大气污染控制工程课程标准

大气污染控制工程

课程标准

化学与生物工程学院

《 大气污染控制工程》课程标准（新培养方案）

编写人： 审核人：

课程编号：045024

课程类型：专业必修课

学 时：81

学 分：4.5

适用对象：环境科学专业

一、课程理念

1、课程性质：《大气污染控制工程》的是环境科学专业的一门重要课程，本课程系统简明的阐述了大气污染的基本原理和基本知识的基础上，还讨论了大气污染气象学，大气扩散模式，颗粒污染物和SO2、NOX等气态污染物的各种控制技术的基本理论知识、工作原理、设计计算，使学生掌握大气污染的概念、大气扩散、常用的较为成熟的大气污染控制技术理论与设计，理论联系实际，提高分析和解决问题的能力。

2、课程目的：通过本课程的学习，使学生系统地了解并掌握大气污染控制工程的基本知识，大气污染气象学基础知识及污染物扩散的基础理论，大气污染防治的基本概念、基本原理、主要控制设备和典型工艺等，培养学生分析和解决日益严重的大气污染问题的基本能力，结合大气污染控制工程实验、课程设计、实习、毕业设计（论文）等其它教学环节，为学生从事大气污染控制工程设计、系统分析、科学研究及技术管理奠定必要的基础。

3、课程内容：主要内容是讨论大气环境污染控制技术，研究颗粒污染物和SO2、NOX等气态污染物的污染控制工程的基本理论、大气污染气象学的基本知识、大气污染物扩散浓度计算方法、主要污染物的控制技术与工艺等。

4、课程要求：通过教学活动，使学生掌握大气污染控制工程的基本概念、基本理论、基本的计算方法，提高学生分析问题和解决问题的能力，为从事专业工作、科学研究和环境管理等打下良好的基础。

二、课程目标

— —

2

1．掌握大气污染物的定义及其主要污染源，主要的大气污染问题，大气环境标准及综合防治措施。

2．了解大气污染与燃烧的关系，学会燃烧计算，掌握燃料燃烧污染物控制基本方法和途径。

3．了解大气污染与气象的关系，学会大气污染物扩散浓度估算和烟囱设计的估算方法。4．基本掌握除尘技术的基本理论，学会正确选用除尘设备、设计除尘系统。

5．基本掌握气态污染物净化的基本原理，主要污染物的典型净化工艺流程和设备。

6．基本掌握设计、选择大气污染净化系统。

三、课程内容 （一）理论课

第一章 概论

第1节 大气与大气污染及其来源

第2节 大气污染综合防治

第3节 环境空气质量控制标准

——

3

主要知识点：大气污染的定义；大气污染物及其来源；主要大气污染问题；大气污染的危害；大气污染综合防治以及大气污染相关法规、标准等基础知识；帮助学生结合实际，建立有关大气污染控制的基本概念，了解目前存在的主要大气污染问题。

重点和难点：大气污染物的定义、大气污染物及其来源；中国大气污染基本特征；大气污染的综合防治。

第二章 燃烧与大气污染

第1节 燃料性质及燃烧过程

第2节 烟气体积及污染物排放量计算

第3节 燃烧过程硫化物及颗粒污染物的形成

第 4节 燃烧过程其他污染物的形成

主要知识点：燃料的性质；燃料燃烧过程及其影响因素；理论空气量、烟气体积及其污染物排放量计算；燃烧过程硫氧化物及其颗粒物的形成机理；燃烧过程中其他污染物的形成机理。

重点和难点：影响燃烧过程的主要因素及燃烧产生的污染物；热化学关系式；理论空气量、烟气体积及污染物排放量计算；燃烧过程中硫氧化物和颗粒物的形成机理。

第三章 大气污染气象学

— —

4

第1节 大气圈结构及气象要素

第2节 大气的热力学过程

第3节 大气的运动和风

主要知识点：主要介绍与大气污染相关的气象学基本知识，包括大气圈结构、主要气象要素、大气的热力过程、大气稳定度和逆温、大气的运动和风场等知识点。

重点和难点：主要气象要素；大气热力过程；大气稳定度；逆温。

第四章 大气扩散浓度估算模式

第1节 湍流扩散的基本理论

第2节 高斯扩算模式

第3节 污染物浓度估算

第4节 特殊气象条件下的扩散模式

第5节 城市及山区的扩算模式

第6节 区域大气环境质量模型

— —

5

第7节 烟囱高度的计算及厂址选择

只要知识点：主要介绍大气扩散的基本概念及基本原理，重要的知识点有正态分布理论、湍流扩散基本理论、高斯扩散模式、烟气抬升高度、扩散参数、封闭扩散、熏烟扩散、城市扩散模式、山区扩散模式、污染物浓度估算、烟囱高度设计以及厂址选择等。要求学生掌握高斯扩散模式及其常见形式，学会初步估算烟气高度，能够根据背景浓度以及风向、风速、温度层结等气象要素及模式计算大气污染物浓度，能够根据不同要求估算烟囱高度，并对厂址选择能够提出初步方案。

