作者：邵振华 主编
出版社：化学工业出版社
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大气污染控制工程试读：
前言
当今中国大气污染已经成为全民关注的热点问题，大气污染控制已是重大民生工程，同时也成为高等院校环境专业毕业生的一个重要就业方向，所以“大气污染控制工程”几乎成为了所有高等院校环境专业的核心课程。现有的优秀教材和专著大多侧重于大气污染控制理论方面的论述，而对这些理论在不同行业及生产过程中的应用则介绍得相对较少。本书编写的特色在于将大气污染控制的原理与污染行业及生产过程紧密结合，使理论与实际应用案例成为有机的整体。
编者有幸接触大气污染控制工程实际工作，并考察过国内外多家优秀环保公司大气污染控制成功案例，也亲身参与了部分治理设备的加工制作和工程安装调试，在此基础上经过梳理、归纳、总结，并广泛参考了其他优秀的教材和专著，编写了本书。
本书首先分析了目前比较突出的大气污染问题和污染源，介绍了空气质量AQI指数的评价和计算方法，并概括性地介绍了废气治理的设计流程。本书还重点介绍了各种大气污染收集、治理常用材料与设备及其自动控制。本书最后部分介绍了几个典型污染行业的大气污染控制案例，使读者能理论与实际有机结合，更深刻理解大气污染控制工程的现实意义和重要性。本书可作为普通高等院校环境专业教材，参考学时为64～96学时，也可作为实际从事大气污染控制工程的技术人员参考用书。
本书由邵振华任主编，河北省邯郸市环境保护局刘锐参编，在本书编写过程中，曾多次与杭州科瑞特环境技术有限公司顾佳涛、蓝太可环保科技（上海）有限公司魏正义、扬州市恒通环保科技有限公司陆誉文、江苏保丽洁环境科技股份有限公司钱振清等多位国内外行业内环保公司技术负责人进行交流探讨，他们对该书提出了许多宝贵意见，金奇超、肖新霞也为本书做了有益的工作。对上述同志以及书中引用文献的作者表示诚挚的谢意。
由于编者水平有限，书中难免有不妥之处，希望读者批评指正。编 者2015年6月第1章大气污染现状
随着人类工业化道路的不断拓展，人们的生活质量持续上升，生活资料也不断增加，但与此同时，日益恶化的生态环境也对人类的生存和发展带来了很大的困扰。近年来，大气污染引起的雾霾、温室效应、臭氧层破坏、光化学烟雾等严重的环境问题已经引起了人们的广泛关注。
为了解决这些污染问题，就需要正视和了解大气，包括大气的成分，大气的污染来源，以及如何控制这些污染。1.1 大气成分
大气中的成分分为两类：占其主要部分（约99.03％）的氮气（约78.08％）和氧气（20.95％），以及占其很少一部分（约0.97％）但重要性不容小觑的稀有气体，包括水蒸气（0.01％～4％）、氩气（约0.93％）、二氧化碳（约0.033％）和微量的氖、氦、氢、臭氧（不足0.01％）等。干洁大气组成见表1.1。表1.1 干洁大气组成
这些成分都在人类的生存和生产活动中起到了重要的作用：N、O、CO、HO等都是构成生物体及参与生物新陈代谢等活动的2222重要成分；O能够吸收穿过大气层的过量紫外线；水汽和大气中的3固体杂质还是成云布雨的前提条件。
大气垂直分布见图1.1。图1.1 大气垂直分布图
由此可见，大气的成分十分复杂，再微量的成分也都有其重要意义，而人类工业生产一旦打破了大气的气体平衡，随之而来的就是生存和生产受到极大的威胁。1.2 大气污染物来源1.2.1 燃料燃烧
火力发电厂、钢铁厂、炼焦厂等工矿企业的燃料燃烧，各种工业窑炉的燃料燃烧以及各种民用炉灶、取暖锅炉的燃料燃烧均向大气排放出大量污染物。燃烧排气中的污染物组分与能源消费结构有密切关系。发达国家能源以石油为主，大气污染物主要是一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和有机化合物。我国能源以煤为主，主要大气污染物是颗粒物和二氧化硫。
燃料燃烧的排放量与燃料的数量和组成有关，一般来说，燃料含的杂质越多，它的燃烧需氧量对应的燃烧理论空气量就越大。
对于构成为CHSO的可燃性化合物来说，燃烧方程式如下：xyzw
单位燃料所需的理论空气量为3
