Page 1 of 114
LỜI MỞ ĐẦU
Bảo vệ môi trường được coi là một vấn đề sống còn của nhân loại.
Với sự phát triển của khoa học kĩ thuật hiện nay, tốc độ đô thị hoá ngày
càng cao làm cho tình hình ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm
không khí nói riêng ngày càng trầm trọng.
Với tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường như vậy, các cấp
các ngành trong cả nước đã và đang đẩy mạnh công tác bảo vệ môi
trường.
Tuy nhiên, môi trường không khí ở nước ta hiện nay, đặt biệt là ở
các khu công nghiệp và các đô thị lớn vẫn tồn tại dấu hiệu ô nhiễm đáng
lo ngại. Phần lớn các nhà máy xí nghiệp chưa được trang bị các hệ thống
xử lý bụi và khí thải độc hại. Hàng ngày hàng giờ vẫn đang thải vào khí
quyển một lượng lớn các chất độc hại làm cho bầu khí quyển xung quanh
các nhà máy trở nên ngột ngạt khó chịu .
Còn ở các đô thị do tốc độ phát triển nhanh cộng với thiếu qui
hoạch hợp lý nên khu vực cách ly của khu công nghiệp ngày càng bị lấn
chiếm hình thành các khu dân cư làm cho môi trường ở đây thêm phần
phức tạp và khó được cải thiện .
Trên cơ sở những kiến thức đã được học và được cô giáo, thầy giáo
hướng dẫn, em đã hoàn thành đồ án kiểm soát môi trường không khí
Page 2 of 114
Nội dung đồ án gồm các vấn đề: Tính toán sự khuếch tán ô nhiễm
từ các ống khói. Thiết kế hệ thống xử lý khí (bụi) đạt yêu cầu cho phép.
Tính toán thông gió cho nhà công nghiệp. Các bản vẽ kèm theo.
Do nhiều yếu tố khác nhau nên đồ án này không tránh khỏi những
thiếu sót. Kính mong thầy, cô giáo hướng dẫn thêm để đồ án này trở nên
hoàn chỉnh hơn.
Page 3 of 114
CHƯƠNG 1
TÍNH SẢN PHẨM CHÁY

0
C.
Tra Bảng 2.10. Độ ẩm tương đối của không khí trung bình tháng và năm
(%) (QCVN 02-2009/BXD) có được: φ = 74,3%.
Từ hai giá trị: t
kk
= 21,2
0
C và φ = 74,3% tra biểu đồ I-d ta có được d =
11,3.
Page 4 of 114
Tra Bảng 2.16. Tần suất lặng gió (PL %) tần suất (P %) và vận tốc gió (V
m/s) trung bình theo 8 hướng (QCVN 02-2009/BXD), ta có vận tốc gió
u
10
= 5,4 m/s.
Từ đây ta có bảng sau:
Bảng 1.1: Thông số tính toán mùa hè
Địa
điểm
Mùa hè
Tháng 5
Nhiệt độ
không
khí
cao nhất
(
0
C)
Hướn

Hướn
g gió
chính
Vận
tốc gió
u
10
(m/s
)
Độ ẩm tương
đối
của không khí
(%)
Dung ẩm
không khí
d (g/ kg
KKK)
Phan
Thiết
21,2 Đông 5,4 74,3 11,3
1.2. Tính toán sản phẩm cháy – Lượng khó thải và tải lượng các chất
ô nhiễm trong khói
Page 5 of 114
Ta sử dụng nhiên liệu đốt là than cám và thành phần nhiên liệu như sau:
Bảng 1.3: Thành phần sản phẩm cháy
Đề số
Thành phần nhiên liệu than cám (%)
Cp Hp Op Np Sp Ap Wp
15 69,00 2,25 2,59 0,88 0,90 16,00 8,38
Page 6 of 114

0
V
0
= 0,089C
p
+ 0,264H
p
-
0,0333(O
p
-S
p
)
6,679 6,679
2
Lượng không
khí ẩm lý
thuyết
m
3
chuẩn/
kg NL
V
a
V
a
= (1 + 0,0016d)V
0
6,944 6,799
3

tự
Đại lượng tính
toán
Đơn vị
Ký
hiệu
Công thức tính
Mùa hè Mùa đông
Ống khói
số 1
Ống
khói
số 2
Ống
khói
số 1
Ống
khói
số 2
trong SPC
chuẩn/
kg NL
5
Lượng khí CO
trong SPC với
ƞ = 0,03
m
3
chuẩn/
kg NL

m
3
chuẩn/
kg NL
V
H20
V
H2O
= 0,111H
p
+ 0,0124W
p
+
0,0016dV
t
0,739 0,526
8 Lượng khí N
2

trong SPC
m
3
chuẩn/
V
N2
V
N2
= 0,8.10
-2
N

trong không
khí thừa
m
3
chuẩn/
kg NL
V
O2
V
O2
= 0,21(α-1)V
a
0,583 0,571
10 a) Lượng khí
NOx trong
SPC
kg/ h M
NOx
M
NOx
= 3,953.10
-8
Q
1,18