重点和难点：湍流扩散理论；高斯扩散模式；污染物浓度的估算；烟囱高度的计算与设计。

第五章 颗粒污染物控制技术基础

第1节 颗粒的粒径及粒径分布

第2节 粉尘的物理性质

第3节 净化装置的性能

第4节 颗粒捕集的额理论基础

只要知识点：颗粒的粒径与粒径分布；粉尘的物理性质；净化装置性能及净化效率的表示方法；颗粒物在各种力场中的动力学行为（分离、沉降、捕集等）。

重点和难点：物理当量径；粒径分布；净化效率表示方法及计算；颗粒物在各种力场中的动力学行为

— —

6

第六章 除尘装置

第1节 机械除尘器

第2节 电除尘器

第3节 袋式除尘器

第4节 湿式除尘器

第5节 除尘器的选择与发展

主要知识点：侧重介绍目前市场广泛使用的除尘装置，包括机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器和湿式除尘器。重点在于各类除尘器的工作原理、结构性能和应用范围以及操作条件变化对除尘器性能的影响等。通过本章学习，为选择、设计和有效运行各类除尘器打下基础。

重点和难点：湿式除尘的除尘机理；电除尘的工作原理；荷电粒子的运动和捕集；袋式除尘的除尘机理。

第七章 气态污染物控制技术基础

第1节 吸收法净化气态污染物

第2节 吸附法净化气态污染物

— —

7

第3节 催化法净化气态污染物

主要知识点：气态污染物控制的气体吸收、吸附和催化等单元操作过程，重点介绍气体扩散、吸收、吸附和催化的基本原理、工艺流程和操作条件，以及选择吸收剂、吸附剂和催化剂的一般原则。

重点和难点：吸收、吸附机理；选择吸收剂、吸附剂和催化剂的一般原则

第八章 硫化物的污染控制

第1节 硫循环及六排放

第2节 燃烧前燃料脱硫

第3节 硫化床燃烧脱硫及二氧化硫尾气回收与净化

第4节 低浓度二氧化硫烟气脱硫

主要知识点：侧重介绍硫排放与硫循环、燃烧前脱硫、流化床燃烧脱硫、高浓度二氧化硫控制、低浓度烟气脱硫等。重点介绍二氧化硫污染控制过程的化学变化，烟气脱硫不同方法的工艺特点以及脱硫方法、吸收剂、吸收设备的选择。通过本章学习，还应了解各类二氧化硫控制技术的先进性、经济性、可靠性和成熟度，使学生能进行控制工艺的比较，初步具备选择二氧化硫控制工艺的能力。

重点和难点：燃烧前脱硫；硫化床燃烧脱硫；烟气脱硫。

第九章 固定源氮氧化物污染控制

— —

8

第1节 氮氧化物性质来源

第2节 燃烧过程中氮氧化物污染控制

第3节 低氮氧化物燃烧技术

第4节 烟气脱硝技术

第5节 烟气同时脱硫脱硝技术

主要知识点：介绍氮氧化物的来源、形成机理，氮氧化物在大气中的转化过程，先进的低氮氧化物的燃烧技术以及各类控制技术，要求学生熟悉燃烧条件对氮氧化物形成的影响，掌握主要控制技术的基本原理、适用范围，具备选择控制工艺与设备的初步能力。

重点和难点：燃烧过程中氮氧化物形成机理；低氮氧化物燃烧技术；烟气脱硝技术。

第十章 挥发性有机物污染控制

第1节 VOCs污染预防

第2节 燃烧法和吸收法控制VOCs污染

第3节 冷凝法控制VOCs污染

第4节 吸附和生物法控制VOCs污染

— —

9

只要知识点：介绍VOCs的性质，VOCs污染预防以及VOCs污染控制技术。要求学生了解蒸汽压如何影响VOCs的排放，如何预防VOCs污染，掌握主要控制技术的基本原理和设备，能够进行控制方案的选择和比较。

