鋼鐵行業(yè)PM2.5的污染防治對策初探

尹鳴

（中冶南方工程技術有限公司能源環(huán)境工程評估中心湖北武漢430223）

1 PM 2.5特性、來源及危害

1.1 PM2.5的特性

PM2.5指大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒物。PM2.5粒徑小，富含大量的有毒有害物質(zhì)且在大氣中停留時間長、輸送距離遠；近年來我國以PM2.5為主導因素的區(qū)域灰霾現(xiàn)象日趨嚴重，對公眾健康和城市景觀構(gòu)成巨大威脅[1]。

1.2 PM2.5的來源

PM2.5的形式有三種：直接以固態(tài)形式排出的一次粒子；高溫狀態(tài)下以氣態(tài)形式排出、在煙雨的稀釋和冷卻過程中凝結(jié)成固態(tài)的一次可凝結(jié)粒子；由氣態(tài)前體污染物（SO2、NOX、揮發(fā)性有機物和氨等）通過大氣化學反應而生成的二次粒子?？諝庵蠵M2.5的來源除自然源外，還包括燃煤、冶煉、石化工業(yè)、交通運輸、基礎建設、餐飲等活動?？刂芇M2.5的排放除主要控制一次粒子的排放外，還應控制其前體物的排放。

1.3 PM 2.5的危害

1）造成灰霾天氣

霾是一種視程障礙現(xiàn)象，一般定義為“大量極細微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10km的空氣普遍混濁現(xiàn)象[2]”。研究表明顆粒物和氣態(tài)污染物以及不利的氣象條件是灰霾發(fā)生的主要因素。PM2.5與大氣能見度相關系數(shù)可高達0.96[3]，其中顆粒物的散射造成60%~95%的能見度降低[4]。

2）危害人體健康

PM2.5的直徑約為人類頭發(fā)的1/10，人體吸入后可進入支氣管，干擾肺部的氣體交換，可引發(fā)哮喘、支氣管炎和心血管等方面的疾病。PM2.5亦可通過支氣管和肺泡進入血液，顆粒物中攜帶的有害氣體、重金屬等會溶解于血液中，帶來更大的危害。

2 鋼鐵行業(yè)PM2.5排放特性

2.1 鋼鐵行業(yè)的廢氣污染物排放特性

以我國某長流程的大型鋼鐵企業(yè)（970萬t規(guī)模）的廢氣污染物排放為例，分析鋼鐵行業(yè)的廢氣污染物排放特性，見表1。

表1 某鋼鐵企業(yè)廢氣污染物排放一覽表

由上表可知，該鋼鐵企業(yè)排放的煙/粉塵主要來自原料系統(tǒng)（占19.5%）、煉鐵系統(tǒng)（焦化+燒結(jié)+球團+煉鐵，占62.3%）和煉鋼（占13.5%），約占總排放總量的95.3%；SO2主要來自球團（占34.1%）、燒結(jié)（占25.1%）和自備電站（占27.5%），約占總排放量的86.7%；NOX主要來自燒結(jié)（占30.9%）、自備電站（占23%）、球團（占15.1%）和焦化（占9.9），約占總排放量的78.9%。

2.2 鋼鐵行業(yè)產(chǎn)生PM2.5的形式和工序

根據(jù)鋼鐵行業(yè)的大氣污染物排放特性可知，鋼鐵行業(yè)PM2.5的排放主要為直接排放的煙/粉塵（一次污染物）和排放的PM2.5的前體污染物SO2、NOX。鋼鐵行業(yè)排放PM2.5的最主要的工序為原料場、燒結(jié)、球團、煉鐵和自備電廠。

3 鋼鐵行業(yè)PM 2.5污染防治對策

國家環(huán)保部發(fā)布了《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3095-2012），增設了PM2.5的濃度限值。鋼鐵行業(yè)作為國家的支柱產(chǎn)業(yè)和重點排污行業(yè)，應探求PM2.5減排防治對策。針對PM2.5的來源、特性及鋼鐵行業(yè)污染排放特性，我國鋼鐵行業(yè)可從以下方面開展PM2.5的污染防治工作：

1）加大落后產(chǎn)能淘汰力度，大力推廣清潔生產(chǎn)工藝的實施，優(yōu)先選擇清潔的原燃料從源頭減少污染物的產(chǎn)生；

2）深化煙粉塵治理，加大除塵設施配備力度，積極推行干法除塵技術（布袋除塵、電除塵等），嚴格環(huán)境管理，盡量減少無組織粉塵排放。

3）加快燒結(jié)煙氣、球團煙氣、焦爐煤氣脫硫設施配套。目前應用較多的脫硫工藝有石灰石-石膏法、氨-硫胺法、活性炭吸附法等，其脫硫效率均大于90%。但石灰石-石膏法減少SO2排放的同時增加了CO2的排放，應開展碳捕集、碳固定的技術研發(fā)；氨-硫胺法存在氨逃逸、設備腐蝕嚴重等缺點；活性炭吸附法設備大，吸附劑消耗高等，各鋼廠應根據(jù)自身特性選擇合適的脫硫工藝。

4）積極推行低氮燃燒技術，加大煙氣脫硝技術的應用力度。目前日本、歐美應用較多的脫硝工藝有選擇性催化還原技術（SCR）和選擇性非催化還原技術（SNCR）。

4 結(jié)論

鋼鐵行業(yè)PM2.5主要為直接排放的煙/粉塵和PM2.5的前體污染物SO2、NOX排放，為應對日趨嚴重的PM2.5的污染問題，鋼鐵行業(yè)應加強環(huán)境管理，優(yōu)先選用清潔的原燃料，實施清潔的生產(chǎn)工藝，深化煙粉塵治理，加快煙氣脫硫脫硝技術的開發(fā)應用。