【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的地面濃度和地面最大濃度。 解： 陰天穩(wěn)定度等級(jí)為 D 級(jí)，利用《大氣污染控制工程》 P95 表 4－ 4 查得 x=500m 時(shí)mm zy , ?? ?? 。將數(shù)據(jù)代入式 4－ 8 得 32222 /) 60e xp () 50e xp ( 80)60,0,50,500( mmg????????? ?? 。 某一工業(yè)鍋爐煙囪高 30m，直徑 ，煙氣出口速度為 20m/s，煙氣溫度為 405K，大氣溫度為 293K，煙囪出口處風(fēng)速 4m/s， SO2排放量為 10mg/s。試計(jì)算中性大氣條件下 SO2的地面最大濃度和出現(xiàn)的位置。 解： 由霍蘭德公式求得 mDT TTu DvH s ass ) (4 )( ??????????? ，煙囪有效高度為 mHHH s ?????? 。 16 由《大氣污染控制工程》 P89 （ 4－ 10）、（ 4－ 11） yzeHu Q ???? 2m ax 2? 時(shí)， mHz ???? 。 取穩(wěn)定度為 D 級(jí)，由表 4－ 4 查得與之相應(yīng)的 x=。 此時(shí) my ?? 。代入上式 32m a x / 102 mge ??? ???? ??。 地面源正下風(fēng)方向一點(diǎn)上，測(cè)得 3 分鐘平均濃度為 10－ 3g/m3，試估計(jì)該點(diǎn)兩小時(shí)的平均濃度是多少？假設(shè)大氣穩(wěn)定度為 B級(jí)。 解： 由《大氣污染控制工程》 P98 （ 4－ 31） ) 2()( yyqyy ?????? ???（當(dāng) hh 1001 2 ??? ， q=） 3331222/ )2e xp ( mgHu Qzzy?? ??????? ?????? 一條燃燒著 的農(nóng)業(yè)荒地可看作有限長(zhǎng)線源，其長(zhǎng)為 150m，據(jù)估計(jì)有機(jī)物的總排放量為90g/s。當(dāng)時(shí)風(fēng)速為 3m/s，風(fēng)向垂直于該線源。試確定線源中心的下風(fēng)距離 400m 處，風(fēng)吹 3到 15 分鐘時(shí)有機(jī)物的濃度。假設(shè)當(dāng)時(shí)是晴朗的秋天下午 4： 00。試問正對(duì)該線源的一個(gè)端點(diǎn)的下風(fēng)濃度是多少？ 解： 有限長(zhǎng)線源 dPPHuQHx PPzzL )2e xp (21)2e xp (22),0,0,(222 21 ??? ? ?????。 首先判斷大氣穩(wěn)定度，確定擴(kuò)散參數(shù)。中緯度地區(qū) 晴朗秋天下午 4： 00， 太陽高度角 30～35。 左右，屬于弱太陽輻射；查表 43，當(dāng)風(fēng)速等于 3m/s 時(shí)，穩(wěn)定度等級(jí)為 C，則 400m 處mm zy , ?? ?? 。 其次判斷 3 分鐘時(shí)污染物是否到達(dá)受體點(diǎn)。因?yàn)闇y(cè)量時(shí)間小于 ，所以不必考慮采樣時(shí)間對(duì)擴(kuò)散參數(shù)的影響。 3 分鐘時(shí)，污染物到達(dá)的距離 3 3 60 54 0 40 0x ut m m? ? ? ? ? ?，說明已經(jīng)到達(dá)受體點(diǎn)。 有限長(zhǎng)線源 dPPHuQHx PPzzL )2e xp (21)2e xp (22),0,0,(222 21 ??? ? ????? 距 離 線 源 下 風(fēng) 向 4m 處， P1= － 75/= － ， P2=75/= ；)/()/(15090 smgsmgQ L ???? 。代入上式得 2 /)2e xp ( )0,0,0,400( mmgdpP ??????? ?? ??? 。 端點(diǎn) 下風(fēng)向 P1=0， P2=150/=，代入上式得 17 2 /)2e xp( )0,0,0,400( mmgdpP ??????? ? ??? 某市在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中，劃分面源單元為 1000m 1000m，其中一個(gè)單元的 SO2排放量為 10g/s，當(dāng)時(shí)的風(fēng)速為 3m/s，風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)。平均有效源高為 15m。試用虛擬點(diǎn)源的面源擴(kuò)散模式計(jì)算這一單元北面的鄰近單元中心處 SO2的地面濃度。 解： 設(shè)大氣穩(wěn)定度為 C 級(jí)， mmzy 15, 00 ???? ??。 當(dāng) x=， mm zy , ?? ?? 。