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水资源危机
二、水体污染源和污染物
1.水体污染源
(1)
工业废水
(2)
城市生活废水
(3)
交通运输污染源
(4)
农业排水
2.水体污染物
(1)固体污染物 在水中有三种存在形态:
溶解态、胶体态、悬浮态
(2)耗氧(或需氧)有机污染物;
(3)有毒污染物:
①无机毒物
②有机毒物
③放射性物质
(4)营养性污染物:
指可以引起水体富营养化的物质,
主要有氮和磷。
(5)生物污染物
(6)油脂类污染物
3.水环境污染的危害
(1).严重影响人的健康
(2).造成水生态系统破坏
(3).加剧了缺水状况
(4).对农作物产生危害
(5).造成了较大的经济损失
4.水污染指标p16
BODCODTODDO
5.化工废水的种类p14
6.水体分类p18
7.化工废水污染的特点p15
8.废水处理的原则p17
9.废水处理标准p18
10.物理化学处理法:
吸附法,吸附剂选择p32
11.生化处理法:
处理方法分类p36,对水质的要求p37,生物酶p37
12.活性污泥法:
处理废水的过程P40,活性污泥法的类型p41
13.厌氧生化法:
基本原理p43
第一阶段:
水解酸化,第二阶段:
产氢产乙酸阶段,第三阶段:
产甲烷阶段
14.污泥消化p47,污泥的厌氧消化,污泥好氧消化
第二章化工废气处理技术
1.废气重要包括:
燃料燃烧排放的污染物,生产中的排气,排放的各类矿物和金属粉尘
2.车内环境空气污染物的来源:
汽车使用的塑料和橡胶部件、织物、油漆涂料、保温材料、粘合剂等材料中含有的有机溶剂、助剂、添加剂等挥发性成分,在汽车使用过程中释放到车内环境,造成车内空气污染。
污染物主要有苯、甲苯、甲醛、碳氢化合物、卤代烃等,车内材料释放的物质还是车内难闻异味的主要来源。
污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等(包括汽车自身排放的污染物)
3.家庭炉灶与取暖设备排放源:
由于居住密集、燃煤质量差、数量多且燃烧不完全、排放高度低等,其危害性不容忽视
4.室内环境空气污染物的来源:
室内装饰材料及家具的污染,建筑施工中加入了化学物质,
(北方冬季施工加入的防冻剂),地下土壤和建筑物中石材、地砖、瓷砖中的放射性物质
燃烧产物-做饭与吸烟,人体自身的新陈代谢
5.主要大气污染物:
①颗粒污染物:
进入大气的固体粒子和液体粒子均属于颗粒污染物。
尘粒—粒径大于75μm的颗粒物。
粉尘--粒径小于75μm的颗粒物。
粒径小于10μm的颗粒物称为可吸入颗粒物。
烟尘—烟尘粒子的粒径很小,一般小于1μm。
雾尘—小液体粒子悬浮于大气中的悬浮体。
总悬浮颗粒物是指大气中粒径小于100μm。
②气态污染物:
以气体形态进入大气的污染物为气态污染物。
6.光化学烟雾:
大气中氮氧化物、碳氢化合物等一次污染物在太阳紫外线作用下发生光化学反应,生成浅蓝色的烟雾型混合物。
7.大气污染对人体健康的危害:
造成血液中毒;
造成细胞破坏,侵入肺组织或淋巴结可引起尘肺
8.化工废气及其处理原则
9.化工废气的分类p53
化工废气按所含的污染物性质不同可分为三大类:
第一类为含无机污染物的化工废气,这类废气主要来自氮肥、磷肥(含硫酸)、无机盐等行业;
第二类为含有机污染物的废气,主要来自有机原料及合成材料、农药、染料、涂料等行业;
第三类为既含无机污染物又含有机污染物的废气,主要来自氯碱、炼焦等行业。
