环境化学工程试卷 (DEMO).doc

系别： 专业： 年级： 学生姓名： 学号： -密 - 封 - 线- -华中师范大学 2005 2006 学年第二学期期末考试试卷课程名称 环境化学工程 课程编号 任课教师 艾智慧 题型填空题名词解释简答题问答题设计计算题总分分值2125181224100得分 得分评阅人一、填空题：（21分）1、PCBs、PAHs和DDT分别代表的化学污染物是： 卤代烃、 多环芳烃 和 含氯农药。2、大气中的主要碳氢化合物有 甲烷 、 石油烃 、 萜类 和 芳香烃 。它们是光化学烟雾形成的重要一次污染物。3、天然水的主要组成包括可溶性物质和悬浮颗粒物，其中悬浮颗粒物主要有 悬浮物 、 颗粒物 、 水生植物 和 水生动物 等四类。4、腐殖质是一种有机高分子物质。根据其在碱和酸溶液中的溶解度划分为三类： 腐殖酸 、 富里酸 和 腐黑物 。它们均能够影响水环境和土壤环境中污染物的迁移和转化。5、从组成上看，土壤次生矿物主要有三类，即简单盐类，三氧化物类，次生硅酸盐类。6、用电除尘的方法分离气体中的悬浮离子，需四个步骤：气体电离；粉尘荷电；粉尘沉集;清灰。得分评阅人二、名词解释：（25分）7、环境容量（environmental capacity）指在人类生存和自然生态不致受害的前提下，某一环境单元（或要素）所能容纳的污染物的最大负荷量，即在一定条件下环境对污染物的最大容纳量。8、土壤环境背景值（background value)指未受或少受人类（特别是人为污染）影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量，它与地壳岩石圈的化学组成及成土过程有关。9、化学需氧量(COD)化学需氧量是用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量，用氧量(mg/L)表示。常用的氧化剂主要是重铬酸钾和高锰酸钾。以高锰酸钾作氧化剂时，测得的值称CODMn或简称OC。以重铬酸钾作氧化剂时，测得的值称CODCr，或简称COD。10、光化学烟雾光化学烟雾早在1946年最早在洛杉矶发现，故又叫“洛杉矶烟雾”。 大气中的一次污染物如汽车、工厂等排放的燃烧生成物和未燃烧物质经过太阳光的照射，各种污染物之间发生反应形成二次污染物烟雾，被称为光化学烟雾11、可吸入颗粒物（PM10）指悬浮在空气中，空气动力学当量直径10微米的颗粒物。得分评阅人三、简答题：（18分）12、以河流为例，简述水体的自净的类型及作用。河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。这种现象从净化机制来看。可分为以下几类：(1)物理净化是指污染物质由于稀释、扩散、沉淀等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。其中稀释作用是一项重要的物理净化过程。(2)化学净化是指污染物质由于氧化、还原、分解等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。(3)生物净化由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。13、简述水中颗粒物的沉淀类型及特点。根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀通常可以分成四种不同的类型。1自由沉淀自由沉淀发生在水中悬浮固体浓度不高，沉淀过程悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀，颗粒的沉淀轨迹呈直线。整个沉淀过程中，颗粒的物理性质，如形状，大小及比重等不发生变化。这种颗粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀。2絮凝沉淀絮凝沉淀的悬浮颗粒浓度不高，但沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因互相聚集增大而加快沉降，沉淀的轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形状和沉速是变化的，实际沉速很难用理论公式计算，需通过试验测定。化学混凝沉淀属絮凝沉淀。3区域沉淀(或成层沉淀)区域沉淀的悬浮颗泣浓度较高(5000mg/L以上)，颗粒的沉降受到周围其它颗粒影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中均有区域沉淀发生。4压缩沉淀压缩沉淀发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中，由于悬浮颗粒浓度很高，颗粒相互之间已挤集成团块结构，互相接触，互相支承，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中的浓缩过程以及在浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。14、简述常用的污泥处置方法及特点。1农业利用污泥中的氮、磷、钾是农作物生长所必需的养分，熟污泥中的腐殖质是良好的土壤改良剂，因此，我国污泥的重要利用途径是在农业上的利用。但在施用前应采取堆肥、厌氧消化等技术措施消除其中的病原体、寄生虫卵和重金属，使其达到有关卫生标准和农业要求。堆肥是利用嗜热微生物分解污泥中的有机物。可以达到脱水、破坏污泥中恶臭成分、杀死病原体等目的。从而得到一种安全的有机性肥料施用于农田。2填埋污泥单独填埋或者与垃圾混合填埋是常用的最终处置方法。污泥在填埋之前要经过稳定处理，在选择填埋场时要研究该处的水文地质条件和土壤条件，避免地下水受到污染。对填埋场的渗滤液应当收集并作适当处理，场地径流应妥善排放。填埋场的管理非常重要，要定期监测填埋场附近的地下水、地面水、土壤中的有害物(如重金属)等。3焚烧焚烧可使污泥体积大幅度减小，且可灭菌。污泥灰量大约是含水率75的污泥的1/10。焚烧后的灰烬可填埋或利用。焚烧时的尾气必须进行处理。焚烧设备的投资和运行费用都比较大，在单纯用作处置手段时需要慎重研究。4投放海洋为避免海岸线及近海污染，要求将污泥投入远洋。投人远洋虽暂时没有出现问题，但后果可能极为严重，已在各国环保人员和公众当中引起激烈的争论，遭到严厉的批评；然而少数国家仍在沿用。 -密 - 封 - 线- -第2页共（3）页得分评阅人四、问答题：（12分）15、LIFAC炉内喷钙增湿活化脱硫技术原理是什么？有何特点？试画出其简要流程示意图。Limestone Injection into the Furnace and Activation Calcium Oxide(LIFAC) ：炉内喷钙增湿活化脱硫在锅炉尾部烟道上安装活化反应器,将烟气增湿,延长滞留时间,使剩余的吸收剂和2发生反应。石灰石中的CaCO3含量应超过90，石灰石的颗粒度应是80以上的颗粒尺寸小于40m。此时炉内脱硫反应所能达到的脱硫效率为2030活化反应器的烟气进口温度一般在110140，当将活化反应器出口处烟温控制在比露点温度高510、Ca/S2时，有可能使活化反应器的脱硫效率达到60，从而使总脱硫效率达到80。炉内喷钙增湿活化脱硫流程示意图得分评阅人五、设计计算题：（24分）16. 在21和138KPa（绝压）下，283.2m3/min（289K，101.3KPa）的脱酯剂排气流中含有三氯乙烯0.2%（以体积计），用活性炭吸附塔回收99.5%（以质量计）的三氯乙烯。活性炭堆积密度s=577Kg/m3，静活性XT=28Kg三氯乙烯/100Kg活性炭，吸附塔的操作周期为：吸附4h，加热和脱附2h，冷却1h，1h备用。试计算活性炭的用量和吸附塔尺寸。解：操作条件下混合气体的体积流量： 三氯乙烯