煤的单位燃烧理论空气量在4～7m/kg，液体燃料如汽油在11～312m/kg。
燃料的燃烧还会产生大量颗粒物，人们通过颗粒物的类型将其进行了分类：飞灰、黑烟、雾、烟和粉尘。而通过颗粒物的粒径分布，又单独列出两类粒径的颗粒物作为空气质量评价指标的一部分：细颗粒物PM、可吸入颗粒物PM，此外，还有被称为总悬浮颗粒物的2.510PM，这些颗粒物有的能进入人体呼吸系统造成疾病，也可能在地100面附近聚集造成视线受阻，具有广泛危害。1.2.2 工业生产过程1.2.2.1 化工行业
在化工行业的生产过程中，从生产到使用、从原料成为产品，所有阶段都有造成环境污染的可能，因此，在生产和使用共同作用下导致了化工污染物的产生，换句话说，不仅生产化工产品能够导致化工污染，使用化工产品也是造成环境污染的原因。但是，通常人们所说的化工污染，多指生产过程中导致的环境污染。
生产化工产品的过程中，很多途径都能导致污染物的产生，例如，冷却过程产生的冷却废水、管道和设备的泄漏、燃烧所排放的废气、发生副反应的生成物、不完全反应导致出现的废料等，如果没有妥善处理这些物质也没有进行回收，这将有可能造成环境的污染。使用化工产品导致的环境污染主要是因为使用不恰当，或使用过度。
化工企业产生有机废气的部位主要为：
①储罐区大小储罐日常进出料产生的呼吸尾气；
②输送系统-真空泵的排放口；
③反应釜固体投料口及呼吸口；
④高位槽的呼吸口；
⑤离心机及烘干机的无组织排放。
［化工行业生产举例——生产73号红产品］
在重氮锅中加入450kg硫酸，少量冰，亚硝酰硫酸（40％）395kg，待温度下降后缓慢加入邻氰对硝基苯胺200kg，保温4h以上，准备偶合。在偶合锅中加入冰水3000kg稀释重氮盐，加10kg氨基磺酸后，缓慢滴加N-乙基N-氰乙基苯胺320kg，反应6h，过滤，打浆，水洗可得产品。
73号红重氮化反应釜产生的氮氧化物为：1.11kg/批，同时生产的最大批数为7批，排气时间为5h，因此按最不利原则，氮氧化物的最大排放量为：1.55kg/h。
73号红产品生产工艺流程如图1.2所示。图1.2 73号红产品生产工艺流程1.2.2.2 涂装行业
涂装行业主要是产生的挥发性有机物VOC（Volatile Organic Compounds，简称VOC）及颗粒粉尘的污染，一般涂装行业均有底漆和面漆两道工序以及打磨工序。在工件喷涂工序中，喷涂废气主要来自于溶剂和稀释剂，通常在手动喷漆及自动喷漆房中挥发一部分，另一部分在烘房区域产生；颗粒粉尘主要来自于成膜物质或者打磨工序，如不进行处理，会对操作工的身心健康造成一定的影响，不利于企业的长期发展。
要想从源头上消除或减轻喷涂废气的污染，首先要从涂料的选择上考虑，采用挥发分含量低的环保涂料，特别是水性涂料，它是解决喷涂废气污染环境的有效措施。水性涂料是采用水溶性及水分散性树脂及各种助剂制成，不需加入含苯稀释剂，以水稀释即可；污染物主要是醇类和醚类等污染相对低的有机物，对环境的影响较小，同时也利用末端对其进行处理分解。
涂装行业产生的有机废气其污染物主要为甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醇类及醚类等。1.2.2.3 染整行业
染整行业中的工业油烟是工厂生产过程中使用油脂在润滑、冷却、清洗、飞溅过程中雾化、蒸发，产生大量的烟雾。（1）染整过程
染整行业过程复杂，主要包括染色工程及整理加工，染色后织物的外观及触摸感尚不完整，为使之美化并提高其效用性，后续常用定型（一般整理）或树脂加工（处理加工）等整理加工程序。定型是利用织物具有热可塑性，使织物内部纤维分子因受热疏松达到某种程度经冷却以固定其型，而后低于此温度的热处理无法改变其型，可分预先施加的预定型与在最后工程施加之整理定型。