= 3,953.10
-8
(Q
p
B)

2
tham gia
vào
m
3
chuẩn/
kg NL
V
N2(NOx)
V
N2(NOx)
= 0,5V
Nox
9,674E-
04
9,142E
-04
9,674E
-04
9,142E
-04
Page 9 of 114
Thứ
tự
Đại lượng tính
toán
Đơn vị
Ký
hiệu
Công thức tính

O2(NOx)
= V
Nox
1,935E-
03
1,828E
-03
1,935E
-03
1,828E
-03
11
Lượng SPC
tổng cộng ở
điều kiện
chuẩn
m
3
chuẩn/
kg NL
V
SPC
V
SPC
= Tổng các mục (4-9) +
10b - 10c - 10d
10,293 10,294 9,908 9,908
12 Lưu lượng khói m
3
/ s L

điều kiện thực
tế (t
khói

0
C)
V
SPC
B(273 + t
khói
)/(3600.273)
13
Tải lượng khí
SO
2
với ρ
SO2
=
2,926 kg/m
3

chuẩn
g/ s M
SO2
M
SO2
= (10
3
V
SO2

CO2
Bρ
CO2
)/3600 681,08 497,19 681,08 497,19
Page 11 of 114
Thứ
tự
Đại lượng tính
toán
Đơn vị
Ký
hiệu
Công thức tính
Mùa hè Mùa đông
Ống khói
số 1
Ống
khói
số 2
Ống
khói
số 1
Ống
khói
số 2
CO
2
với ρ
CO2
=

18 Nồng độ phát
thải các chất ô
nhiễm trong
khói:

Page 12 of 114
Thứ
tự
Đại lượng tính
toán
Đơn vị
Ký
hiệu
Công thức tính
Mùa hè Mùa đông
Ống khói
số 1
Ống
khói
số 2
Ống
khói
số 1
Ống
khói
số 2
a) Khí SO
2
g/ m
3

2
2
CO
CO
T
M
C
L
=
140,450
140,44
9
145,91
2
145,91
1
d) Khí NO
x
g/ m
3
C
NOx
NO
NO
T
M
C
L
x
x

p
)
- 6W
p
6048 6048
Bảng 1.5. So sánh với QCVN 19-2009/BTNMT
Page 13 of 114
T
T
Thông số
Nồng độ C
max
(mg/Nm
3
)
Nồng độ phát thải các chất ô
nhiễm trong khói C (mg/m
3
)
So sánh với QC 19-2009/BTNMT
Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông
A B
Ống
khói
số 1
Ống
khói số
2
Ống
khói số

đạt
Không
đạt
Không
đạt
Không
đạt
3
Lưu huỳnh
đioxit, SO
2
1500 500 1030 1030 1070 1070
Không
đạt
Không
đạt
Không
đạt
Không
đạt
4
Nitơ oxit,
NO
x
(tính theo
NO
2
)
1000 850 228 215 237 223 Đạt Đạt Đạt Đạt
5 Cacbon Không Không

EXP EXP
2. 2. 2.
y z
y
σ σ σ
 
 
 
 
+
 
− − + −
 ÷
 ÷
 
 ÷
 ÷
 ÷
 
 
 
 
 
Khi tính toán nồng độ ô nhiễm trên mặt đất thì z = 0, khi đó công thức
trên trở thành:
( )
2 2
x,y
2 2
y z y z

 
−
 ÷
 

Trong đó M : Tải lượng chất ô nhiễm, (mg/s)
u : Vận tốc gió tại chiều cao hiệu quả của ống khói,
(m/s)
σ
y
, σ
z
: Lần lượt là hệ số khếch tán theo chiều ngang, theo
chiều đứng.
Trường hợp tính nồng độ hỗn hợp nguồn thải trên mặt đất của ống khói 1
chịu ảnh hưởng từ ống khói 2 và ngược lại:
C
hh
= C
(x,y)
+ C
(x)
Page 17 of 114
σ
y
, σ
z
được xác định theo công thức sau:
σ
y

theo x như sau:
Page 18 of 114
Bảng 2.2. Bảng giá trị hệ số khuếch tán
Cấp
độ
Khoả
ng
cách x
(km)
σ
y
(m)
σ
z
(m)
Khoả
ng
cách x
(km)
σ
y
(m)
σ
z
(m)
Khoả
ng
cách x
(km)
σ