而按污染物的状态可分为两类:
颗粒污染物和气态污染物。
按来源分生活废气和工业废气
10.化工废气的特点p52
1.易燃易爆气体较多
2.含有毒或腐蚀性气体
3.浮游粒子种类多,危害大
11.化工废气处理原则:
p54
化工生产过程中产生的空气污染物,按其存在状态可分为两大类:
其一,是颗粒污染物,如粉尘、烟尘、雾滴和尘雾等颗粒状污染物;
其二,是气态污染物,如SO2、N02、C0、NH3、H2S、有机废气等主要以分子状态存在于废气中,前者可利用其质量较大的特点,通过外力的作用将其分离出来,通常称为除尘;
后者则要利用污染物的物理性质和化学性质,通过采用冷凝、吸收、吸附、燃烧、催化转化等方法进行处理。
化工废气经处理达标后才能排放至大气中。
12.除尘技术
13.粉尘的性质p55:
颗粒大小,颗粒密度,粉尘颗粒
14.除尘装置的类型p57:
机械式除尘器,惯性除尘器,旋风除尘器,过滤式除尘器,湿式除尘器,静电除尘
15.气态污染物的一般处理技术p61
吸收法,吸附法,催化转化法,燃烧法(直接燃烧法,热力燃烧法),冷凝法
16.二氧化硫废气处理技术p63
氨法,钠碱法,钙碱法
17.干法脱除二氧化硫技术p64
活性炭吸附法,催化氧化法
18.氮氧化物废气的治理p65
吸收法,吸附法,催化还原法,选择性催化还原
19.其他废气处理技术p67
20.温室气体
1.温室效应与温室气体
太阳光以波长300—800nm的紫外光、可见光透过大气被地球表面吸收。
地球以波长12500—17000nm的长波辐射的形式发回大气,被CO2、H2O等分子吸收。
温室气体—能使地球大气增温的微量组分为温室气体
主要有CO2、CH4、N2O、CFC等,四种微量气体主要吸收7500—13000nm间的长波辐射,使地球的温度进一步上升。
所占比例不同,其中CO2的作用占55%、CFC占24%、CH4占15%、N2O占6%。
2.温室效应产生的影响
20世纪以来,全球地面平均气温增加了0.3—0.5℃。
引起了海平面的上升,世界大洋温度正以每年0.1℃的速度上升,全球海平面,在过去的百年里平均上升了14.4cm,我国沿海的海平面也平均上升了11.5cm。
有些预测表明,如果大气中的CO2浓度增加1倍,全球温度将上升5℃。
21.臭氧层空洞
1.地球臭氧层的作用
臭氧层中臭氧浓度很低,最高浓度近10μL/L,若把其集中起来并校正到标准状态,平均厚度紧为0.3cm。
臭氧在大气中分布得不均匀,低纬度较少,高纬度较多。
臭氧层的臭氧含量虽然极其微少,却具有非常强烈的吸收紫外线的功能,特别是吸收了99%来自太阳紫外线中对生物有害的部分(UV-B)。
2.臭氧层破坏现状及原因
自1958年以来,发现高空臭氧层有减少的趋势。
1970年以后,减少加剧,并且全球臭氧层都呈减少趋势,冬季减少率大于夏季。
我国设在昆明、北京的臭氧观测站,在1980年到1987年期间也观测到昆明上空臭氧平均含量减少1.5%,北京减少5%。
臭氧层损耗的原因,人类活动排入大气的某些物质与臭氧发生作用,导致了臭氧的损耗。
主要有N2O、CCl、CH4、哈龙(溴氟烷烃)以及氟里昂(CFC)等,破坏作用最大的为哈龙类物质CFC。
平流层臭氧浓度减少1%,紫外线辐射量将增加2%,皮肤癌发病率将增加3%,白内障发病率将增加0.2~1.6%。
由于大气平流层中存在着一些微量成分,这些微量成分使O与O3转换成O2而本身不被破坏。
如NOx、ClOx、HOx等活性物种。
第三章废渣处理
