高考中常考的环境污染控制技术及其科学原理主要涉及水、大气、土壤等领域的治理方法,结合环境工程学的基础原理。以下是核心知识点

一、水污染控制技术

1. 物理处理技术

  • 沉淀法:利用重力作用使悬浮颗粒自然沉降,如初沉池和二次沉淀池。原理基于斯托克斯定律,颗粒沉降速度与粒径、密度差相关。
  • 过滤法:通过滤料截留悬浮物,常用筛滤或深层过滤,如砂滤池和膜分离技术(反渗透、超滤)。
  • 气浮法:通过微小气泡吸附悬浮颗粒上浮分离,适用于油脂和胶体污染。
  • 2. 化学处理技术

  • 混凝法:通过投加混凝剂(如明矾)中和胶体电荷,形成絮凝体沉淀。原理包括压缩双电层、吸附架桥等。
  • 氧化还原法:利用化学试剂(如臭氧、氯)氧化分解有机物或还原重金属,如处理含氰废水。
  • 3. 生物处理技术

  • 活性污泥法:利用好氧微生物分解有机物,通过曝气提供氧气,形成活性污泥絮体。
  • 生物膜法:微生物附着在填料表面形成生物膜,降解污染物,如生物滤池和接触氧化法。
  • 二、大气污染控制技术

    1. 颗粒物控制

  • 静电除尘:利用高压电场使颗粒带电后被捕集,适用于高浓度烟尘,效率可达99%。
  • 旋风除尘:通过离心力分离颗粒,常用于粗颗粒预处理。
  • 2. 气态污染物控制

  • 湿法脱硫(如石灰石-石膏法):利用碱性吸收剂(CaCO₃)与SO₂反应生成石膏,化学方程式为:
  • [

    ext{SO}_2 +

    ext{CaCO}_3 + frac{1}{2}

    ext{O}_2 + 2

    ext{H}_2

    ext{O} rightarrow

    ext{CaSO}_4cdot2

    ext{H}_2

    ext{O} +

    ext{CO}_2 ]

  • 选择性催化还原(SCR):在催化剂作用下,用NH₃将NOx还原为N₂和H₂O,适用于电厂脱硝。
  • 3. 吸附法:利用活性炭或分子筛吸附VOCs等污染物,通过物理吸附或化学键合作用实现净化。

    三、土壤与固体废物污染控制

    1. 生物修复技术

  • 微生物降解:利用特定微生物分解有机污染物(如石油烃),通过酶催化反应转化为CO₂和H₂O。
  • 植物修复:超富集植物吸收重金属(如砷、镉),通过根系富集后集中处理。
  • 2. 资源化技术

  • 焚烧发电:高温焚烧垃圾产生热能发电,需控制二噁英等二次污染物。
  • 堆肥发酵:利用好氧微生物分解有机废物生成腐殖质,用于土壤改良。
  • 四、污染控制科学原理

    1. 质量守恒与能量守恒:应用于污染物迁移转化过程,如质量衡算方程分析污染物分布。

    2. 界面作用原理:如吸附、离子交换等,解释活性炭吸附和膜分离技术。

    3. 微生物代谢动力学:描述生物降解速率与底物浓度的关系,指导生物反应器设计。

    高考高频考点

    1. 电除尘器与静电原理:高压电场中颗粒带电后被集尘极捕获。

    2. 活性污泥法的运行条件:需控制溶解氧、污泥浓度(MLSS)和污泥龄。

    3. 脱硫脱硝反应方程式:如石灰石法脱硫和SCR脱硝的化学平衡。

    :以上内容需结合实验现象和计算题(如污染物浓度估算)综合应用。更多实例可参考环境工程原理课程及污染控制技术教材。