预定型是为了避免织布在精练、染色过程中发生伸缩或形变，一般所谓的定型大多指整理定型而言，是为了除掉工程中产生的歪曲或变形并防止制品因洗涤发生形变或伸缩等情况而施行的。定型所需的热源可以是天然气直接加热、电力加热、蒸汽锅炉或热媒油炉，目前广泛采用的方法是吹热风式定型。定型机由于喂布时是以针或夹固定织布而适度拉张，同时又有定型定幅的效果，所以又称为拉烘机或者定型烘干机。实际过程中，整理定型多与树脂加工的热处理同时开始，一般在定型机前端设有上浆系统，使树脂液均匀饱和地渗入织布纤维内，这样，定型程序除了具有烘干定型拉幅的功能外，又可以通过热处理作用促使纤维树脂化，达到树脂加工的各种功效。
染整行业染整定型工艺全过程见图1.3。图1.3 染整行业染整定型工艺全过程（2）定型机操作特点
定型机系统构造如图1.4所示。用热媒油烘干时，一般常用锅炉燃烧重油加热后的热媒油，通过管路输送至热交换器散发热量，使空气加热再经鼓风装置吹入热气流至定型室内，进行烘干定型，热媒油再到锅炉循环利用，一般热媒油温度比定型机操作温度高40～60℃。图1.4 定型机系统构造示意1—进布装置；2—超喂上针装置；3—伸幅装置；4—热定型烘房；5—冷却喷风；6—输出装置；7—冷却落布
因为对处理时间、布速及温度的考虑，定型机大多为7室或8室，也有长至10室或短至4室以下。单室长约2.5m或3m，每室设有两台热风循环风机使部分热气流循环使用，排气风机装在顶部以收集各室气体，大多仅设置一台，各室排气支路皆设有挡板以控制排气风量。
树脂定型的操作温度及处理所需时间，因织物种类、药剂种类及特殊性能要求等不同而有差异，染整业常见定型操作的程序分类如表1.2所示。表1.2 一般染整业定型操作温度控制表（3）废气特性分析
定型机废气成分复杂，常含有大量亚微米级的黏稠性颗粒，单一的常规工艺处理效率不高，需采用包括高压静电除尘技术在内的组合工艺，对烟气进行深度处理，才能达到良好的净化效果。
定型机烟气的出口温度一般在100～190℃。当废气排入大气、温度降至露点以下时，其中的水蒸气冷凝成为白色水汽，高沸点的有机化合物因降温而凝聚，形成由大量微小粒径、黏稠性颗粒组成的淡蓝色烟雾，并带有难闻的气味。
废气中的油雾颗粒，粒径分布主要介于0.01～1.0μm，是目前定型机废气处理的难点和重点，在加工定型化纤品时含量较高，加工纯棉织物时含量较低。气态污染物包括醛、酮、烃、脂肪酸、醇、酯、内酯、杂环化合物、芳香族化合物等。
据调查，高温定型机油烟废气的典型参数为：废气量12000～3320000m/h，油烟质量浓度200～700mg/m，颗粒物质量浓度300～3600mg/m。
锦纶纺丝油烟废气的冷凝油状物的化学成分及相对质量分数见表1.3。表1.3 锦纶纺丝油烟废气的冷凝油状物的化学成分及相对质量分数1.2.2.4 油品存储行业（1）加油站
加油站在日常加油过程中油品的自然蒸发是挥发性有机物（VOC）排放的一个重要来源，油气中所含VOC的化学活性非常高，因此其对臭氧生成的贡献率不容忽视；而VOC物质自身具有很强的毒性，含有苯、二甲苯、乙基苯等致癌物质，油气挥发物被吸入人体后，会对人体产生直接危害；同时，油气遇烟火、金属碰撞、发电机排气管喷火等都可导致火灾，由于绝大多数的加油站都位于城镇交通要道等人群相对集中的地方，因而存在较大的潜在危险。实施油气回收，可以从根本上解决污染，切断危险源的存在，消除可能导致爆炸、燃烧等的安全隐患。（2）油库
油库储罐日常进出料巨大，在装卸过程中，会有大量的油品自然蒸发；另外储罐日常呼吸气同样存在大量的有机物。1.2.3 二次污染1.2.3.1 光化学烟雾污染
在人们的生产生活中，不仅有直接排放的污染物，还有在大气环境中发生化学反应再次造成危害的二次污染物。二次污染物中危害最大，也最受到人们普遍重视的是光化学烟雾。光化学烟雾主要有如下类型。（1）伦敦型烟雾
大气中未燃烧的煤尘、SO，与空气中的水蒸气混合并发生化学2反应所形成的烟雾，也称为硫酸烟雾。（2）洛杉矶型烟雾
汽车、工厂等排入大气中的氮氧化物或烃类化合物，经光化学作用所形成的烟雾，也称为光化学烟雾。（3）工业型光化学烟雾
在我国兰州西固地区，氮肥厂排放的NO、炼油厂排放的烃类化x合物，经光化学作用所形成的光化学烟雾。1.2.3.2 污水处理站恶臭
污水处理站在进行废水处理过程中，在微生物氧化分解过程中，含硫/氮等有机物也会产生二次污染物，其二次污染物阈值较低，在常温下均会散发出阵阵的恶臭，感观效应差。