1.固体废物及其特点
固体废物:
是指人类在生成、加工、流通、消耗以及生活等过程中利用完其使用价值后丢弃的固体状或泥浆状的物质。
特点:
①污染的特殊性:
由于固体废物的呆滞性大,扩散性小,对环境的影响主要是通过水、气和土壤进行。
固体废物既是大气、水体和土壤污染的“终态”,又是这些环境污染的”源头“。
②资源性:
“放在错误地点的原料”、“二次资源”、“再生资源”
2.固体废弃物的来源
来源于人类的生产和消费活动。
分类:
按化学性质分类:
有机废物,无机废物
按其危害状态分类:
有害废物,一般废物
按其来源分类:
欧美国家:
工业固体废物,矿业固体废物,城市
固体废物,农业固体废物,放射性固体废物
中国:
工业固体废物(废渣),城市生活垃圾
(1)工业固体废物:
是指在生产、加工过程中产生的废渣、粉尘、碎屑、污泥,以及在采矿过程中产生的废石、尾矿等。
(2)城市垃圾:
是指居民生活、商业活动、市政建设与维护、机关办公等过程产生的固体废物,包括生活垃圾、城建渣土、商业固体废物、粪便等。
(3)危险固体废物:
指具有放射性、毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性、传染性因而可能对人类的生活环境产生危害的固体废物。
3.化工废渣的来源及分类p70
化工废渣除由生产过程中产生之外,还有非生产性的固体废弃物。
如原料及产品的包装垃圾、工厂的生活垃圾,以及在治理废气或废水过程中产生的新废渣。
化工废渣总会污染环境,尤其是有害废渣。
所谓有害废渣是指具有毒性、易燃性、腐蚀性、放射性等各种废渣。
对有害废渣的防治是环保工作的重中之重。
化工废渣按其性质分类,可分为无机废渣和有机废渣。
4.化工废渣的特点
化学工业固体废弃物的特点主要有以下几方面。
1.产生和排放量大2.危险废物种类多,有毒有害物质含量高3.对土壤的污染4.对水域的污染5.对大气的污染6.废弃物再资源化可能性大
5.化工废渣的防治对策p72
根据国情,我国制定了以“无害化”、“减量化”、“资源化”作为控制固体废物污染的技术政策,并确定今后较长一段时间内应以“无害化”为主,从“减量化”向“资源化”过渡。
6.废渣处理的一般技术p74
预处理技术,卫生填埋技术,焚烧技术,热解技术,微生物分解技术,转化利用技术
7.典型化工废渣的回收利用技术p77
第四章化工清洁生产概要
1.清洁生产的定义p82
2.清洁生产的主要内容p83
生产清洁的产品,采用清洁的生产过程,使用清洁能源
3情节生产的发展p84
4化工清洁生产的原理和技术p85
5.清洁生产的原理
设计、生产安全化学品,采用无毒、无害的原料,
尽量使用可再生原料,设计选择安全、高效的化学反应,采用环境友好的溶剂、助剂、催化剂,催化剂使用优于化学试剂,合理使用和节省能源,预防污染的检测和控制,防止事故发生的安全化学
6.化工清洁生产技术p88
生物工程技术,微波技术和超声波技术,膜技术
7.实现化工清洁生产的途径p91
革新产品体系。
正确规划产品方案及选择原料路线。
实现资源和能源充分、综合利用,采用高效设备和少废、无废的工艺,组织物料和能源循环使用系统,加强管理。
提高操作人员的素质,采取必要的末端“三废”处理。
8.清洁生产的实例p92
9.循环经济p96
10.可持续发展p97
11.循环经济:
循环经济就是“资源-产品-再生资源”的物质反馈过程,与传统现代工业的“开环性”模式相对应,其基本特点是“闭环性”。
12.循环经济遵循减量化、再利用、资源化的
