(2025年)大气污染控制工程期末试题及答案

(2025年)大气污染控制工程期末试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列大气污染物中，属于二次污染物的是（）。A.二氧化硫（SO₂）B.臭氧（O₃）C.氮氧化物（NOₓ）D.颗粒物（PM₁₀）2.袋式除尘器运行时，若入口粉尘浓度突然升高，最可能导致的问题是（）。A.滤袋表面压力损失过快增加B.除尘效率显著下降C.清灰周期延长D.漏风率增大3.某燃煤电厂采用石灰石-石膏法脱硫，若吸收塔浆液pH值过低（<4.5），主要影响是（）。A.石膏结晶困难B.SO₂吸收效率提高C.设备腐蚀减轻D.石灰石利用率提升4.挥发性有机物（VOCs）治理中，催化燃烧技术的核心优势是（）。A.适用于高浓度废气B.能耗低、起燃温度低C.无二次污染D.可回收热能5.评价旋风除尘器性能的关键参数不包括（）。A.分割粒径B.压力损失C.入口风速D.滤料材质6.下列关于大气污染物排放标准的说法，错误的是（）。A.重点区域执行更严格的特别排放限值B.锅炉大气污染物排放标准按燃料类型分类C.挥发性有机物无组织排放控制需监测厂界浓度D.现行《大气污染物综合排放标准》已全面替代行业排放标准7.某企业排放的废气中含HCl和H₂S，最适宜的净化技术是（）。A.活性炭吸附B.碱液吸收C.催化氧化D.冷凝回收8.电除尘器运行时，若烟气温度低于酸露点，可能导致（）。A.极板积灰松散易清除B.电晕放电增强C.极板腐蚀加剧D.除尘效率稳定9.下列关于PM₂.5控制的措施中，属于源头控制的是（）。A.安装高效除尘设备B.推广低硫低灰分煤炭C.加强道路洒水抑尘D.实施机动车限行10.大气污染扩散模式中，高斯模式的基本假设不包括（）。A.污染物在垂直方向均匀混合B.风速稳定且大于1.5m/sC.源强连续稳定D.地面对污染物全反射二、填空题（每空1分，共15分）1.大气污染物按存在状态分为颗粒态污染物和气态污染物，其中颗粒态污染物的典型代表是______和______。2.袋式除尘器的清灰方式主要有机械振动清灰、______和______三种。3.选择性催化还原（SCR）脱硝技术中，常用的还原剂是______，催化剂主要成分为______（写出一种）。4.衡量除尘设备性能的主要指标包括除尘效率、______、______和处理气体量。5.燃烧过程中氮氧化物的提供机理包括热力型、______和______。6.挥发性有机物（VOCs）的无组织排放控制需重点关注______、______和设备与管线组件泄漏等环节。7.大气污染综合防治的“三同时”制度是指环境保护设施与主体工程同时设计、______、______。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述电除尘器的工作原理，并分析影响其除尘效率的主要因素。2.比较石灰石-石膏法与氨法烟气脱硫技术的优缺点（从脱硫效率、副产物、运行成本、二次污染风险等方面）。3.说明VOCs末端治理技术中“吸附-脱附-催化燃烧”组合工艺的适用场景及技术优势。4.某钢铁厂烧结机排放的烟气中含颗粒物（浓度800mg/m³）、SO₂（浓度1200mg/m³）、NOₓ（浓度500mg/m³），请设计一套合理的净化工艺路线（需说明各环节的技术选择及依据）。5.简述大气污染物排放标准制定的基本原则，并举例说明其与环境质量标准的关系。四、计算题（每题10分，共30分）1.某燃煤锅炉采用两级除尘系统，第一级为旋风除尘器（效率η₁=85%），第二级为袋式除尘器（效率η₂=99%）。若入口粉尘浓度为50g/m³，计算系统总除尘效率及出口粉尘浓度（结果保留两位小数）。2.某企业排放的含苯废气流量为10000m³/h，苯浓度为1500mg/m³（标准状态）。拟采用活性炭吸附法处理，活性炭对苯的饱和吸附量为0.3kg/kg（活性炭），吸附周期为24h，计算每天所需活性炭量（苯的摩尔质量为78g/mol，标准状态体积为22.4L/mol）。3.某电厂烟气脱硫系统入口SO₂浓度为3500mg/m³，出口浓度为50mg/m³，烟气流量为100万m³/h（标准状态），计算脱硫效率及每天脱除的SO₂质量（结果保留整数）。五、论述题（每题15分，共30分）1.结合“双碳”目标（碳达峰、碳中和），论述大气污染控制工程在能源结构调整、工业源治理、交通源管控中的协同路径。2.以某北方城市（冬季燃煤取暖比例高、机动车保有量大、地形为盆地）为例，分析其大气污染特征（主要污染物、成因），并提出针对性的综合控制措施。