污水处理厂的进水提升泵房产生的主要臭气为硫化氢，初沉淀池污泥厌氧消化过程中产生的臭气以硫化氢及其他含硫气体为主，污泥消化稳定过程中会产生氨气和其他易挥发物质。垃圾堆肥过程中会产生氨气、胺、硫化物、脂肪酸、芳香族和二甲基硫等臭气。好氧化及污泥风干过程可能产生少量的硫化氢，但主要有硫醇和二甲基硫气体产生。主要恶臭物质如下。（1）氨气
氨气在污水中的浓度通常不高，主要由污水中的固体颗粒经过厌氧消化和好氧消化而产生。（2）硫醇
硫醇和其他含硫的污水气态化合物（如甲基二硫化物、二甲基二硫化物）由于在低浓度极限时也可以产生强烈的恶臭，而成为污水处理厂恶臭控制的难点。这些含硫气态化合物和硫化氢产生的途径相同，且存在于同样的废气中。（3）VFAs（挥发性脂肪酸）
VFAs是有机物在缺氧或厌氧条件下分解产生的，包括丁酸（臭鼬味）、乙酸（醋）和丙酸。它们的特点是恶臭阈值低，强度大、VFAs是由污泥和污水的分解产生的。在整个处理厂内，只要是氧气浓度低或为零且pH值相对较低的地方，都可能产生VFAs。（4）VOCs（挥发性有机化合物）
VOCs包括一系列合成和自然生成的有机化合物，有些是恶臭的，有些是气态有毒物。它们大多数来自工业污染源，且通常是不能进行生物降解的。污水处理工艺中搅动的地方可以挥发出VOCs。
常见恶臭物质官能团见表1.4。表1.4 常见恶臭物质官能团1.3 空气质量评价指标1.3.1 空气污染指数
空气污染指数（Air Pollution Index，简称API）就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式，并分级表征空气污染程度和空气质量状况，适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。空气污染的污染物有：烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入悬浮颗粒物（浮尘）、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、VOC等。
中国计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。当某种污染物浓度时，其污染分指数为式中 I——第i种污染物的污染分指数；i
C——第i种污染物的浓度值；i
I——第i种污染物j转折点的污染分项指数值；i,j
I——第i种污染物j+1转折点的污染分项指数值；i,j+1
C——第j转折点上i种污染物（对应于I）浓度值；i,ji,j
C——第j+1转折点上i种污染物（对应于I）浓度值；i,j+1i,j+1
各种污染参数的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API。API=max（I，I，…，I，…，I）12in1.3.2 空气质量指数
空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数。针对单项污染物还规定了空气质量分指数。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳六项。
AQI计算与评价过程如下。
第一步是对照各项污染物的分级浓度限值［AQI的浓度限值参照（GB 3095—2012），API的浓度限值参照（GB 3095—1996）］，以细颗粒物（PM）、可吸入颗粒物（PM）、二氧化硫（SO）、二2.5102氧化氮（NO）、臭氧（O）、一氧化碳（CO）等各项污染物的实测23浓度值（其中PM、PM为24h平均浓度）分别计算得出空气质量2.510分指数（Individual Air Quality Index，简称IAQI）；式中 IAQI——污染物项目P的空气质量分指数；P
C——污染物项目P的质量浓度值；P
BP——相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度Hi指数表中与C相近的污染物浓度限值的高位值；P