3R(Reduce。
Reuse,Recycle)原则
第五章环境质量评价
1.环境质量评价基本概念p100
环境质量。
环境质量评价
2.环境质量评价分类p101
空间域:
单项工程环境质量评价、城市环境质量评价、区域(流域)环境质量评价、全球环境质量评价
时间域:
环境回顾评价,环境现状评价,环境影响评价
环境要素分:
大气环境质量评价、水环境质量评价、土壤环境质量评价、噪声环境质量评价
内容分:
健康影响评价、经济影响评价、生态影响评价、风险评价、美学景观评价
3.环境质量评价的程序和方法p103
4.大气环境质量现状评价
大气质量指数AQIp104。
分指数p104。
综合指数p105。
5.水环境质量现状评价p108
参数的分级评分叠加型指数,以罗斯(ROSS)水质指数(WQI)为例,属于加权型水质指数WQI=∑Pi/∑Wi
6.环境影响评价
环境影响评价分类p110。
环境评价的基本内容p111。
第六章化工安全设计和安全管理
生产事故p117
按事故发生的原因:
责任和非责任事故
按事故造成的后果:
人身伤亡和非人身伤亡事故
一般伤亡事故(1-2人)、重大伤亡事故(3-9人)、特大伤亡事故(10人以上)
化工生产事故的特点
1.火灾爆炸、中毒事故多且后果严重2.生产活动时事故发生多3.设备缺陷以及腐蚀原因较多4.事故的集中和多发
2.化工危险因素分类p122
3.危害形式p122:
毒害性危险,腐蚀性危险,爆炸和燃烧性危险,环境污染危险
4.事故发生的五个阶段p125
危险源,故障,异常,事故,灾害。
5.化工安全设计
什么样的生产是安全的:
不使用具有危险性的产品,不加工具有危险性的原材料,不在危险
什么事化工安全设计:
集中仔细研究化工生产中可能存在的潜在危险因素,特别是同类生产装置的安全措施、事故、灾害、的经验教训,以便在设计时采取事前消除、减少可能发生事故的有力措施。
6.化工安全设计的法律依据p126
7.化工安全设计的基本内容p127
工艺的安全性。
装置及设备的安全性。
控制系统的安全性。
建筑物、构筑物的安全性。
电气的安全性。
其它公用设施的如燃料系统、制冷系统、压缩气体等的安全性。
8.几个重要的安全设计问题p129
9.化工设备安全设计p130
①设备设计和加工质量②设计温度和压力③材质④防腐(方法:
钝化法,电化学保护法)
10.安全生产管理与人的因素
安全生产管理:
安全问题涉及到化工生产的各个环节,学会安全生产管理至关重要。
安全管理体制:
安全管理的组织原则、组织形式及其结构,相互关系、责任分工
意义:
实现企业安全管理目标、企业经营目标的组织保证。
11.企业安全管理体制p138
12.生产安全管理内容p139意义:
是化工企业安全管理的核心。
13.人的因素和生产安全
14.人和机器的特征性能p140:
人和机器有各自的特点,人们应该明确各自特点,搞好生产。
15.工程设计时的人机工程原则p141
安全人机工程学时一门新型学科,它的基本观点是设计制造性能优良的机器,创造好的工作环境,使之符合人的生理、心里特征,便于人们更好工作。
工程设计时应遵循的人机工程原则包括:
①工程技术方面,例如设备操作方式舒适,仪表信号清晰,便于观察;
②工作环境设计,即给劳动者创造一个良好、安全的作业环境;
③工作量设计要适当,例如可以进行轮换作业法。
16.人的生理状况对安全的影响p142
18.安全教育:
要搞好安全管理工作,应当加强安全教育,也包括思想素质的教育。
