第六章热污染及其控制课件.ppt

第六章 第一节 概述 第二节 水体热污染 第三节 热岛效应 第四节 温室效应 第五节 热污染评价与标准 第六节 热污染控制技术 第一节 概述 表 6-1 热环境分类 图6-2 太阳辐射通量分配状况图 地壳以外的大气层 工农业生产和人类生活中排放出的废热造成的环境热化，损害环境质量，影响人类生产、生活的一种增温效应。 第二节 水体热污染 水体升温，水中溶解氧降低（表6-7） 水体升温还可提高有毒物质的毒性以及水生生物对有害物质的富集能力，改变鱼类的进食习性和繁殖状况等； 热效力综合作用容易引起鱼类和其他水生生物的死亡； 温带地区废热水扩散稀释较快，水体升温幅度相对较小；在热带和亚热带地区，夏季废热水扩散稀释较为困难，水温升高，对水生生物的影响大。 热污染可使水体严重缺氧，厌氧菌大量繁殖，有机物腐败严重，水体发生黑臭。 水体升温给致病微生物 滋生繁衍提供温床，引发流行性疾病。 水温升高会加快水体的蒸发速度，使大气中的水蒸气和二氧化碳含量增加，从而增强温室效应，引起地表和大气下层温度上升，影响大气循环，甚至导致气候异常。 第三节 热岛效应 城市热岛效应 随着城市化进程，自然生态地表逐渐被人工地貌取代，使城市下垫面的热力学、动力学特征改变： 城市对太阳辐射的反射率低（10～30%），导热率高，热容量大，蓄热能力强。 在相同的太阳辐射下，城市下垫面升温快，表面温度显著高于自然下垫面。 植被面积减少，不透水面积增大，储水能力降低，蒸发（蒸腾）强度减小，蒸发消耗的潜热少，地表吸收的热量大都用于下垫面增温。 构筑物增加，下垫面粗糙度增大，阻碍空气流通，风速减小，不利于热量扩散。 城市地区能源消耗集中，燃烧过程排放大量的CO2、CO、SO2、NOx和CH4等有毒有害气体和颗粒物，致使城市上空大气组成改变（表6-9） 降低了城市空气的透明度，使其吸收太阳辐射和地表长波辐射的能力增强，造成大气逆辐射增强，强化了城市热岛效应。 人为热：人类活动（工业生产、家庭炉灶、采暖制冷、机动车辆）以及人群代谢所产生的热量。 人为热量收入改变了城市地区的热量平衡，是热岛效应形成的重要原因之一。 在冬季和高纬度地区的城市人为热的排放量甚至超过太阳的净辐射量（表6-10 ）。 第四节 温室效应 温室效应是地球大气层的一种物理特性。 （一）温室气体排放量增加 （一）温室气体排放量增加 （一）温室气体排放量增加 第五节 热污染评价与标准 表6-14 WBGT指数评价标准 表6-15 能量代谢率分级 第六节 热污染控制技术 热泵：将热由低温位传输到高温位的装置。 热泵用途：住宅取暖，提高生活热水，食品干燥加工、木材和种子干燥，工业锅炉的蒸汽加热等。 美国Los Alamos国家实验室的G.M.Grover于1963年发明了热管。 优点：与热泵相比，热管不需从外部输入能量，具有极高的导热性、良好的等温性，而且热传输量大，可以远距离传热。 应用：广泛用于余热回收，主要用作空气预热器、工业锅炉和利用废热加热生活用水，在太阳能集热器、地热温室等方面都取得了很好的效益。 空气预热器 工业锅炉 太阳能集热器 地热 由无机纤维制成的单一纤维毡或纤维布或者几种纤维复合而成的毡布。 常见的有超细玻璃棉、石棉、矿岩棉等。 常见的有膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等材料。 常见的有三类： 无机类:泡沫玻璃、泡沫水泥等； 有机类:聚氯脂泡沫、聚乙烯泡沫、酚醛泡沫及聚胺酯泡沫等； 混合型:由空心玻璃微球或陶瓷微球与树脂复合热压而成的闭孔泡沫材料。 泡沫玻璃 不同领域中隔热材料的选择及隔热技术的应用也各不相同。 不同领域中隔热材料的选择及隔热技术的应用也各不相同。 玉米 甜高粱 生物质压缩成型 利用设备和模具，将结构疏松的生物质原料制成成型燃料品。 成型生物质燃料的优点（表6-23） 大气污染物、固体排放量少，锅炉腐蚀程度小、节能、成本低。 生物质压缩成型工艺流程（图6-13） 生物质秸秆气化供气系统 山东省生物质气化技术重点实验室 常用工艺：酸水解、酶水解和发酵 （二）生物质压缩成型技术 表6-23 0.5t锅炉采用不同燃料的耗能情况 41.4 18 636 16.5 400 32 成型燃料 30.4 20930 20 400 40 煤 30.7 18 406 22.5 400 40 刨花、木屑 热效率/% 热值/% 耗能/kJ·kg-1 水量/kg 升温时间/min 项 目 燃料 螺旋式空气预热器 回转式空气预热器 隔热 材料 1．隔热材料的种类 2．隔热材料的基本性能 （4）低温工程隔热技术 （1）矿井巷道隔热技术 （3）建筑工程隔热技术 （2）工业炉窑隔热技术 （三）隔热材料 (1)