大气污染控制工程

第1章概述1

1.1大气及洁净大气的组成1

1.2大气污染及大气污染物1

1.2.1大气污染1

1.2.2大气污染物2

1.2.3大气污染的衡量方式3

1.3大气污染源4

1.4大气污染类型和现状5

1.4.1大气污染的类型5

1.4.2国内外大气污染状况5

1.5大气污染的影响6

1.5.1对人体健康的影响7

1.5.2对植物的伤害9

1.5.3对器物和材料的伤害9

1.5.4对大气能见度的影响9

1.5.5全球性和区域性影响10

1.6大气污染物的转化与归宿13

1.7大气污染的控制15

习题15

第2章污染气象学原理与大气扩散16

2.1大气层及气象要素16

2.1.1大气层结构16

2.1.2气象要素17

2.2大气热力过程与竖向运动18

2.2.1低层大气的加热和冷却18

2.2.2气温的绝热变化18

2.2.3大气竖向温度分布与静力稳定度18

2.2.4逆温19

2.2.5大气稳定度与烟流扩散21

2.3大气的水平运动21

2.3.1水平方向的作用力21

2.3.2近地层风速轮廓线22

2.4局地气象特征23

2.4.1城市气象特征23

2.4.2山区气象特征24

2.4.3水陆交界处的影响25

2.5大气扩散模式25

2.5.1无限空间点源扩散模式25

2.5.2高架点源扩散模式26

2.5.3地面点源扩散模式27

2.5.4线源扩散模式27

2.5.5面源扩散模式28

2.6污染物浓度估算29

2.6.1烟流高度计算29

2.6.2扩散参数确定30

习题33

第3章污染物动力学基础35

3.1颗粒的受力与运动35

3.1.1颗粒在流体中的运动阻力35

3.1.2抛射运动37

3.1.3重力沉降39

3.1.4惯性碰撞42

3.1.5离心力沉降42

3.2颗粒的扩散43

3.2.1布朗运动与扩散43

3.2.2紊流扩散44

3.3颗粒的凝并44

3.3.1布朗运动与凝并44

3.3.2凝并速率与影响因素45

3.4颗粒的电泳、热泳、光泳和扩散泳46

3.4.1电泳47

3.4.2热泳47

3.4.3光泳48

3.4.4扩散泳48

3.5颗粒的附着与反弹49

3.5.1颗粒的附着与去除49

3.5.2颗粒的反弹50

3.6分子扩散和反应51

3.6.1自由空间分子扩散51

3.6.2扩散反应方程52

3.7多孔固体中的扩散54

3.7.1主体扩散54

3.7.2微孔扩散54

3.7.3表面扩散55

3.8污染物的相转变56

3.8.1相界面上的气液平衡56

3.8.2成核过程57

3.8.3蒸发过程58

习题59

第4章污染源的控制60

4.1污染源及其控制思想60

4.1.1污染源的种类与特性60

4.1.2污染排放量估算61

4.1.3大气污染源控制的基本方法62

4.2燃烧过程的污染控制63

4.2.1燃料64

4.2.2燃烧过程和燃烧方式66

4.2.3烟气体积及污染物排放量计算68

4.2.4不完全燃烧产物的发生和控制72

4.2.5氮氧化物的发生与控制73

4.2.6硫氧化物的发生与控制78

4.2.7飞灰的形成和控制80

4.2.8汞的形成与排放81

4.3生产过程污染散发的控制82

4.3.1局部空气污染的控制方法82

4.3.2局部排气82

4.3.3全面换气90

习题91

第5章大气质量管理93

5.1空气环境质量的影响因素及控制路线93

5.2空气质量管理系统94

5.3空气质量管理的法规标准体系95

5.3.1制定空气污染管理控制政策、法规的原则方法95

5.3.2我国的空气质量控制法规标准体系99

5.4大气环境规划101

5.4.1大气环境规划的内容101

5.4.2大气环境规划的方法102

5.5空气质量模型概述104

5.6区域及城市空气质量报告及预报105

5.6.1空气质量报告105

5.6.2区域和城市空气质量预报和预警107

第6章颗粒污染物的净化108

6.1颗粒物的性质108

6.1.1颗粒物的主要性质108

6.1.2颗粒物的粒度110

6.2颗粒物净化条件及装置类型117

6.2.1颗粒物与载气分离的条件117

6.2.2颗粒物分离方法和装置118

6.3颗粒物捕集设备的性能118

6.3.1效率118

6.3.2阻力121

6.4颗粒物的机械分离122

6.4.1重力沉降室122

6.4.2惯性除尘器124

6.4.3旋风除尘器126

6.5静电沉积134

6.5.1静电沉积的原理134

6.5.2电除尘器的类型和构造144

6.5.3电除尘器的设计计算和应用148

6.6过滤160

6.6.1过滤机理和滤层特性160

6.6.2过滤设备的种类163

6.6.3袋式除尘器165

6.6.4电袋除尘器172

6.7湿式除尘器173

6.7.1湿式除尘的原理和特点173

6.7.2湿式除尘器的类型和性能175

习题182

第7章气态污染物控制技术185

7.1气态污染物净化的特点185

7.2冷凝186

7.2.1冷凝分离的原理186

7.2.2冷却方式和冷凝设备187

7.2.3冷凝系统设计188

7.3燃烧188

7.3.1燃烧的基本原理188

