基于超低排放視域下的大氣治理技術與施工建議

張秋月

（遼寧中盛環(huán)境咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110000）

引言

在二十一世紀的環(huán)境治理背景下，超低排放已逐漸上升為全球的關注焦點，特別是在大氣污染治理領域。環(huán)境質量的下降和健康風險的增加使得大氣治理工作變得更加緊迫。為此，本研究分別闡述了超凈電袋復合除塵技術、半干法脫硫+旋轉噴吹布袋除塵技術，確保其在應用中滿足超低排放要求，提升大氣治理技術的應用效果和應用質量。

1 大氣治理技術應用現(xiàn)狀

基于超低排放視域，大氣治理技術應用呈現(xiàn)多樣化、高效化的特點。從微觀角度講，選擇性催化還原（SCR）和非選擇性催化還原（NSCR）技術已廣泛應用于燃煤電廠和工業(yè)爐窯，實現(xiàn)了氮氧化物的減排。同時，濕法煙氣脫硫技術（WFGD）和半干法脫硫技術（SDFGD）在煤電和大型工業(yè)生產(chǎn)中已成為硫氧化物減排的主流選擇。在顆粒物治理方面，靜電除塵器（ESP）和袋式除塵器（BF）逐步取代了傳統(tǒng)的旋風分離器，明顯提高了除塵效率。從宏觀角度講，近源減排的策略逐漸轉向“端到端”污染源整治，強調超低排放設備的整體優(yōu)化和區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控。同時，空氣質量預測與健康風險評估技術也已進入大氣污染控制決策中，為策略制定和技術選擇提供科學支持。新型吸附劑與催化材料的研發(fā)，如活性炭、分子篩、金屬有機骨架（MOFS）等，為有害氣體的去除和資源化再利用提供了技術保障。未來，隨著數(shù)字化和智能化技術的發(fā)展，大氣污染治理將更加注重過程控制與管理，確保超低排放標準的落地實施[1]。

2 超低排放視域下的大氣治理技術應用

2.1 超凈電袋復合除塵技術

2.1.1 超凈電袋復合除塵技術的應用原理

超凈電袋復合除塵技術綜合應用了靜電除塵器（ESP）與袋式除塵器（BF）的優(yōu)點，以達到高效、低能耗的除塵效果。應用流程如圖1所示。該技術的應用分為兩個主要階段：（1）在高電場的作用下，煙氣中的帶電顆粒物被捕集在電場板上，通過電荷中和與電場力作用，達到預除塵的目的。此階段的去除效率一般可以達到85%以上，顆粒物粒徑范圍主要在0.1～10 μm。（2）預處理后的煙氣進入袋式除塵器，袋式濾料通常選用聚四氟乙烯（PTFE）或玻璃纖維等高效過濾材料，通過物理截留和表面吸附等作用，進一步去除顆粒物。這一階段的去除效率可達99%以上，尤其在0.3～2.5 μm的粒徑范圍表現(xiàn)尤為優(yōu)異。該技術的整體顆粒物去除效率高達99.9%，顆粒物排放濃度可降至5 mg/Nm3以下，遠低于現(xiàn)行的30 mg/Nm3的國家標準。與傳統(tǒng)的除塵技術相比，該復合技術在處理大氣容量、高濃度顆粒物煙氣方面具有明顯優(yōu)勢。系統(tǒng)的壓降通常維持在100～150 Pa之間，相對較低的系統(tǒng)壓降，有利于減少能耗。此外，通過應用先進的脈沖噴吹技術和定期更換濾袋，系統(tǒng)長期運行的穩(wěn)定性和可靠性得以保證[2]。

該技術適用于各類工業(yè)生產(chǎn)過程中的粉塵和顆粒物排放治理，特別是在燃煤電廠、水泥廠、鋼鐵企業(yè)等高排放行業(yè)企業(yè)有著廣泛的應用前景?？傮w而言，超凈電袋復合除塵技術在提高除塵效率、降低能耗和滿足超低排放標準方面表現(xiàn)出強大的技術優(yōu)勢。