许多事故的发生,大多还是由于责任心不强,麻痹大意,技术不熟练造成的。
《安全生产法》中也明确规定:
未经过安全生产教育和培训合格的从业人员,不得上岗做业。
第八章工业毒物的危害及防护技术
1.工业毒物概述p181
2.工业毒物的分类p181
按物理形态:
气体、雾、粉尘
工业毒物按其损害人体器官或系统可分为:
神经毒性、血液毒性、肝毒性、肾毒性、呼吸道毒性和全身毒性等毒物。
有的毒物主要具有一种作用,有的具有多种作用。
从预防生产中毒角度出发,按其性质的作用来区分:
(1)刺激性毒物,酸的蒸气、氯、氨、二氧化硫等均属此类毒物。
刺激性气体和蒸气尽管其物理和化学性质有所不同,但它们直接作用到组织上时都能引起组织发炎。
(2)窒息性毒物,窒息性毒物可分为窒息及化学窒息性毒物两种。
前者如氮、氢、氦等,后者如一氧化碳、氰化氢等。
(3)麻醉性毒物,芳香族化合物、醇类、脂肪族硫化物、苯胺、硝基苯及其他化合物均属此类毒物。
该类毒物主要对神经系统有麻醉作用。
(4)全身性毒物其中以金属为多,如铅、汞等
目前最常用的是按化学性质及用途相结合的分类方法。
一般分为:
(1)金属、类金属及其化合物,这是最多的一类。
如铅、汞、锰、砷、磷等。
(2)卤族及其无机化合物,如氟、氯、溴、碘等
(3)强酸和碱性物质,如硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠、氢氧化钾等。
(4)氧、氮、碳的无机化合物,如臭氧、氮氧化物、一氧化碳、光气
(5)窒息性惰性气体,如氦、氖、氩、氮等。
(6)有机毒物,脂肪烃类、芳香烃类、脂肪环烃类、卤代烃类、氨基及硝基烃化合物、醇类、醛类、酚类、醚类、酮类、酰类、酸类、腈类、杂环类、羰基化合物等。
(7)农药类,包括有机磷、有机氯、有机汞、有机硫等。
(8)染料及中间体、合成树脂、橡胶、纤维等。
3.工业毒物的毒性评价p182
LD100,LD50,MLD,LD0,LC0
4.毒性分级p182
5.常见物质的毒性
6.工业毒物侵入人体的途径和危害p183
呼吸道,皮肤,消化道
7.工业毒物对人体的危害p185
8.防毒措施p188
9.防尘措施p189
10.空气中毒物最高容许浓度的制定和应用p190
工人作业地点空气中有害物质的容许浓度,我国采用的卫生标准是最高容许浓度,指工人工作地点空气中,有害物质在长期多次有代表性的采样测定中都不应超过的浓度,以保证工人在生产劳动中不致发生职业性危害,从而保护工人的健康。
美国对空气中有害物质的容许浓度一般采用的是阈限值,规定的条件中每天接触8小时,每周工作5天,在规定的阈限值下,大多数工人在长期、反复接触该毒物的情况下不致引起“有害作用”。
11.1)最高容许浓度
指工作地点、在一个工作日内、任何时间均不应超过的有毒化学物质的浓度。
(2)阈限值
对大多数毒物是指每日接触7~8h,每周40h内所接触的平均浓度值。
(3)一次接触限值
即一次临时接触时的容许标准,亦称应急接触限值。
此标准除规定浓度外,还有对应的接触时间的限制
12.急性中毒的现场抢救原则p191
急性职业中毒:
一个工作日或更短的时间内接触高浓度毒物所引起的中毒。
急性中毒发病很急,病情严重,变化较快。
慢性职业中毒:
长时期不断接触某种较低浓度工业毒物所引起的中毒。
慢性中毒发病慢,病程进展迟缓,初期病情较轻,容易误诊。
亚急性职业中毒:
介于急性和慢性中毒之间的职业中毒。
一般是接触工业毒物一个月至六个月的时间,发病比急性中毒缓慢一些,但病程进展比慢性中毒快得多,病情较重。