13,2
7
7,49 0,3
35,4
5
20,3
7
0,9
94,6
5
55,4
2
0,12
15,6
3
8,84 0,32
37,5
5
21,6 1 104 61
0,14
17,9
3
10,1
7
0,34
39,6
4
22,8
3
1,1

131,
49
77,4
7
0,2
24,6
7
14,0
8
0,4
45,8
4
26,4
7
1,4
140,
5
82,8
8
0,22
26,8
6
15,3
6
0,5
55,9
6
32,4
4
1,5

∆
+
Trong đó:
- D là đường kính của miệng ống khói, m
-
ω
là vận tốc phụt ra khỏi miệng ống khói, m/s
ω
=
T
L
F
=
2
4
T
L
D
π
(m/s)
- L
T
:lưu lượng khói thải ở điều kiện thực tế, m
3
/s
- u
10
: vận tốc gió ở độ cao 10 m
- T
khói

Mùa
Ống
khói
L
T
(m
3
/s)
D
(mm)
ω (m/s)
=
2
4.
.
T
L
D
π
u
10
(m/s
)
ΔT = T
khói
- T
xung
quanh
= t
khói

Ống
khói số 2
3,54 500 18,04 5,92
15 20,92
25 30,92
30 35,92
Mùa
đông
Ống
khói số 1
4,67 650 14,07
5,4 169
3,44
15 18,44
25 28,44
30 33,44
Ống
khói số 2
3,41 500 17,36 3,21
15 18,21
25 28,21
30 33,21
Page 21 of 114
Bảng 2.4. Bảng tính nồng độ cực đại trên mặt đất C
max
tại khoảng cách x theo trục gió thổi
Mù
a
Ốn
g

z
(m/s)
=
10
10
n
h
u
 
 ÷
 

(với n =
0,11)
Tải lượng chất ô nhiễm
M (g/s)
Nồng độ cực đại C
max
(mg/m
3
)
Bụi CO
SO
2
CO
2
Bụi CO SO
2
CO
2

22,27 0,33 38,68 3,65
0,8
3
0,5
0
0,19
25,3
7
30
36,4
9
25,80 0,39 44,70 3,72
0,6
1
0,3
7
0,14
18,5
7
Ốn 15 20,9 14,79 0,21 25,90 3,45 16,2 9,79 3,6 497,1 1,4 0,8 0,32 44,0
Page 22 of 114
g
kh
ói
số
2
2
2 5 9
4 7 4
25

1
15
18,4
4
13,04 0,18 22,88 5,65
22,2
2
13,4
0
5,0
0
681,0
8
1,5
4
0,9
3
0,35
47,3
3
25
28,4
4
20,11 0,30 35,01 5,97
0,6
2
0,3
7
0,14
18,9

0,26
35,4
4
25
28,2
1
19,95 0,29 34,72 5,97
0,4
6
0,2
8
0,10
14,0
7
30 33,2 23,48 0,35 40,76 6,09 0,3 0,2 0,07 9,98
Page 23 of 114
số
2
1 3 0
Page 24 of 114
Bảng 2.5. Tính nồng độ C
x
, C
xy
, C
hh
Bụi của ống khói 1 vào mùa hè
C
max
Bụi

C
x
(mg/m
3
) C
x,y
(mg/m
3
) C
hh
(mg/m
3
)
h =
15 m
h = 25
m
h = 30
m
h = 15
m
h = 25
m
h = 30
m
h =
15 m
h = 25
m
h = 30

2,750E
-20
2,154E
-23
2,226E
-25
0,064
4,978E
-05
5,144E
-07
0,30 0,10
13,2
7
7,4
9
0,335 0,003
1,330E
-04
1,598E
-13
1,339E
-15
6,332E
-17
0,335 0,003
1,330E
-04
0,30 0,12
15,6

894
σ
z
(m)
=
b.x
c
+
Ống khói 1
Tải lượng chất ô nhiễm M = 22,22 g/s
Mùa hè
C
x
(mg/m
3
) C
x,y
(mg/m
3
) C
hh
(mg/m
3
)
h =
15 m
h = 25
m
h = 30
m

79
1,741 0,326 0,113
8,569E
-05
1,604E
-05
5,564E
-06
1,741 0,326 0,113
0,30 0,20
24,6
7
14,
08
1,842 0,458 0,190
4,979E
-04
1,237E
-04
5,143E
-05
1,842 0,458 0,190
0,30 0,22
26,8
6
15,
36
1,867 0,574 0,274 0,002 0,001
2,680E
-04