BP——相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度Lo指数表中与C相近的污染物浓度限值的低位值；P
IAQI——相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度Hi指数表中与BP对应的空气质量分指数；Hi
IAQI——相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度Lo指数表中与BP对应的空气质量分指数。Lo
第二步是从各项污染物的IAQI中选择最大值确定为AQI，当AQI>50时将IAQI最大的污染物确定为首要污染物；AQI=max[IAQI，IAQI，IAQI，…，IAQI]123n式中 IAQI——空气质量分指数；
n——污染物项目。
第三步是对照AQI分级标准，确定空气质量级别、类别及表示颜色、健康影响与建议采取的措施。
简言之，AQI就是各项污染物的空气质量分指数（IAQI）中的最大值，当AQI>50时对应的污染物即为首要污染物。IAQI>100的污染物为超标污染物。
由浙江省环保厅推出“浙江空气质量”APP平台，官方发布全省城市空气质量，这是全省手机空气质量数据唯一官方发布渠道，数据由浙江省环境监测中心提供。
该APP平台24h实时动态更新，数据真实、可靠、及时。APPStore及安卓各大应用市场均可下载应用。APP平台数据主要包括：空气质量指数（AQI）、可入肺颗粒物（PM）、可吸入颗粒物2.5（PM）、臭氧（O）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO）、二氧1032化氮（NO）、气象数据，共8大项。内容覆盖浙江省11个设区市和255个县级城市，共153个环境空气质量监测站的环境空气质量监测数据和预报预警数据可供实时查看。同时各主要空气质量数据实现趋势图分析，包括当日24h、历史24h、历史30日趋势分析等，如图1.5所示。图1.5 浙江空气质量
这里列举了APP的部分界面，显示了部分此APP的功能界面，包括天气预报、AQI实时指数、空气污染指数排行榜（包括PM、AQI、2.5O等），还可以在主界面选择不同的城市，实时了解当地的空气质量。31.3.3 评价指标的变更
AQI与原来发布的空气污染指数（API）有着很大的区别。
空气污染指数是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式，并分级表征空气污染程度和空气质量状况，适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。
在中国，API是根据1996年颁布的空气质量“旧标准”（《环境空气质量标准》GB 3095—1996）制定的空气质量评价指数，评价指标有二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM）三项污染物。从102011年末开始，多个城市出现严重雾霾天气，市民的实际感受与API显示出的良好形势反差强烈，呼吁改进空气评价标准的呼声日趋强烈，也是从那时起，原本生涩的专业术语PM逐渐成为“热词”。2.5
AQI分级计算参考的标准是新的环境空气质量标准（GB 3095—2012），参与评价的污染物为SO、NO、PM、PM、O、CO六22102.53项；而API分级计算参考的标准是老的环境空气质量标准（GB 3095—1996），评价的污染物仅为SO、NO和PM三项，且AQI采用分2210级限制标准更严。因此AQI较API监测的污染物指标更多，其评价结果更加客观。
灰霾的形成主要与PM（直径小于等于2.5μm的颗粒物）有2.5关，此外，反映机动车尾气造成的光化学污染的臭氧指标，也没有纳入到API的评价体系中。
为此，空气质量新标准——《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）在2012年初出台，对应的空气质量评价体系也变成了AQI。“污染指数”变成了“质量指数”，在API的基础上增加了细颗粒物（PM）、臭氧（O）、一氧化碳（CO）三种污染物指标，发布频2.53次也从每天一次变成每小时一次。1.4 污染控制治理措施1.4.1 治理方针政策
