粉尘物理性质的测定

五．实验报告

依据污水处理工程设计的程序，将污水特性分析、工艺选择、工艺流程、工艺运行控 制条件设计与实验、实验结果与分析等汇总成报告的形式。

实验十三 粉尘（TSP、PM10、烟尘）物理性质的测定

（空气中总悬浮颗粒物和可吸入颗粒物的测定）

一. 实验意义和目的

总悬浮颗粒物（TSP）是指漂浮在空气中的固态和液态颗粒物的总称，其粒径范围约 为0.1­100微米。有些颗粒物因粒径大或颜色黑可以为肉眼所见，比如烟尘。有些则小到使 用电子显微镜才可观察到。通常把粒径在 10 微米以下的颗粒物称为 PM10，又称为可吸入 颗粒物或飘尘。可吸入颗粒物(PM10)在环境空气中持续的时间很长，对人体健康和大气能 见度影响都很大。

本实验在校园中以及附近的公路旁进行采样分析，通过本实验，应达到以下目的：

1. 掌握中流量大气采样器的使用方法。

2. 学习质量法在大气环境监测中的应用。

3. PM10 切割器分离原理，恒重法滤膜的精确称量。

二. 实验原理

总悬浮颗粒物，简称 TSP，系指空气中空气动力学直径小于 100μm 的颗粒物。通 过具有一定切割特性的采样器，以恒速抽取定量体积的空气，空气中粒径小于 100μm 的 悬浮颗粒物，被截留在已恒重的滤膜上。根据采样前、后滤膜重量之差及采气体积，计算 总悬浮颗粒物的质量浓度。滤膜经处理后，可进行组分分析。

可吸入颗粒物，简称 PM10，系指空气中空气动力学直径小于 10μm 的颗粒物。通 过具有 PM10 切割特性的采样器， 以恒速抽取定量体积的空气， 空气中粒径小于 10μm 的 颗粒物，被截留在已恒重的滤膜上。根据采样前、后滤膜质量之差及采气体积，计算可吸 入颗粒物的质量浓度。滤膜经处理后，可进行组分分析。

三. 实验仪器和材料

1. （大）中流量采样器：1台，采样器的抽气速度为0.3m/s，采气流量（工作点流

量）为100L/min。

2. 滤膜: 超细玻璃纤维滤膜或聚氯乙烯等有机滤膜，20cm×25cm。

滤膜性能：滤膜对3　m标准粒子的截留效率不低于99%，在气流速度为45m/s

时，单张滤膜阻力不大丁3.5kPa，在同样气流速度下，抽取经高效过滤器净化的空气 5h，每平方厘米滤膜失重不大于0.012mg。

3.

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9. 滤膜袋：用于存放采样后对折的采尘滤膜。袋面印有编号、采样日期、采样地点、 滤膜保存盒：用于保存滤膜，保证滤膜在采样前处于平展不受折状态。 镊子：用一于夹取滤膜。 X光看片机：用于检查滤膜有无缺损。 打号机：用于在滤膜及滤膜袋上打号。 o o 恒温恒湿箱(室)： 箱(室)内空气温度要求在15~30 C范困内连续可调， 控温精度±1 , 采样人等项栏 C;箱(室)内空气相对湿度应控制在45%~55%范围内。恒温恒湿箱(室)箱可连续工作。 分析天平、

10. 气压计、温度计。

气泵

微电脑控制器

图 1­中流量/大流量空气采样器工作原理

T

图 2 空气采样器流量控制过程曲线

四. 实验过程

1.

2. 采样器的校准（该项工作由实验老师完成，具体方法参见：总悬浮颗粒物的测定， 空白滤膜准备：（1）每张滤膜均需用 X光看片机进行检查，不得有针孔或任何缺 GB/T 15432­1995） 陷。在选中的滤膜光滑表面的两个对角上打印编号。滤膜袋上打印同样编号备用。（2） 将滤膜放在恒温恒湿箱（室)中平衡24h。平衡条件：温度取15~30℃中任一点，相对湿 度控制在45%~55%范围内。记录平衡温度与湿度。（3）在上述平衡条件下称量滤膜， 精确到0.1mg，记录滤膜重量。（4）称量好的滤膜.平展地放在滤膜保存盒中，采样前 不得将滤膜弯曲或折叠。

3. 采样

①打开采样头顶盖，取出滤膜夹。用清洁干布擦去采样头内及滤膜夹的灰尘。

②将己编号并称量过的滤膜毛面向上，放在滤膜网托上，然后放滤膜夹，对正、

拧紧，使不漏气。盖好采样头顶盖，按照采样器使用说明操作，设置好采样时间，即 可启动采样。

③当采样器不能直接显示标准状态一下的累积采样体积时，需要记录采样期间测

试现场平均环境温度和平均大气压。

④采样结束后，打开开采样头，用镊子轻轻取下滤膜，采样面向里，将滤膜对折;

放入号码相同的滤膜袋中。取滤膜时，如发现滤膜损坏，或滤膜_的边缘轮廓不清晰、 滤膜安装歪斜等，表示采样时漏气，则应再次采样作废，需秉新采样。现场采样记录 间表1­1

表 1­1 PM10/TSP 现场采样记录

采样器 月 日 编号 滤膜 编号 采样期间 采样期间 采样起 采样终 累计采 环境温度 大气压 采样人

始时间 止时间 样时间 （T2/K） （P2/kp）

五. 计算

PM10 /TSP（ mg/m3 )=W1­W 0 ´ 1000 Vn

式中 W1——尘膜重量，g;

Wo——空白滤膜重量，g;

Vn—标准状态下的累积采样体积。

当采样器未直接显示出标准状态下的累积采样体积时，应当进行换算

六. 注意事项

1、滤膜应多次精确称量至恒重。

2、采样前应检查采样头密封垫是否完好，是否漏气。

3、当 PM10 含量很低时，采样时间不能过短，保证足够的采尘量，以减少称量误差。

4、实验结束后，请收好采样器交还实验室并协助老师打扫实验室卫生。

七. 思考题

1、对比 TSP 与 PM10 在采样仪器和方法上有什么区别。为什么?

2、查询广州市当天的环境空气质量日报， 比较所测结果与预报结果的差异， 什么原因？

实验十四、 旋风除尘器性能实验

一、实验意义和目的

通过实验掌握旋风除尘器/袋式性能测定的主要内容和方法，并且对影响旋风除尘器性 能的主要因素有较全面的了解，同时掌握旋风除尘器入口风速与阻力的关系、理解全效率、 分级效率之间的关系以及入口浓度对除尘器除尘效率的影响，通过对分级效率的测定与计 算，进一步了解粉尘粒径大小等因素对旋风除尘器效率的影响和熟悉除尘器的应用条件．

二、实验原理

（一）采样位置的选择

正确地选择采样位置和确定采样点的数目对采集有代表性的并符合测定要求的样品是 非常重要的。采样位置应取气流平稳的管段，原则上避免弯头部分和断面形状急剧变化的 部分，与其距离至少是烟道直径的 1.5 倍，同时要求烟道中气流速度在 5m/s 以上。而采样