重点和难点：VOCs性质；VOCs污染预防；主要控制技术的基本原理和设备。

第十一章 城市机动车污染控制

第1节 汽油车、柴油车污染排放的形成与控制

第2节 城市交通规划与管理

主要知识点：在简要介绍城市交通趋势及交通源对城市空气污染影响的基础上，重点介绍汽油机、柴油机排气污染的形成及控制，包括现行的和发展中的技术以及新型动力车，讨论改善交通方式对污染控制的有效性。使学生对机动车污染控制建立全面、系统的控制观，从车、油、路及其管理交通需求等全方位控制机动车污染。

重点和难点：汽、柴油车污染物形成与控制，动力车发展趋势。

第十二章 大气污染与全球气候

第1节 室温气体和气候变化，臭氧层破坏问题

第2节 臭氧层破坏问题

— —

10

第3节 制酸前体物与酸雨

主要知识点：主要介绍全球气候变化、臭氧层破坏和酸雨污染三个问题以及应对措施和策略，使学生对全球性大气污染带来的危害以及控制全球性大气污染的方法建立宏观框架，为参与全球环境问题打下一定基础。

重点和难点：温室气体与气候变化；臭氧层破坏；酸雨的形成与控制。

第十三章 净化系统设计

第1节 净化系统的组成及设计

第2节 集气罩和管道设计

第3节 管道系统的保温、防腐和防暴

主要知识点：局部系统的组成及设计的基本内容，局部排气净化系统设计的基本内容，集气罩的基本形式，集气罩性能参数及计算，管道系统压力损失计算，管道系统的布置及部件。

重点难点：净化系统设计及主要组成；集气罩的基本形式。 （二）实验课

大气污染治理是环境科学专业的主要专业课，该课程通过对大气污染物种类、来源、各种污染物控制方法的基本理论、控制设备以及净化系统工艺设计的学习，培养学生分析和解决大气污染工程控制的实际能力，结合本课程的实验和课程设计及见习等其他教学环节，为学生将来从事大气污染治理

— —

11

工程的设计、科研及技术管理等相关工作打下基础。

本课程实验为设计性实验，由2实验组成，通过本课程的实验，学生应达到下列要求：

1、进一步巩固和加强对大气污染治理基本理论与知识的理解；

2、掌握查阅中外文专业期刊的方法，能够查阅相关文献资料，了解在大气污染治理领域的现状及其发展趋势。

3、运用所学知识，设计出大气中二氧化硫、氮氧化物的治理方案，并能在实验室中完成实验。

4、能正确使用仪器设备，掌握实验方法、手段和操作技能；

3、掌握正确的数据处理方法，正确分析实验结果。

实验内容：

（一）大气中二氧化硫治理方案

（二）大气中氮氧化物治理方案

四、课程实施：

课程教学由教研室主任负总责，教学组长负责具体的组织与实施。基本流程包括：①成立教学组，②教学准备，③课程教学，④辅导答疑，⑤课程考核，⑥总结反馈。建议每周安排1-2次课，即2-4

— —

12

学时。每两周进行一次辅导答疑。

本课的教学环节包括：课堂讲授、实验教学与操作、学生自学、习题、答疑、期末考试。通过上述环节，要求学生掌握大气环境污染控制的关键技术，了解颗粒污染物和SO2、NOX等气态污染物的污染控制工程的基本理论、大气污染气象学的基本知识、大气污染物扩散浓度计算方法、主要污染物的控制技术与工艺，锻炼查阅环境类文献的能力等。本课程课堂讲授51课时，实验教学30课时。考核方式为闭卷考试、撰写设计性实验的形式进行。

五 教材和教参

1.推荐使用教材：《大气污染控制工程》第三版，郝吉明、马广大主编，高教出版社。

2.参考资料：

《大气污染控制工程例题与习题集》，郝吉明主编，高教出版社。

《大气污染控制工程》，童志 权主编，机械工业出版社。

《空气污染气象学教程》，蒋维楣气象出版社

六、考核评价

1、本门课程是一门考试课，评价依据是本课程标准规定的课程目标、教学内容和要求。

— —

13

2、考试时间：理论考核90分钟

3、考试方式、分制与解释

（1）理论成绩的综合评价 采用闭卷、笔试的方式，以百分制评分，60分为及格，满分为100分，占总评成绩的70%。

（2）实验成绩的综合评价 为全面反映学生的实验理论水平、实验技能和治学态度，鉴于实验技能考试的可执行性较小，学生的实验成绩满分为30分。实验课平时成绩可根据每次的实验报告和现场表现记分。设计性实验是学生在教师的指导下完成。

（3）平时成绩 平时成绩为学生平时考勤、作业完成情况等评定，满分10分

评价内容及方式

总成绩=期末考试成绩×60%+作业成绩×10%+实验成绩×30%。

— —

14