2014年，全国遭受了一次严重的雾霾侵袭，南北各大城市，尤以河北、河南、山东等地为严重，PM年平均值达到100以上的有62.5个城市，单日峰值超过800。
而在2014年APEC会议举行期间，河北、北京市政府联合行动制造的“APEC”蓝也给人留下了深刻印象。
这就涉及中国经济发展与环境保护的矛盾所在了，如何将中国的发展模式转变为低能耗低污染高效益的模式，值得每一个环保人甚至每一个公民去思考。
为了改善中国现有高污染高能耗的产业现状，进一步深化企业改革，配合我国“节能减排”可持续发展的政策，在2013年6月14日，国务院召开常务会议，确定了大气污染防治十条措施，包括减少污染物排放；严控高耗能、高污染行业新增耗能；大力推行清洁生产；加快调整能源结构；强化节能环保指标约束；推行激励与约束并举的节能减排新机制，加大排污费征收力度，加大对大气污染防治的信贷支持等。
一是减少污染物排放。全面整治燃煤小锅炉，加快重点行业脱硫脱硝除尘改造。整治城市扬尘。提升燃油品质，限期淘汰黄标车。
二是严控高耗能、高污染行业新增产能，提前一年完成钢铁、水泥、电解铝、平板玻璃等重点行业“十二五”落后产能淘汰任务。
三是大力推行清洁生产，重点行业主要大气污染物排放强度到2017年底下降30％以上。大力发展公共交通。
四是加快调整能源结构，加大天然气、煤制甲烷等清洁能源供应。
五是强化节能环保指标约束，对未通过能评、环评的项目，不得批准开工建设，不得提供土地，不得提供贷款支持，不得供电供水。
六是推行激励与约束并举的节能减排新机制，加大排污费征收力度。加大对大气污染防治的信贷支持。加强国际合作，大力培育环保、新能源产业。
七是用法律、标准“倒逼”产业转型升级。制定、修订重点行业排放标准，建议修订大气污染防治法等法律。强制公开重污染行业企业环境信息。公布重点城市空气质量排名。加大违法行为处罚力度。
八是建立环渤海包括京津冀、长三角、珠三角等区域联防联控机制，加强人口密集地区和重点大城市PM治理，构建对各省（区、2.5市）的大气环境整治目标责任考核体系。
九是将重污染天气纳入地方政府突发事件应急管理，根据污染等级及时采取重污染企业限产限排、机动车限行等措施。
十是树立全社会“同呼吸、共奋斗”的行为准则，地方政府对当地空气质量负总责，落实企业治污主体责任，国务院有关部门协调联动，倡导节约、绿色消费方式和生活习惯，动员全民参与环境保护和监督。
此外，国家持续地在对现有的环境质量监督体系进行改革和创新，将污染物排放的国家标准进一步提高，同时与国际接轨，参加了哥本哈根国际气候大会，并参与签订关于节能减排的京都议定书等一系列。1.4.2 废气治理路线图
除了政府出台的政策和舆论的导向，环保专业人才是进行废气治理的主力，对各类废气进行研究，设计出相应的治理方案，并通过实验来检验方案的可行性，并将之推向市场，如图1.6所示是废气治理的一般路线。图1.6 废气治理路线图第2章废气收集输送系统设计2.1 污水站密闭加盖设计
随着城市化进程加快，城市中心区不断扩大，较多已建的污水处理厂也被纳入其中，厂区周围往往发展成人口密集的居民生活区或公共活动区，污水厂臭味扰民的现象开始凸现，严重影响了居民的生活，也不同程度地降低了所在地块的经济价值。为了尽可能减小污水处理厂对周边环境的影响，实施污水处理厂构筑物加盖（罩）除臭工程势在必行。
污水站在运行过程中，由于有机物的分解、氧化等过程，会产生一定量臭气。主要产生臭气的设施有调节池和好氧池。为了臭气更好的收集，必须对污水池加盖处理，由收集管道收集至集中风管统一进入集中处理系统处理。2.1.1 玻璃钢盖板
玻璃钢盖板就是玻璃钢制作的一种盖板。从综合方面考虑，玻璃钢盖板以绝对的优势占据第一的位置。虽然在强度上比不上一些金属盖板，但是其防腐蚀的性能是金属盖板远远不能相比的。
玻璃钢盖板的主要性能如下。（1）耐磨防滑性能突出