由《大氣污染控制工 程》 P106 （ 4－ 49） ]})()([21e xp {))((),0,( 20220200 zzyyzzyyHyu QHyx ?????????? ??????? 3522 /])( 1521e xp [))((3 10 mg??????????? ? 某燒結(jié)廠燒結(jié)機(jī)的 SO2的排放量為 180g/s，在冬季下午出現(xiàn)下沉逆溫，逆溫層底高度為360m，地面平均風(fēng)速為 3m/s，混和層內(nèi)的平均風(fēng)速為 。煙囪有效高度為 200m。試計(jì)算正下風(fēng)方向 2km 和 6km 處 SO2的地面濃度。 解： 設(shè)大氣穩(wěn)定度為 C 級(jí)。 mxmHDDz ???????? 當(dāng) x=2km 時(shí)， xDx2xD，按 x= xD和 x=2xD時(shí)濃度值內(nèi)插計(jì)算。 x= xD時(shí)， mm zy , 1 8 ?? ?? ，代入《大氣污染控制工程》 P88 （ 4－ 9）得 322221 /) 200e xp ( 180)2e xp ( mmgHu Qzzy????????? ?????? x= 2xD時(shí)， mm zy 3 9, 2 1 ?? ?? ，代入 P101 （ 4－ 36）得 3222 / 180)2e xp (2 mmgyDuQyy??????? ????? ； 通過內(nèi)插求解 3/)( mmg?????? 當(dāng) x=6km2xD時(shí)， my 474?? ， 3/ 180 mmg????? ?? 計(jì)算結(jié)果 表明，在 xD=x=2xD范圍內(nèi)，濃度隨距離增大而升高。 18 某硫酸廠尾氣煙囪高 50m， SO2 排放量為 100g/s。夜間和上午地面風(fēng)速為 3m/s，夜間云量為 3/10。當(dāng)煙流全部發(fā)生熏煙現(xiàn)象時(shí)，確定下風(fēng)方向 12km 處 SO2的地面濃度。 由所給氣象條件應(yīng)取穩(wěn)定度為 E 級(jí)。查表 4－ 4 得 x=12km 處， mm zy ,4277 ?? ?? 。 mHyyf ????? ?? ， mHh zf ?????? ? 34 / 1002)50,0,0,12020( mghuQyffF???????? ???? 。 某污染源 SO2排放量為 80g/s，煙氣流量為 265m3/s，煙氣溫度為 418K，大氣溫度為 293K。這一地區(qū)的 SO2本底濃度為 ，設(shè) ?yz ?? ， smu /310 ? ， m=，試按《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)煙囪的高度和出口直徑。 解： 按《大氣污染控制工程》 P91 （ 4－ 23） kWkWT TQPQ svaH 4 ?????????? 由 P80 （ 3－ 23） 1010 )10(3)( ssm HHZZuu ??? 按城市及近郊區(qū)條件，參 考表 4－ 2，取 n=， n1=1/3， n2=2/3，代入 P91（ 4－ 22）得 12/54/1 3/23/110 sssnsnH HH HuHQnH ?????? ?。 《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值為 （年均），代入 P109（ 4－ 62） Hue QHyzbs????? ????? )( 20 ＝ HHH s ???????? ??? ??310)()( 解得 mHHHH sss 12/5 ????? 于是 Hs=162m。實(shí)際煙囪高度可取為 170m。 煙囪出口煙氣流速不應(yīng)低于該高度處平均風(fēng)速的 ，即 uv= =。但為保證煙氣順利抬升，出口流速應(yīng)在 20~30m/s。取 uv=20m/s，則有 muQDvv ????? ?? ，實(shí)際直徑可取為 。 試證明高架連續(xù)點(diǎn)源在出現(xiàn)地面最大濃度的距離上，煙流中心線上的濃度與地面濃度 19 之比值等于 。 解： 高架連續(xù)點(diǎn)源出現(xiàn)濃度最大距離處，煙流中心線的濃度按 P88（ 4－ 7） Hzyzzyzy HzHzyu Q ????????? ,02222221 ]}2 )(e xp []2 )(){ e xp [2e xp (2 ??????? zyzy uQHHuQ ?????? 2 ]2/2 4e xp [1[2 2 2 ????? （由 P89（ 4－ 11） Hz ?? ） 而地面軸線濃度yzeHu Q ????? ??? 2m a x2 2。 因此， 2)2(44)2/(22222221 ??????eHeHeHeHuQuQzyzzy ????????? 得證。 