大氣污染控制技術(shù)綜述

＊孔 芳

（葫蘆島市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所 遼寧 125000）

大氣污染控制技術(shù)綜述

＊孔 芳

（葫蘆島市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所 遼寧 125000）

介紹了大氣污染物處理的典型工藝，對其原理及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了評述，并對幾種主要大氣污染物處理工藝進(jìn)行剖析。

大氣污染物；處理技術(shù)；評述

1.引言

大氣污染物的主要來源有三個方面：一是生產(chǎn)活動，這是大氣污染的主要來源，包括火力發(fā)電廠、水泥廠、礦山企業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等生產(chǎn)過程中排放大量的煙塵、二氧化硫、重金屬、農(nóng)藥粉塵等有害物質(zhì)。二是生活爐灶燃燒煤炭、天然氣產(chǎn)生的煙塵、二氧化硫、一氧化碳等有害氣體。三是交通運(yùn)輸，各類交通工具排放尾氣，其污染物主要是氮氧化物、非甲烷總烴和鉛塵等。大氣污染物對人體及環(huán)境產(chǎn)生長遠(yuǎn)的不良影響，因此，必須采用與其對應(yīng)的方法來進(jìn)行處理和控制。

大氣污染物常用的處理方法有吸收法、吸附法、催化法、燃燒法、冷凝法、膜分離法等。根據(jù)不同污染物的不同性質(zhì)選用不同方法，可以單獨(dú)應(yīng)用，也可以幾種方法組合應(yīng)用。

2.典型工藝

(1)除塵

隨著霧霾天氣的增多，人們對可吸入顆粒物的關(guān)注度日漸提高，除塵技術(shù)是治理顆粒物的有效措施，顆粒物治理主要是通過改進(jìn)燃燒技術(shù)即實(shí)現(xiàn)完全燃燒及采用除塵技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

濕式除塵器主要以麻石水膜除塵器、自激式除塵器、雙級脫硫除塵器為主，一般具有占地面積較大，單獨(dú)使用除塵效率較低的特點(diǎn)。

袋式除塵器的效率一般能達(dá)到99%以上，具有除塵效率高，能夠滿足極其嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于電力、建材、鑄造、冶金等行業(yè)。主要用于處理風(fēng)量大、濃度范圍廣、波動較大的含塵氣體，焚燒爐除塵裝置應(yīng)選用袋式除塵器。

除了袋式除塵器外，電除塵器由于其經(jīng)濟(jì)便捷、除塵效率高的特點(diǎn)也得到了廣泛應(yīng)用，用于處理大風(fēng)量的高溫?zé)煔?，普遍?yīng)用于火力發(fā)電廠、化工廠、電子工業(yè)和有色冶煉廠等。

(2)吸收技術(shù)

吸收法主要用于吸收效率和速率較高的有毒有害氣體的凈化，吸收法使用最多的吸收劑是水，有價格低廉和來源方便的特點(diǎn)。在一些特殊情況下使用其他類型的吸收劑。對于大氣量氣體的一般選擇噴淋塔，常用的吸收裝置有填料塔、噴淋塔、板式塔、鼓泡塔等。不同的吸收裝置適用于不同性質(zhì)的氣體。

(3)吸附技術(shù)

與吸收法不同，吸附法選用的為固體吸附劑，主要適用于低濃度有毒有害氣體的凈化，由于吸附過程中能有效吸附濃度很低的有害物質(zhì)，因此在環(huán)境工程中得到了廣泛應(yīng)用。若采用常規(guī)的吸收法去除氣體中的有害物質(zhì)特別困難時，可采用吸附法進(jìn)行處理。

但是，吸附處理存在以下不足之處：一是需使用大量的吸附劑，使設(shè)備體積龐大；二是由于吸附劑是固體，在工業(yè)裝置上固相處理較困難，從而使設(shè)備復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化。目前在大氣污染治理工程中普遍采用的是變溫吸附法，而且多采用固定床設(shè)計(jì)。常用吸附劑包括活性炭、活性氧化鋁、分子篩、硅膠等。

(4)催化燃燒技術(shù)

催化燃燒法適用范圍為連續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的固定源氣態(tài)及氣溶膠態(tài)污染物凈化。凈化效率大于95%。

目前國內(nèi)外噴涂和涂裝作業(yè)、汽車制造等工業(yè)有機(jī)廢氣（如VOCs）凈化主要采用催化燃燒處理方式。由于有機(jī)廢氣經(jīng)過催化凈化裝置后可以徹底轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，具有無二次污染，使用簡單、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。近年來隨著催化燃燒劑的抗中毒、抗燒結(jié)能力的提高，使用壽命的延長，使得該技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，如能夠引起催化劑中毒的物質(zhì)氯苯目前可以使用催化法進(jìn)行凈化。