在制作的过程中都会进行防滑和耐磨处理。其防滑和耐磨性能远胜于一般的金属盖板和木质盖板、塑料盖板等。（2）封闭性能好，安全性高
和耐腐蚀性极差的金属盖板、材质较差的木质盖板相比，玻璃钢盖板的封闭性是一流的。且具有不导电、不导热、耐腐蚀性高的诸多特点。（3）耐高温、阻燃性能强
所有的玻璃钢制品都具有很强的阻燃性能，主要的原因来自于玻璃钢制品的制作原材料树脂。虽然树脂的种类不同，可以分为好多种，但是耐高温是每种树脂都必备的性能之一。（4）耐老化、耐腐蚀性能优越
老化也是腐蚀的一种表现，更准确的可以表达为慢性腐蚀，如潮湿的空气就是一种慢性腐蚀环境。金属盖板长期放置在潮湿的空气中就会被慢慢腐蚀，即俗称的生锈。（5）使用寿命长、经济效益高
一般情况下，玻璃钢盖板的使用寿命在50年以上。而金属盖板的使用寿命只有5年左右，木质盖板的使用寿命仅在3年左右。
聚酯玻璃钢板材的特点是耐腐蚀性能好，但玻璃钢制品老化现象相对比较严重。如图2.1所示。图2.1 污水站玻璃钢加盖2.1.2 钢支撑反吊膜结构
膜结构是空间结构中最新发展起来的一种类型，它以性能优良的织物为材料，利用柔性钢索以及刚性骨架将膜面绷紧，从而形成具有一定刚度并能覆盖大跨度的结构体系，是一种全新的建筑结构形式，集建筑学、结构学、精细化工、计算机技术于一体，具有很高的技术含量，并且与传统结构相比，其质量大大减轻，仅为一般盖板质量的1/30～1/10，相应地对支撑体系的要求也大大降低，具有艺术性、经济性、大跨度、自洁性、工期短、抗腐性等优点，广泛用于体育场大型顶棚、小区景观等公共建筑。钢支撑反吊氟碳纤膜结构是专门针对污水池加盖开发的新型结构方式，选用了耐腐蚀的氟碳纤膜作为覆盖材，并通过反吊的形式来适应污水池的腐蚀性环境。如图2.2所示。图2.2 污水站好氧池反吊膜加盖
经过试验，氟碳纤膜完全适合污水处理环境。厂商同时对化学品对膜材的破坏老化影响进行了分析，试验内容如下。
①超长时间浸泡在含有NH和HSO的不同水溶液中。324
②在浸之前和之后检测抗拉强度的变化，以评估面料的力学性能的变化。
③抗水解作用试验，严格按照NFG37122进行。
经过以上防腐试验的验证，能提供详细的防腐耐久性报告，具有15年的品质保证。
钢支撑反吊氟碳纤膜结构的巧妙之处在于“反吊”，采用了抗腐蚀能力很强的氟碳纤膜把废气罩住，钢结构在外侧将氟碳纤膜悬吊。这样既充分发挥了氟碳纤膜的抗腐蚀性能，又从根本上解决了钢结构与腐蚀性气体接触带来的腐蚀问题，因而钢构件可以按普通建筑结构等级考虑，具有50年的使用寿命，充分发挥了钢支撑的结构性能，实现了结构骨架与覆盖材性能的完美结合，但由于其综合造价较高，在一定程度上限制了该种加盖形式的大范围推广。目前在国内一些大型污水厂的改建工程中，该结构形式取得了良好的经济效益和社会效益。2.2 操作工位吸风罩设计
局部排风罩是局部排风系统的重要组成部分。通过局部排风罩口的气流运动，可在污染物质散发地点直接捕集污染物或控制其在车间的扩散，保证室内工作区污染物浓度不超过国家卫生标准的要求。设计完善的局部排风罩，用较小的排风量即可获得最佳的控制效果。
按照工作原理不同，局部排风罩可分为以下几种基本形式：
①密闭罩；
②柜式排风罩（通风柜）；
③外部吸气罩（包括上吸式、侧吸式、下吸式用槽边排风罩等）；
④接受式排风罩；
⑤吹吸式排风罩。2.2.1 密闭罩
密闭罩的结构如图2.3所示，它把污染物源全部密闭在罩内，在罩上设有工作孔，从罩外吸入空气，罩内污染空气由上部排风口排出。它只需较小的排风就能有效控制污染物的扩散，排风罩气流不受周围气流的影响。它的缺点是，影响设备检修，有的看不到罩内的工作状况。其中用于产尘设备的密闭罩称为防尘密闭罩。图2.3 密闭罩2.2.1.1 整体密闭罩
如图2.4所示，产尘设备大部分或全部密闭，只有传动部分留在罩外。适用于有振动或含尘气流速度高的设备。图2.4 整体密闭罩2.2.1.2 大容积密闭罩（密闭小室）
如图2.5所示的是振动筛的密闭小室，振动筛、提升机等设备全部密闭在小室内。工人可直接进入小室检修和更换筛网。密闭小室容积大，适用于多点产尘、阵发性产尘、含尘气流速度高和设备检修频繁的场合。它的缺点是占地面积大，材料消耗多。图2.5 振动筛密闭小室1—振动筛；2—小室排放口；3—卸料口；4—排风口；5—密闭小室；6—提升机2.2.1.3 密闭罩的安放形式
