾料過濾

廢水處理中可用石英砂、無煙煤、陶粒、纖維球、聚氯乙烯球等作為濾料。

例如以石英砂作濾料時(shí)，砂粒徑為0～2.0mm，該值大于給水濾池的石英砂粒徑(0mm);反沖洗強(qiáng)度可取18～20L/㎡/s，亦大于給水過濾時(shí)的12～15 L/㎡/s.

廢水懸浮物濃度高時(shí)，為了提高濾池的納污量，延長過濾周期，可采用粗濾料、雙層或三層濾料和上向流濾池。處理廢水的上向流濾池為下部進(jìn)水，上部出水，各層濾料截污力能完全發(fā)揮，水頭損失上升緩慢。

例如，處理廢水的某上向流濾池的濾料級(jí)配由上而下分別為：上部細(xì)砂層，砂粒徑為1～2mm，層厚1500mm;中部砂層，砂粒徑為2～3mm，層厚300mm;下部粗砂層，砂粒徑10～16mm，層厚100mm.

②多孔濾料過濾

去除毛紡、化纖和造紙等行業(yè)廢水中的懸浮細(xì)纖維而采用的篩網(wǎng)過濾即為多孔濾料過濾。

⑵配水系統(tǒng)和承托層

配水系統(tǒng)一般分為大阻力配水系統(tǒng)和小阻力配水系統(tǒng)兩類。

承托層一般是配合管式大阻力配水系統(tǒng)使用，若采用中小阻力配水系統(tǒng)，且配水孔眼數(shù)量多、尺寸小，配水本身已很均勻，濾料本身不會(huì)從孔眼漏掉的話，承托層可以適當(dāng)減小或省去。

4、濾池的分類

濾池按濾料組成分為：單層濾料、雙層濾料、多層濾料及混合濾料濾池。

按水流方向分為：下向流、上向流、雙向流和輻向流濾池。

按濾速大小分為：慢濾池、快濾池和高速濾池。

5、城市污水三級(jí)處理中過濾單元的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

⑴濾池的反沖洗

三級(jí)處理中對(duì)濾池反沖洗的要求高，建議采用氣、水反沖洗與表面沖洗相結(jié)合的聯(lián)合反沖洗方式。

⑵濾池池型

避免選用虹吸濾池等反沖洗能力較差的池型，而應(yīng)優(yōu)考慮選用移動(dòng)沖洗罩濾池、V型濾池和T型濾池等表面沖洗能力較強(qiáng)的池型。

由于雙閥濾池和四閥濾池具有技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、操作可靠等優(yōu)點(diǎn)，常被采用。

⑶濾池的設(shè)計(jì)參數(shù)

與給水處理中濾池的設(shè)計(jì)參數(shù)相比，在城市污水三級(jí)處理中濾層的厚度和濾料粒徑都較大，但濾速則略小。在城市污水三級(jí)處理中過濾單元的主要設(shè)計(jì)參數(shù)主要為：

6、壓力濾池和微孔篩濾機(jī)

⑴壓力濾池

是一個(gè)密閉的鋼罐，里面裝有和快濾池相似的配水系統(tǒng)和濾料等，在壓力下操作運(yùn)行。 在小規(guī)模的中水處理流程中過濾單元多采用壓力濾罐，其特點(diǎn)是占地少，建設(shè)周期短，有定型產(chǎn)品，且運(yùn)行管理方便。

⑵微孔篩濾機(jī)

是利用微孔篩濾網(wǎng)進(jìn)行固液分離，過濾機(jī)理主要是機(jī)械篩濾作用。 特點(diǎn)是占地面積小，處理量大，操作管理方便，在啤酒生產(chǎn)廢水的預(yù)處理中獲得廣泛應(yīng)用。

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