2025年大气污染控制工程试题库及参考答案

2025年大气污染控制工程试题库及参考答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列污染物中，属于二次污染物的是（）。A.二氧化硫（SO₂）B.臭氧（O₃）C.颗粒物（PM₁₀）D.氮氧化物（NOₓ）答案：B解析：二次污染物是由一次污染物在大气中发生化学反应或光化学反应生成的新污染物，O₃是典型的二次污染物，由氮氧化物和挥发性有机物（VOCs）在光照下反应生成。2.袋式除尘器的核心工作原理是（）。A.惯性碰撞B.筛滤效应C.静电吸附D.重力沉降答案：B解析：袋式除尘器主要依靠滤料表面形成的粉尘层对颗粒物进行筛滤，惯性碰撞和静电吸附是辅助机制，重力沉降作用可忽略。3.选择性催化还原（SCR）脱硝技术中，常用的还原剂是（）。A.氨气（NH₃）B.甲烷（CH₄）C.一氧化碳（CO）D.氢气（H₂）答案：A解析：SCR技术通过NH₃与NOₓ在催化剂作用下反应生成N₂和H₂O，是目前应用最广的脱硝还原剂。4.评价燃烧过程中污染物生成量的关键参数是（）。A.过量空气系数B.燃料热值C.燃烧温度D.燃烧时间答案：A解析：过量空气系数直接影响燃烧是否完全及氮氧化物生成量，系数过大易生成更多NOₓ，过小则导致CO和颗粒物排放增加。5.下列VOCs治理技术中，适用于高浓度、小风量废气的是（）。A.活性炭吸附B.催化燃烧C.生物过滤D.低温等离子体答案：B解析：催化燃烧通过催化剂降低反应温度，适合高浓度VOCs（通常>1000mg/m³）的高效降解，小风量场景能耗可控。6.电除尘器的除尘效率主要取决于（）。A.电场强度与停留时间B.滤袋材质与清灰频率C.水膜厚度与气流速度D.旋风筒直径与入口风速答案：A解析：电除尘器通过电场使颗粒物荷电后吸附于极板，效率与电场强度（决定荷电效果）及颗粒在电场中的停留时间（决定沉降概率）直接相关。7.我国《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中规定的“无组织排放”是指（）。A.有固定排放高度的排气筒排放B.无规则、无组织的面源排放C.间歇性的工艺过程排放D.经净化设备处理后的达标排放答案：B解析：无组织排放指未通过排气筒或通过低于15m排气筒的无规则排放，如物料堆存、生产车间逸散等面源污染。8.计算大气污染物排放量时，若已知某企业年耗煤量10万吨，煤的硫分1.5%，脱硫效率80%，则SO₂年排放量为（）（假设硫转化率90%）。A.180吨B.360吨C.540吨D.720吨答案：A解析：SO₂排放量=耗煤量×硫分×2×转化率×（1-脱硫效率）=10×10⁴×1.5%×2×90%×(1-80%)=180吨。9.下列除尘设备中，对PM₂.₅去除效率最低的是（）。A.电除尘器B.袋式除尘器C.旋风除尘器D.湿式除尘器答案：C解析：旋风除尘器依赖离心力分离颗粒，对粒径>5μm的颗粒物效率较高，对PM₂.₅效率通常低于50%，而电除尘、袋式除尘和湿式除尘对细颗粒效率可达90%以上。10.大气扩散模式中，用来描述污染物在大气中稀释扩散能力的参数是（）。A.混合层高度B.风速C.稳定度等级D.以上均是答案：D解析：混合层高度决定垂直扩散空间，风速影响水平输送速率，稳定度等级（如Pasquill-Gifford分类）决定湍流强度，三者共同影响扩散能力。二、填空题（每空1分，共20分）1.大气中主要的一次污染物包括二氧化硫、氮氧化物、__________和__________（任填两种）。答案：颗粒物（PM）、挥发性有机物（VOCs）2.袋式除尘器的清灰方式主要有__________、__________和脉冲喷吹清灰。答案：机械振动清灰、逆气流清灰3.湿法脱硫工艺中，最常用的吸收剂是__________，其反应生成的主要副产物是__________。答案：石灰石（或CaCO₃）、硫酸钙（CaSO₄·2H₂O，或石膏）4.评价除尘设备性能的主要指标包括__________、__________、阻力和处理风量。答案：除尘效率、漏风率（或能耗）5.挥发性有机物（VOCs）的治理技术可分为__________（如吸附、冷凝）和__________（如燃烧、催化氧化）两大类。答案：回收技术、销毁技术6.燃烧过程中氮氧化物的生成机制包括热力型NOₓ、__________和__________。答案：燃料型NOₓ、快速型NOₓ7.电除尘器的核心部件包括__________、__________和高压供电装置。答案：放电极（阴极）、集尘极（阳极）8.大气污染物总量控制的两种主要方式是__________和__________。答案：目标总量控制、容量总量控制9.计算烟气抬升高度的霍兰德公式中，关键参数包括__________、__________和环境风速。答案：烟气出口速度、烟气与环境的温度差10.我国现行《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）中，重点地区燃煤锅炉的SO₂排放限值为__________mg/m³，NOₓ排放限值为__________mg/m³。