3.主要?dú)鈶B(tài)污染物的治理工藝

二氧化硫、氮氧化物及顆粒物都是我國主要大氣污染物，下面以二氧化硫、氮氧化物為例進(jìn)行說明。

(1)二氧化硫

大氣污染中，二氧化硫的量比較大，是形成酸雨的主要成分。二氧化硫治理方法包括采用清潔的燃料和能源替代傳統(tǒng)的煤炭、對燃料進(jìn)行脫硫及尾氣脫硫。包括鈣法、氧化鎂法、吸附法、海水法、回流式循環(huán)流化床法等。

按SO2控制技術(shù)方法分類：可以分為①干法排煙脫硫，包括活性炭法、石灰粉吹入法、催化氧化法等；②濕法排煙脫硫，包括氨法、鈣法、鈉法、鎂法；③潔凈燃燒技術(shù)，如循環(huán)流化床等。各種方法處理效果不同，各有優(yōu)缺點(diǎn)，如干法脫硫中的石灰粉吹入法處理效果較低，脫硫率為40-60%；活性炭法可回收稀硫酸；濕法排煙脫硫中的鈣法是一種老的方法，石灰來源廣價格低，脫硫效率可達(dá)80%以上，但應(yīng)用過程中會出現(xiàn)一段時間后管路堵塞的問題，鈉法對SO2吸收速度快，但吸收劑價格貴，應(yīng)用于排放量少的污染源。

實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)根據(jù)SO2的體積分?jǐn)?shù)、煙氣流量等因地制宜、因物制宜、因爐制宜的選擇合適的脫硫工藝。比如有色冶金工業(yè)中冶煉煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)大于3．5%時，應(yīng)以生產(chǎn)硫酸為主。

(2)氮氧化物

大氣污染物中氮氧化物的量比較大，僅次于二氧化硫，能促進(jìn)酸雨的形成。煤的燃燒是主要工業(yè)生產(chǎn)中氮氧化物的源頭，煤的燃燒過程主要通過低氮燃燒技術(shù)來減少氮氧化物的排放，低氮燃燒技術(shù)是通過調(diào)節(jié)燃燒溫度、煙氣中氧的濃度、煙氣在高溫區(qū)的停留時間來抑制NOX的生成，是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的措施。當(dāng)采用低氮燃燒器后NOX排放仍不達(dá)標(biāo)時，還需進(jìn)一步采用脫銷裝置來處理。脫銷與脫硫相似，也需要用液態(tài)或固態(tài)吸收劑或吸附劑來吸收NOX，達(dá)到脫氮的目的。

目前煙氣脫氮技術(shù)有20多種，按控制技術(shù)方法分類，分為催化還原法、吸收法、固體吸附法。

①催化還原法包括選擇性催化還原技術(shù)與非選擇性催化還原技術(shù)。SNCR法NOX去除率達(dá)90%以上，工藝簡單效果好，反應(yīng)原理如下所示：

(NH2) 2CO+2NO+O2=2N2+CO2+2H2O

SNCR沒有非選擇性催化還原技術(shù)SCR催化劑的失活的問題，從而降低了成本、系統(tǒng)所占空間、系統(tǒng)壓降等問題。因此在生成中得到廣泛應(yīng)用。

②吸收法按吸收劑不同可分為堿液吸收法、硫酸吸收法、氫氧化鎂吸收法等。堿液吸收法選用各種堿液來中和吸收，在消除煙氣中NOX的同時又可以去除SO2，并得到硝酸鹽產(chǎn)品，但是投資較大，成本較高。硫酸吸收法原理基本上與鉛室法除硫酸反應(yīng)相似，生產(chǎn)產(chǎn)物為亞硝基硫酸，可以供濃縮西硝酸用。

③固體吸附法按吸附劑不同可分分子篩吸附、活性炭吸附、離子交換吸附、泥煤-堿法吸附等。其中分子篩處理硝酸尾氣，NOX去除率可達(dá)95%以上，但是設(shè)備龐大、流程長且投資高的問題使它并未廣泛應(yīng)用。泥煤對氮氧化物的吸附率可達(dá)97%-99%，且泥煤加熟石灰制成的吸附劑，經(jīng)濟(jì)又易于制取，不失為一種好的方法。

綜上，大氣污染物的處理應(yīng)講求實(shí)用性與效率可靠性，不能一概而論。很多因素會影響到大氣污染物處理方法的選擇，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況，選擇符合環(huán)境保護(hù)要求、經(jīng)濟(jì)有效的處置方式。

孔芳（1982～），女，葫蘆島市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所，研究方向：環(huán)保工程。

((責(zé)任編：宋小蒙)

Summary of Atmospheric Pollution Control Technology

Kong Fang

（Huludao Environmental Protection and Science Research Institute of Liaoning Province, Liaoning, 125000）

This paper has introduced the typical technology of atmospheric pollutants processing and taken recitation of its theory, advantages and disadvantages, besides, it has taken analysis of the processing technology of several main atmospheric pollutants.

atmospheric pollutants；processing technology；recitation

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