20 第五章 顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ) 根據(jù)以往的分析知道，由破碎過程產(chǎn)生的粉塵的粒徑分布符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布，為此在對(duì)該粉塵進(jìn)行粒徑分布測(cè)定時(shí)只取了四組數(shù)據(jù)（見下表），試確定： 1）幾何平均直徑和幾何標(biāo)準(zhǔn)差； 2）繪制頻率密度分布曲線。 粉塵粒徑 dp/ m? 0～ 10 10～ 20 20～ 40 40 質(zhì)量頻率 g/% 解： 在對(duì)數(shù)概率坐標(biāo)紙上作出對(duì)數(shù)正態(tài)分布的質(zhì)量累積頻率分布曲線， 讀出 = m? 、 d50= m? 、 d15。 9= m? 。 50 ?? ddg? 。 作圖略。 根據(jù)下列四種污染源排放的煙塵的對(duì)數(shù)正態(tài)分布數(shù)據(jù)，在對(duì)數(shù)概率坐標(biāo)紙上繪出它們的篩下累積頻率曲線。 污染源 質(zhì)量中位直徑 集 合標(biāo)準(zhǔn)差 平爐 飛灰 水泥窯 化鐵爐 解： 繪圖略。 已知某粉塵粒徑分布數(shù)據(jù)（見下表）， 1）判斷該粉塵的粒徑分布是否符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布；2）如果符合，求其幾何標(biāo)準(zhǔn)差、質(zhì)量中位直徑、個(gè)數(shù)中位直徑、算數(shù)平均直徑及表面積－體積平均直徑。 粉塵粒徑 / m? 0～ 2 2～ 4 4～ 6 6～ 10 10～ 20 20～ 40 40 濃度 / 3mg?? 25 56 76 27 3 解： 在對(duì)數(shù)概率坐標(biāo)紙上作出對(duì)數(shù)正態(tài)分布的質(zhì)量累積頻率分布曲線，讀出質(zhì)量中位直徑 d50（ MMD） = m? 、 = m? 、 d15。 9= m? 。 50 ?? ddg? 。 按《大氣污染控制工程》 P129（ 5－ 24） mNMDNMDM M D g ?? 2 ???? ； P129（ 5－ 26） mdNMDdLgL ?? 2 ????； P129（ 5－ 29） mdNMDdsvgsv ?? 2 ????。 21 對(duì)于題 中的粉塵，已知真密度為 1900kg/m3，填充空隙率 ，試確定其比表面積（分別以質(zhì)量、凈體積和堆積體積表示）。 解： 《大氣污染控制工程》 P135（ 5－ 39）按質(zhì)量表示 gcmdS Psvm / 23??? ? P135（ 5－ 38）按凈體積表示 323 / cmcmdS svV ??? P135（ 5－ 40）按堆積體積表示 323 /)1(6 cmcmdS svb ???? ?。 根據(jù)對(duì)某旋風(fēng)除塵器的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得到：除塵器進(jìn)口的氣體流量為 10000m3N/h，含塵濃度為 。除塵器出口的氣體流量為 12020 m3N/h，含塵濃度為 340mg/ m3N。試計(jì)算該除塵器的處理氣體流量、漏風(fēng)率和除塵效率（分別按考慮漏風(fēng)和不考慮漏風(fēng)兩種情況計(jì)算）。 解： 氣體流量按 P141（ 5－ 43） smQNNNN /11000)(21 321 ???； 漏風(fēng)率 P141（ 5－ 44） %20%100100002020%1001 21 ?????? N NN Q ?； 除塵效率： 考慮漏風(fēng)，按 P142（ 5－ 47） %10 12 11 22 ?? ????? NN NN ??? 不考慮漏風(fēng)，按 P143（ 5－ 48） % 12 ????? NN??? 對(duì)于題 中給出的條件，已知旋風(fēng)除塵器進(jìn)口面積為 ，除塵器阻力系數(shù)為 ，進(jìn)口氣流溫度為 423K，氣體靜壓為－ 490Pa，試確定該處塵器運(yùn)行時(shí)的壓力損失（假定氣體成分接近空氣）。 解： 由氣體方程 RTMmPV?得 LgRTPMVm / 29)( 5 ?? ?????? ?? smAQv / 6 0 2734231 0 0 0 0????? 按《大氣污染控制工程》 P142（ 5－ 45） PaP 2 ?????。 22 有一兩級(jí)除塵系統(tǒng)，已知系統(tǒng)的流量為 ，工藝設(shè)備產(chǎn)生粉塵量為 ，各級(jí)除塵效率分別為 80%和 95%。試計(jì)算該處塵系統(tǒng)的總除塵效率、粉塵排放濃度和排放量。 解： 按《大氣污染控制工程》 P145（ 5－ 58） %99%)801% ) (951(1)1)(1(1 21 ????????? ??? T 粉塵濃度為 33 /10/ mgmg ?，排放濃度 10（ 1－ 99%） =； 排放量 =。 某燃煤電廠除塵器的進(jìn)口和出口的煙塵粒徑分布數(shù)據(jù)如下，若除塵器總除塵效率為98%，試?yán)L出分級(jí)效率曲線。 粉塵間隔 / m?