7.3.2燃烧装置189

7.3.3热回收装置190

7.3.4燃烧法净化大气污染物技术发展趋势191

7.4吸收法净化气态污染物191

7.4.1吸收过程的基本原理192

7.4.2吸收速率193

7.4.3吸收传质计算198

7.4.4吸收剂和吸收设备206

7.5吸附209

7.5.1吸附原理209

7.5.2吸附传质计算214

7.5.3吸附剂和吸附设备220

7.5.4吸附器设计计算227

7.6催化转化231

7.6.1催化反应原理232

7.6.2催化剂和反应器237

7.6.3气固催化反应器设计计算241

7.7气体生物净化247

7.7.1气体生物净化原理247

7.7.2气体生物净化理论基础249

7.7.3气体生物净化过程因素分析252

7.7.4生物净化应用256

7.8气态污染物控制新技术257

7.8.1常温氧化技术258

7.8.2膜分离技术261

7.8.3等离子净化技术264

习题267

第8章主要大气污染物净化工艺270

8.1烟气脱硫脱硝技术270

8.1.1烟气脱硫270

8.1.2烟气脱硝284

8.1.3烟气污染物协同脱除技术概要287

8.2城市垃圾焚烧烟气净化287

8.2.1城市垃圾焚烧尾气特性287

8.2.2生活垃圾焚烧烟气的控制技术290

8.3气态挥发性有机物控制293

8.3.1气态挥发性有机化合物（VOCs）污染概述293

8.3.2气态VOCs的净化方法概要294

8.4机动车污染控制298

8.4.1机动车污染的来源299

8.4.2机动车排放标准300

8.4.3机动车排气污染控制301

习题309

第9章废气净化系统的设计、施工和运转312

9.1净化系统设计的基本程序312

9.1.1基础调查312

9.1.2技术设计313

9.1.3成果表达314

9.1.4后期工作314

9.2净化过程的预处理和后处理314

9.2.1废气的预处理314

9.2.2污染物的后处理316

9.3净化设备选型317

9.3.1微粒污染物净化设备的选型317

9.3.2气态污染物净化设备的选型319

9.4排气筒设计321

9.4.1排气筒高度的计算321

9.4.2提高排气扩散效果的措施324

9.5管道设计324

9.5.1管道的材料和构造324

9.5.2管道系统的安排324

9.5.3防爆、保温、防腐蚀和防磨损措施326

9.6管道计算和风机选用328

9.6.1管内气体流动和压强分布328

9.6.2管道计算328

9.6.3风机选用334

9.7净化系统的施工安装和运转管理343

9.7.1施工安装343

9.7.2运转管理343

习题345

第10章室内空气污染控制346

10.1室内空气污染与室内空气品质346

10.1.1室内空气污染及特征346

10.1.2室内空气品质347

10.2室内空气污染物及污染来源347

10.2.1室内空气污染物347

10.2.2室内空气污染物的主要来源348

10.3室内空气污染及控制历程概况349

10.4常见室内空气污染物的性质和影响350

10.4.1甲醛350

10.4.2氡及其子体351

10.4.3 VOCs352

10.4.4氨354

10.5通风与室内空气质量355

10.5.1室内空气质量与室外空气质量的关系355

10.5.2通风换气作用356

10.5.3通风换气中的一些基本概念357

10.6室内空气污染源的控制357

10.7室内空气污染净化控制技术概要358

综合思考题360

附录361

附录1空气的重要物性361

附录2空气的物理参数（101325Pa）362

附录3《环境空气质量标准》规定的各项污染物的浓度限值（摘自GB 3095—2012）364

附录4排气柜工作口气速364

附录5镀槽表面控制风速365

附录6各种粉尘的爆炸浓度下限365

附录7几种可燃气体或蒸气的特性366

附录8圆断面风管统一规格366

附录9局部阻力系数367

附录10常用风机的性能范围369

参考文献371

《大气污染控制工程》（第二版）是教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材，系统地介绍了大气污染的产生、扩散及管理控制方面的思想、理论和技术，重点论述大气污染控制的技术原理、装置及设计计算，并强调管理在大气污染控制方面的作用，同时引入了室内空气污染控制方面的基础内容。书中还简要介绍了当今大气污染控制工程方面的新技术和发展趋势，注意引导学生开拓思路。全书力求做到系统全面、层次分明。每章节均给出了内容提要，有利于读者学习领会。
　　《大气污染控制工程》（第二版）主要作为高等学校环境工程专业教材，也可供环境保护的管理人员、有关的工程技术人员和相关的大专院校师生参考。

1 教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材
　　2 进一步强调对同学工程思维能力和基本技能和创新的训练
　　3 通过技术发展沿革的介绍，解析大气污染控制技术进步的动力和途径
　　4 理论结合实际，重点突出案例解析
　　5 浓墨重彩讲述当前社会热点PM2.5的解析与控制