答案：35、50三、简答题（每题8分，共40分）1.简述电除尘器与袋式除尘器的优缺点及适用场景。答案：电除尘器优点：阻力小（约100-300Pa）、处理风量大、能耗低、对高温高湿烟气适应性强；缺点：对高比电阻粉尘易发生反电晕，投资高，对PM₂.₅效率受工况影响大。适用场景：燃煤电厂、钢铁烧结等高温、大烟气量的工业场景。袋式除尘器优点：对细颗粒（尤其PM₂.₅）效率高（>99%），运行稳定，受粉尘比电阻影响小；缺点：阻力大（约1000-1500Pa），滤袋易老化，不耐高温高湿（需预处理）。适用场景：建材、化工等中小风量、需高精度除尘的场景。2.分析低氮燃烧技术与SCR脱硝技术的协同应用逻辑。答案：低氮燃烧技术（如分级燃烧、浓淡燃烧）通过优化燃烧过程减少NOₓ生成，可将初始NOₓ浓度降低30%-60%，但难以满足超低排放要求（如50mg/m³以下）。SCR技术通过NH₃还原NOₓ，效率可达80%-95%，但需额外投加还原剂和催化剂。两者协同可实现“先控源、后治理”：低氮燃烧降低前端负荷，减少SCR装置规模和还原剂消耗；SCR作为末端手段确保最终达标。该组合技术经济可行，是燃煤电厂脱硝的主流方案。3.列举三种VOCs治理技术，并说明其适用的浓度范围与风量条件。答案：（1）活性炭吸附：适用于低浓度（<1000mg/m³）、大风量（>10000m³/h），通过吸附富集后可脱附回收或焚烧；（2）催化燃烧：适用于中高浓度（1000-5000mg/m³）、中风量（1000-10000m³/h），利用催化剂降低反应温度（200-400℃），能耗较低；（3）蓄热式焚烧（RTO）：适用于高浓度（>5000mg/m³）、中小风量（<10000m³/h），通过蓄热体回收热量，热效率>95%，适合难降解VOCs（如卤代烃）。4.说明湿式除尘与干式除尘的主要区别及各自的环境影响。答案：区别：湿式除尘通过水膜、水雾捕集颗粒，需消耗水资源并产生含尘废水；干式除尘（如电除尘、袋式除尘）无需用水，直接收集干粉尘。环境影响：湿式除尘的废水需处理（如沉淀、过滤），否则可能造成水体污染；干式除尘的粉尘可直接回收利用（如水泥窑粉尘回用于生产），但需防止二次扬尘（如密闭输送）。5.简述大气污染物排放标准中“排放浓度限值”与“排放速率限值”的意义及关联。答案：排放浓度限值（mg/m³）规定了单位体积烟气中污染物的最高含量，控制末端治理设施的效率；排放速率限值（kg/h）规定了单位时间内污染物的总排放量，控制污染源的整体贡献。两者关联：排放速率=排放浓度×烟气流量。仅控制浓度可能因烟气量过大导致总排放量超标（如通过稀释排放），因此需同时控制浓度与速率，实现“浓度+总量”双约束。四、计算题（每题10分，共20分）1.某燃煤锅炉烟气量为2×10⁵m³/h，进口粉尘浓度为8000mg/m³，出口浓度为20mg/m³，计算：（1）除尘效率；（2）粉尘年排放量（年运行时间8000小时）。答案：（1）除尘效率η=(1-出口浓度/进口浓度)×100%=(1-20/8000)×100%=99.75%（2）年排放量=出口浓度×烟气量×年运行时间=20×10⁻⁶kg/m³×2×10⁵m³/h×8000h=3200kg=3.2吨2.某电厂烟气参数：出口温度140℃，环境温度20℃，出口风速15m/s，烟囱出口内径2m，环境风速3m/s。采用霍兰德公式计算烟气抬升高度ΔH（霍兰德公式：ΔH=v_sD(1.5+2.7T_s-T_a/T_s)/u，其中v_s为烟气出口速度，D为烟囱内径，T_s为烟气绝对温度，T_a为环境绝对温度，u为环境风速）。答案：烟气出口速度v_s=烟气流量/烟囱截面积（注：题目未给流量，需通过内径和风速计算，可能题目中“出口风速15m/s”应为“烟气出口流速15m/s”）T_s=140+273=413K，T_a=20+273=293K代入公式：ΔH=15×2×(1.5+2.7×(413-293)/413)/3=30×(1.5+2.7×120/413)/3=10×(1.5+0.785)=10×2.285=22.85m五、案例分析题（20分）某钢铁企业烧结机烟气参数如下：烟气量1×10⁶m³/h，SO₂浓度1200mg/m³，NOₓ浓度350mg/m³，粉尘浓度800mg/m³。当地环保要求：SO₂≤35mg/m³，NOₓ≤50mg/m³，粉尘≤10mg/m³。请设计一套烟气治理工艺，并说明各环节的技术选择依据及预期效果。答案：工艺路线：烧结机→余热回收→电除尘→石灰石-石膏湿法脱硫+SCR脱硝→布袋除尘→排放各环节说明：1.余热回收：烧结烟气温度约150-200℃，通过余热锅炉回收热量，降低后续处理能耗，同时将烟气温度调整至电除尘适宜温度（<250℃）。2.电除尘：作为一级除尘，处理高浓度粉尘（800mg/m³），利用其处理风量大、阻力小的特点，将粉尘浓度降至50-100mg/m³，减轻后续布袋负荷。3.石灰石-石膏湿法脱硫：SO₂浓度1200mg/m³，需高效脱硫（效率>97%）。湿法脱硫效率可达95%-99%，采用石灰石作为吸收剂（成本低、来源广），反应生成石膏可综合利用，最终SO₂浓度≤35mg/m³。4.SCR脱硝：脱硫后烟气温