(2025年)大氣污染控制工程(第三版)郝吉明期末題庫+答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種除塵設(shè)備對粒徑小于0.1μm的顆粒捕集效率最高？A.重力沉降室B.袋式除塵器C.電除塵器D.旋風(fēng)除塵器答案：C（電除塵器通過高壓電場使顆粒荷電，對亞微米級顆粒效率可達(dá)99%以上）2.燃燒過程中NOx的提供主要包括熱力型、燃料型和快速型，其中占比最大的是？A.熱力型（高溫下N?與O?反應(yīng)）B.燃料型（燃料中氮化合物氧化）C.快速型（碳?xì)淙剂吓cN?反應(yīng)）D.三者占比相當(dāng)答案：B（燃煤過程中燃料型NOx占總排放量的60%-80%）3.評價大氣擴(kuò)散模型時，Pasquill-Gifford曲線的核心參數(shù)是？A.風(fēng)速與混合層高度B.大氣穩(wěn)定度與水平/垂直擴(kuò)散參數(shù)C.源強(qiáng)與排放高度D.地形與下墊面類型答案：B（P-G曲線通過穩(wěn)定度等級劃分，確定σy和σz的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系）4.活性炭吸附VOCs時，再生方法不包括？A.水蒸氣吹掃B.熱空氣加熱C.化學(xué)氧化D.減壓脫附答案：C（活性炭再生通常采用物理方法，化學(xué)氧化會破壞吸附劑結(jié)構(gòu)）5.以下哪種措施不屬于低NOx燃燒技術(shù)？A.分級燃燒B.煙氣再循環(huán)C.富氧燃燒D.濃淡燃燒答案：C（富氧燃燒會提高火焰溫度，增加熱力型NOx提供）6.PM2.5的質(zhì)量濃度監(jiān)測中，常用的原理是？A.β射線吸收法B.光散射法C.重量法D.以上均是答案：D（實(shí)際監(jiān)測中β射線法用于連續(xù)監(jiān)測，光散射法用于快速測量，重量法為基準(zhǔn)方法）7.石灰石-石膏法脫硫的主要副產(chǎn)物是？A.CaSO?·1/2H?OB.CaSO?·2H?OC.CaCO?D.Ca(OH)?答案：B（脫硫過程中SO?與CaCO?反應(yīng)提供CaSO?，進(jìn)一步氧化為CaSO?·2H?O，即石膏）8.大氣穩(wěn)定度分級中，D類表示？A.強(qiáng)不穩(wěn)定B.中性C.穩(wěn)定D.強(qiáng)穩(wěn)定答案：B（Pasquill穩(wěn)定度分級中，A為強(qiáng)不穩(wěn)定，B為不穩(wěn)定，C為弱不穩(wěn)定，D為中性，E為弱穩(wěn)定，F(xiàn)為穩(wěn)定）9.袋式除塵器的壓力損失主要由三部分組成，不包括？A.清潔濾料的壓力損失B.粉塵層的壓力損失C.設(shè)備結(jié)構(gòu)的壓力損失D.清灰系統(tǒng)的壓力損失答案：D（壓力損失=濾料阻力+粉塵層阻力+結(jié)構(gòu)阻力，清灰系統(tǒng)不直接影響運(yùn)行時的壓力損失）10.以下哪項(xiàng)不是揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的控制技術(shù)？A.催化燃燒B.生物過濾C.選擇性催化還原（SCR）D.吸附濃縮答案：C（SCR用于NOx還原，VOCs控制技術(shù)包括燃燒、吸附、生物法等）二、填空題（每空1分，共20分）1.除塵效率的定義式為η=（被捕集的粉塵質(zhì)量/進(jìn)入除塵器的粉塵質(zhì)量）×100%。2.電除塵器的工作過程分為氣體電離、粉塵荷電、荷電粉塵遷移沉積、清灰四個階段。3.大氣污染物按存在狀態(tài)分為顆粒污染物和氣態(tài)污染物，其中PM2.5屬于（顆粒污染物）。4.燃燒脫硫中，鈣硫比（Ca/S）是指投入的鈣基脫硫劑中Ca與燃料中S的（摩爾比）。5.吸附劑的再生方法包括（升溫脫附）、（降壓脫附）、（置換脫附）和化學(xué)再生。6.大氣擴(kuò)散模式中，高斯模型的假設(shè)條件包括（連續(xù)點(diǎn)源）、（污染物在湍流中正態(tài)分布）、（地面全反射）、（穩(wěn)定均勻流場）。7.低濃度SO?煙氣脫硫技術(shù)中，濕式石灰石-石膏法的脫硫效率可達(dá)（95%以上）。8.袋式除塵器的濾料選擇需考慮（溫度）、（腐蝕性）、（粉塵粒徑）和清灰方式。9.NOx的控制技術(shù)分為（燃燒前控制）、（燃燒中控制）和（燃燒后控制），其中SCR屬于（燃燒后控制）。10.大氣環(huán)境容量是指在給定區(qū)域、（給定時間）和（給定環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)）下，大氣所能容納的污染物最大量。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述旋風(fēng)除塵器的工作原理及影響其效率的主要因素。答案：旋風(fēng)除塵器利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力分離顆粒。含塵氣體從切向進(jìn)入除塵器，形成外旋流和內(nèi)旋流，顆粒在離心力作用下被甩向壁面，沿壁面落入灰斗，凈化氣體由中心管排出。影響效率的主要因素：入口風(fēng)速（最佳12-25m/s）、顆粒粒徑（粒徑越大效率越高）、除塵器結(jié)構(gòu)（筒體直徑越小、錐體長效率越高）、氣體密度與粘度（密度大、粘度小效率高）。2.比較吸收法與吸附法處理氣態(tài)污染物的異同點(diǎn)。