13.急性中毒的现场抢救原则
1、救护者要做好个人防护
2、切断毒物源
3、采取有效措施防止毒物继续侵入人体
4、促进生命器官功能恢复
①救离现场、去除污染
②消除毒物防止沾染皮肤和黏膜
第九章压力容器和化工检修的安全技术
1.压力容器:
从字面上讲,所有承受压力载荷的封闭容器统称为压力容器,但在工业生产中,把一部分比较容易发生事故且危害性比较大的压力容器,作为一种特殊设备,由专门机构进行安全监督管理,并按规定的技术规范进行设计、制造和使用。
工业上把这部分设备称为压力容器。
它广泛用于化工、石油、能源、冶金、机械、医药、轻纺、国防等工业领域
一般指具备下列条件的容器:
(下述三个条件需同时符合):
①最高工作压力大于或等于0.1MPa(不含液体静压力,下同)
②内直径(非圆形截面指断面最大尺寸)大于或等于0.15m,且容积(V)大于或等于0.025m³
。
③介质为气体、液化气体或最高工作温度高于或等于标准沸点的液体。
压力容器分类p194
2.按设计压力的等级分类
按压力容器的设计压力p分为低压、中压、高压、超高压4个等级
低压(代号L)0.1MPa≤P﹤1.6MPa
中压(代号M)1.6MPa≤P≤10MPa
高压(代号H)10MPa≤P≤100MPa
超高压(代号U)100MPa≤P≤1000MPa
低于0.1MPa的视为常压容器。
3.按类别分类
①剧毒介质的中压容器或剧毒介质,且PV≥0.2MPa·
m³
的低压容器;
②易燃或有毒介质,且PV≥0.5MPa·
的中压反应容器或PV≥10MPa·
的中压贮存容器;
③中压废热锅炉或内径大于lm的废热低压锅炉;
④高压、超高压容器。
4.压力容器安全技术管理p194
5.压力容器定期检验p196
6.压力容器的安全附件p199
安全阀。
爆破片。
压力表
7.气瓶的安全技术
气瓶是:
指在正常情况下(—40~60℃)可重复充气使用的,公称工作压力(表压)为1.0~30mpa,公称容积为0.4~1000L的盛装压缩气体、液化气体或溶解气体等的移动式压力容器。
8.气瓶的分类
按充装介质的性质分类:
(1)压缩气体气瓶
压缩气体因其临界温度小于-10℃,常温下呈气态,所以称为压缩气体。
如氢、氧、氦、空气、煤气及氩、氦、氖、氮等。
这类气瓶一般都以较高的压力充装气瓶,目的是增加气瓶的单位容积充气量,提高气瓶利用率和运输效率。
常见充装压力为15mpa,也有充装20~30mpa的。
液化气体气瓶
液化气体气瓶充装是都以低温液态灌装。
高压液化气体:
液化气体的临界温度较低,装入瓶内后受环境温度的影响而全部气化。
临界温度大于或等于-109℃,且小于或等于70℃,常见有乙烯、乙烷、二氧化碳等。
常见充气压力有15mpa和12.5mpa等。
低压液化气体:
液化气体的临界温度较高,装瓶后在瓶内始终保持气液平衡状态。
临界温度大于70℃。
如液化石油气,硫化氢,丙烷等。
规定:
最高使用温度60℃,充装压力都不高于10mpa。
溶解气体气瓶
是专门用于盛装乙炔的气瓶。
由于乙炔气体极不稳定,故必须把它溶解在溶剂(常见的为丙酮)中。
气瓶内装满多孔性材料,以吸收溶剂。
设定:
充装气,一般要求分两次进行,第一次充气后静置8h以上,再第二次充气。
按制造方法分类
(1)
钢制无缝气瓶——主要用装压缩气体和高压液化气体
(2)
钢制焊接气瓶——主要用
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