答案及解析一、单项选择题1.B（二次污染物是由一次污染物在大气中发生化学反应提供的，O₃由NOₓ和VOCs光化学反应提供）2.A（入口浓度升高会加速滤袋表面粉尘层堆积，导致压力损失上升）3.A（pH过低会抑制CaCO₃溶解，影响石膏结晶，同时加剧设备腐蚀）4.B（催化燃烧通过催化剂降低起燃温度，能耗低于直接燃烧）5.D（滤料材质是袋式除尘器的参数，旋风除尘器无滤料）6.D（行业排放标准优先于综合排放标准执行）7.B（HCl和H₂S均为酸性气体，碱液吸收可同时去除）8.C（酸露点以下会形成酸雾，腐蚀极板）9.B（推广低硫低灰分煤炭属于源头控制，其他为末端或过程控制）10.A（高斯模式假设污染物在垂直方向符合正态分布，而非均匀混合）二、填空题1.可吸入颗粒物（PM₁₀）、细颗粒物（PM₂.5）（或烟尘、粉尘等）2.逆气流清灰、脉冲喷吹清灰3.液氨（或氨水、尿素）、TiO₂（或V₂O₅-WO₃/TiO₂）4.压力损失、设备阻力（或漏风率）5.燃料型、快速型（或瞬时型）6.物料储存、转移与输送（或工艺过程无组织排放）7.同时施工、同时投产使用三、简答题1.工作原理：电除尘器利用高压电场使气体电离，粉尘荷电后在电场力作用下向极板/极线移动并沉积，通过振打清除。影响因素：粉尘比电阻（过高或过低均降低效率）、烟气温度与湿度（影响电离和荷电）、电场强度（电压高低）、气流分布均匀性（不均会导致短路或漏风）。2.石灰石-石膏法：优点是技术成熟、脱硫效率高（>95%）、副产物石膏可综合利用；缺点是系统复杂、能耗高、需处理废水（含重金属）。氨法：优点是脱硫效率高（>98%）、可回收硫酸铵肥料、无废水；缺点是氨易逃逸（二次污染）、对设备防腐要求高、运行成本受液氨价格影响大。3.适用场景：中低浓度（100-5000mg/m³）、大风量VOCs废气（如印刷、涂装行业）。技术优势：吸附阶段降低废气浓度，脱附后浓缩气体进入催化燃烧，减少能耗；催化燃烧温度低（250-400℃），安全性高；组合工艺平衡了吸附的经济性和燃烧的彻底性，实现高效净化。4.工艺路线：①烧结机出口烟气→旋风除尘器（预除尘，去除大颗粒，保护后续设备）→②电除尘器/袋式除尘器（高效除尘，确保颗粒物排放≤20mg/m³）→③石灰石-石膏法脱硫塔（脱除SO₂，满足超低排放≤35mg/m³）→④SCR脱硝装置（NH₃作为还原剂，在催化剂作用下脱除NOₓ，排放≤50mg/m³）→⑤烟囱排放。依据：颗粒物需多级除尘确保效率；SO₂浓度高需湿法脱硫；NOₓ需催化还原技术实现深度脱除。5.基本原则：以环境质量标准为依据（确保达标）、技术经济可行性（结合现有技术水平）、分区分类控制（重点区域更严格）、动态修订（适应污染特征变化）。关系示例：《环境空气质量标准》规定PM₂.5年均浓度限值为35μg/m³，《锅炉大气污染物排放标准》通过限制锅炉烟尘排放浓度（如≤10mg/m³），从污染源端保障环境质量达标。四、计算题1.总效率η=1-(1-η₁)(1-η₂)=1-(1-0.85)(1-0.99)=1-0.15×0.01=0.9985（99.85%）；出口浓度=50×(1-0.9985)=50×0.0015=0.075g/m³=75mg/m³。2.苯的质量流量=10000×1500×10⁻⁶=15kg/h；24h总苯量=15×24=360kg；活性炭量=360/0.3=1200kg/d。3.脱硫效率=(3500-50)/3500×100%≈98.57%；每天脱除量=(3500-50)×1000000×24×10⁻⁶=3450×24000=82,800,000g=82800kg=82.8t≈83t。五、论述题1.协同路径：①能源结构调整：推广可再生能源（风电、光伏）替代燃煤，减少SO₂、NOₓ、PM排放；发展超低排放燃煤技术（如超超临界机组），降低单位能耗污染物排放。②工业源治理：钢铁、水泥等行业实施全流程超低排放改造（除尘、脱硫、脱硝协同），同时推进碳捕集与封存（CCUS），减少CO₂和污染物协同排放；推广工业余热回收，降低化石能源消耗。③交通源管控：推广新能源汽车（电动车、氢燃料电池车），减少机动车尾气中的CO、HC、NOₓ；优化交通结构（发展公共交通、铁路货运），降低移动源碳排放和污染物排放；同步加强非道路移动机械（工程机械、船舶）的清洁化改造，控制PM和NOₓ。2.污染特征：①主要污染物：冬季以PM₂.5（占比高）、SO₂（燃煤取暖）、NOₓ（机动车+工业）为主；地形闭塞（盆地）导致污染物扩散不利，易出现重污染天气。②成因：燃煤取暖排放大量烟尘、SO₂；机动车尾气排放NOₓ、VOCs（二次提供O₃）；工业排放（如钢铁、化工）叠加；冬季逆温频率高，静风天数多，污染物积累。控制措施：①能源替代：推广清洁取暖（电采暖、