根据工艺设备的操作特点，密闭罩有固定式和移动式两种形式。图2.6是用于小型振动落砂机的固定式密闭罩。图2.7是大型振动落砂机上的移动式密闭罩。砂箱落砂前，由电动机驱动，使移动罩右移。把大型砂箱用吊车安放在落砂机上，移动罩向左移动，使砂箱密闭在罩内，然后开动风机和落砂机进行落砂。图2.6 落砂机固定式密闭罩图2.7 落砂机移动式密闭罩2.2.1.4 密闭罩排风量的确定
从理论上分析，密闭罩的排风量可根据进、排风量平衡确定。q=q+q+q+qVV1V2V3V43式中 q——密闭罩的排风量，m/s；V3
q——物料下落时带入罩内的诱导空气量，m/s；V13
q——从孔口或不严密缝隙吸入的空气量，m/s；V23
q——因工艺需要鼓入罩内的空气量，m/s；V3
q——在生产过程中因受热使空气膨胀或水分蒸发而增加的空V43气量，m/s。
在上述因素中，q取决于工艺设备的配置，只有少量设备如自V3带的鼓风机的混砂机等才需要考虑。q在工艺过程发热量大、物料V4含水率高时才需要考虑，如水泥厂的转筒烘干机等。在一般情况下，上面的公式可简化为：q=q+qVV1V2
对不同的设备，它们的工作特点、密闭罩的结构形式及尘化气流的运动规律各不相同。难以用一个统一的公式对上述两部分风量进行计算。目前大部分按经验数据或经验公式确定，设计时可参考有关的手册。但从简化公式中可以看出，要减少除尘密闭罩的局部排风童，应尽可能减小工作孔或缝隙面积，并设法限制诱导空气随物料一起进入罩内。2.2.2 柜式排风罩
柜式排风罩的结构和密闭罩相似，由于工艺操作需要，罩的一面可全部敞开。图2.8（a）是小型排风罩，适用于化学试验室、小零件喷漆等；图2.8（b）是大型排风罩，操作人员在柜内工作，主要用于大件喷漆、粉料装袋等。按照气流运动特点，柜式排风罩分为吸气式和吹吸式两类。吸气式通风柜单纯依靠排风的作用，在工作孔上造成一定的吸入速度，防止污染物外逸。图2.8 柜式排风罩
送风式排风柜的风量计算：q=q+vSβVV13式中 q——柜内的污染气体发生量，m/s；V1
v——工作孔上的气流速度，m/s；2
S——工作孔或缝隙的面积，m；
β——安全系数，一般取1.1～1.2。2.2.3 外部吸气罩
由于工艺条件的限制，生产设备不能密闭时，可把排风罩设在污染物源附近，依靠罩口的抽吸作用，在污染物发散地点造成一定的气流运动，把污染物吸入罩内。这类排风罩统称为外部吸气罩，如图2.9所示。图2.9 外部吸气罩2.2.3.1 移动式吸气罩
在实际生产中，固定式吸气罩有时会对车间的正常生产造成一定的阻碍，因此产生了移动式吸气罩，以骨架活动臂的原理将风管和活动臂结合起来，做成移动臂形式的吸气罩，与固定式吸气罩比较，移动式吸气罩操作灵活，能适应各类无法安装吸气管路的复杂工况，可任意置于最佳的补集位置，从而有效的补集烟尘废气，如图2.10所示。图2.10 移动式吸气罩2.2.3.2 吸气罩风量的计算（1）侧吸式
为保证污染物全部吸入罩内，必须在距吸气口最远的污染物散发点（即控制点）上造成适当的空气流动，如图2.11所示。控制点的空气运动速度称为控制风速（也称吸入速度）。图2.11 控制风速
根据流体力学，位于自由空间的点汇吸气口见图2.12（a）的排风量为：式中 v，v——点1、点2的空气流，m/s；12
r，r——点1、点2至吸气口的距离，m。12图2.12 点汇吸气口（自由空间吸气口，受限空间吸气口）
吸气口设在墙上时，吸气范围受到限制见图2.12（b），它的排风量为：
从以上两个公式中可以看出，吸气口外某一点的空气流速与该点至吸气口距离的平方成反比，而且它是随吸气口吸气范围的减小而增大的。因此，设计时罩口应尽量靠近污染物源，并设法减小其吸气范围。（2）上吸式
排风罩如果设在工艺设备上方，由于设备的限制，气流只能从侧面流入罩内，如图2.13所示。
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