答案：相同點(diǎn)：均為氣-固或氣-液兩相界面?zhèn)髻|(zhì)過程，用于分離低濃度污染物。不同點(diǎn)：吸收是污染物溶解于液體溶劑的過程（物理吸收或化學(xué)吸收），依賴溶解度；吸附是污染物附著于固體表面的過程（物理吸附或化學(xué)吸附），依賴表面作用力。吸收劑需再生或處理（如脫硫后的富液），吸附劑可通過升溫、降壓再生（如活性炭脫附VOCs）。3.說明大氣穩(wěn)定度對污染物擴(kuò)散的影響，并列舉判斷穩(wěn)定度的常用方法。答案：大氣穩(wěn)定度決定垂直方向湍流強(qiáng)度：不穩(wěn)定（A-B類）時，垂直擴(kuò)散強(qiáng)，污染物易稀釋；中性（D類）時，擴(kuò)散中等；穩(wěn)定（E-F類）時，垂直擴(kuò)散受抑制，污染物易累積。判斷方法：Pasquill法（根據(jù)太陽輻射和風(fēng)速）、理查森數(shù)法（基于溫度梯度和風(fēng)速梯度）、溫度廓線法（通過實(shí)測氣溫垂直分布）。4.簡述電除塵器的優(yōu)劣勢及適用場景。答案：優(yōu)勢：除塵效率高（99%以上）、阻力?。?0-200Pa）、處理風(fēng)量大、能處理高溫高濕氣體。劣勢：設(shè)備投資高、占地面積大、對粉塵比電阻敏感（比電阻10?-101?Ω·cm最佳，過高或過低效率下降）。適用場景：燃煤電廠、鋼鐵廠等大煙氣量、高溫（300℃以下）、高濃度粉塵（如鍋爐煙氣）的治理。5.分析催化轉(zhuǎn)化法處理VOCs的兩種類型（催化氧化與催化還原）的原理及應(yīng)用。答案：催化氧化：在催化劑（如Pt、Pd）作用下，VOCs與O?反應(yīng)提供CO?和H?O，降低反應(yīng)溫度（200-400℃），適用于處理烴類、醇類等可氧化VOCs（如印刷車間廢氣）。催化還原：利用還原劑（如NH?、H?）在催化劑（如V?O?-TiO?）作用下將NOx還原為N?和H?O（如SCR技術(shù)），適用于固定源NOx治理（如電廠煙氣脫硝）。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某燃煤鍋爐煙氣量為10?m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，干基），初始粉塵濃度為8000mg/m3，采用三級除塵系統(tǒng)，第一級旋風(fēng)除塵器效率η?=85%，第二級電除塵器效率η?=98%，第三級袋式除塵器效率η?=99.5%。計(jì)算：（1）總除塵效率；（2）排放口粉塵濃度（mg/m3）。解：（1）總效率η=1-(1-η?)(1-η?)(1-η?)=1-(0.15)(0.02)(0.005)=1-0.000015=99.9985%（2）排放濃度C=初始濃度×(1-η)=8000×0.000015=0.12mg/m32.某煉鋼廠燒結(jié)機(jī)煙氣中SO?濃度為2000mg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，過?？諝庀禂?shù)α=1.8），環(huán)保要求排放濃度需滿足基準(zhǔn)氧含量（α?=1.7）下≤350mg/m3。計(jì)算實(shí)際排放濃度是否達(dá)標(biāo)？若不達(dá)標(biāo)，需將脫硫效率提高至多少？解：基準(zhǔn)氧含量下的濃度換算公式：C?=C×α/α?=2000×1.8/1.7≈2117.65mg/m3（原煙氣濃度）設(shè)脫硫后實(shí)際濃度為C?，換算后需≤350mg/m3，則C?×1.8/1.7≤350→C?≤350×1.7/1.8≈330.56mg/m3原脫硫效率η?=1-C?/C原=1-330.56/2000≈83.47%（假設(shè)原脫硫效率未達(dá)標(biāo)）若原脫硫效率為η，需滿足2000×(1-η)×1.8/1.7≤350→(1-η)≤350×1.7/(2000×1.8)≈0.165→η≥83.5%（需提高至83.5%以上）五、論述題（每題10分，共10分）結(jié)合我國大氣污染防治現(xiàn)狀，論述PM2.5與O?協(xié)同控制的必要性及技術(shù)路徑。答案：必要性：近年來我國PM2.5濃度顯著下降（2022年全國平均29μg/m3），但O?污染呈上升趨勢（夏季部分城市超標(biāo)）。PM2.5與O?前體物（VOCs、NOx）存在耦合關(guān)系：VOCs/NOx比值影響O?提供（高比值時O?受NOx控制，低比值時受VOCs控制）；PM2.5中的二次氣溶膠（如硫酸鹽、硝酸鹽）由SO?、NOx轉(zhuǎn)化而來，同時PM2.5通過消光作用影響光化學(xué)反應(yīng)速率，間接影響O?提供。協(xié)同控制可避免“按下葫蘆浮起瓢”，實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量整體改善。技術(shù)路徑：（1）源頭控制：優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)（推廣清潔能源）、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（淘汰落后產(chǎn)能）、加強(qiáng)移動源管控（推廣新能源車，提升油品標(biāo)準(zhǔn)）。（2）過程減排：工業(yè)源實(shí)施超低排放改造（如鋼鐵、建材行業(yè)），VOCs重點(diǎn)行業(yè)（石化、化工、涂裝）推廣低VOCs原料替代和泄漏檢測修復(fù)（LDAR）；NOx控