2.1.2 超凈電袋復合除塵技術應用的關鍵點

在超低排放視域下，大氣治理技術面臨更為嚴格的標準與挑戰(zhàn)。超凈電袋復合除塵技術作為當代領先的大氣治理技術，其應用的關鍵點主要涉及分區(qū)供電與濾料材料質量的提高。首先，分區(qū)供電技術的引入意味著整體除塵系統(tǒng)按照不同區(qū)域劃分供電，可以實現(xiàn)不同區(qū)域煙氣處理功率的動態(tài)調整，與此同時，靜電場的分布和電荷量也得以優(yōu)化。據(jù)統(tǒng)計，合理的分區(qū)供電策略能將系統(tǒng)總功耗降低15%～20%，而對于顆粒物去除效率，尤其在顆粒物粒徑為0.1～0.5 μm時，提升幅度可達5%[3]。此外，分區(qū)供電技術可實現(xiàn)靜電除塵器電極的局部過電壓保護，顯著延長設備的使用壽命。其次，濾料材料質量的提高成為袋式除塵器性能提升的核心所在。高性能濾料如聚四氟乙烯（PTFE）與玻璃纖維在熱穩(wěn)定性、耐酸堿性以及抗磨損性上均展現(xiàn)出卓越的性能。實驗證明，PTFE濾料在250 ℃長時間運行下，其機械強度損失率小于10%，而玻璃纖維濾料在高濕度環(huán)境下，吸附效率仍能保持在98%以上。更為關鍵的是，高性能濾料能夠提升除塵器的工作效率，使其在相同的處理風量下，實際的濾袋面積需求減少約20%。綜上所述，基于超低排放視域的大氣治理技術在超凈電袋復合除塵領域，分區(qū)供電和濾料材料質量的提高均扮演著舉足輕重的角色，這兩大關鍵技術為滿足超低排放標準提供了堅實的技術支撐，確保了系統(tǒng)的高效運行與穩(wěn)定性。

2.2 半干法脫硫+旋轉噴吹布袋除塵技術

2.2.1 半干法脫硫+旋轉噴吹布袋除塵技術的技術特點

半干法脫硫+旋轉噴吹布袋除塵技術為大氣治理技術中的先進組合，其中半干法脫硫主要利用吸附劑與煙氣中的SO2進行化學反應，脫硫效率可達90%以上。（1）脫硫高效：半干法脫硫通過吸附劑與煙氣中的SO2進行化學反應，化學方程式為：該反應確保了SO2的高效吸附及轉化。在適宜的反應條件下，脫硫效率可達90%以上，確保了煙氣排放中SO2的濃度大幅度降低。（2）副產(chǎn)物快速干燥：半干法在100～150 ℃的條件下，能夠實現(xiàn)脫硫副產(chǎn)物的快速干燥，從而減少了后續(xù)處理的困難和成本。例如，傳統(tǒng)濕法脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)物含水率高達70%，而半干法則能將此值控制在10%以下。（3）系統(tǒng)壓降低：半干法脫硫系統(tǒng)設計的特點使得其整體運行時的壓降維持在50～100 Pa范圍內[4]。與傳統(tǒng)脫硫技術相比，如濕法脫硫，其壓降常常高達200～300 Pa，而半干法具有明顯優(yōu)勢。（4）布袋除塵效率高：結合旋轉噴吹技術，其高速旋轉的氣流使得布袋表面的顆粒物被迅速清除，除塵效率可達99.8%，甚至在顆粒物粒徑小于2.5 μm的情況下，效率仍可維持在99%以上。（5）濾袋使用壽命長：旋轉噴吹技術降低了濾袋的磨損，同時選用的高性能濾料如PTFE或玻璃纖維能夠抵抗高溫、高濕和化學侵蝕。對比傳統(tǒng)技術，濾袋使用壽命可提高30%～50%。（6）系統(tǒng)運行穩(wěn)定：整體技術的設計確保了系統(tǒng)在長時間連續(xù)運行下，能夠維持穩(wěn)定的脫硫和除塵效果，可降低系統(tǒng)的維護頻率和成本。

2.2.2 半干法脫硫+旋轉噴吹布袋除塵技術的應用前景

半干法脫硫+旋轉噴吹布袋除塵技術，憑借其高效、穩(wěn)定的大氣治理表現(xiàn)，在超低排放視域下應用前景廣闊。面對更為嚴格的環(huán)保法規(guī)，尤其是針對SO2和顆粒物的排放標準，該技術組合為工業(yè)排放治理提供了可靠的解決方案。據(jù)統(tǒng)計，其脫硫效率達90%以上，顆粒物的排放濃度能夠控制在5 mg/Nm3以下，明顯超越了現(xiàn)行的30 mg/Nm3的標準要求。對于希望達到甚至超越國家超低排放標準的企業(yè)，該技術無疑為其提供了強有力的技術支撐。另外，隨著全球對清潔能源的需求持續(xù)增加，煤電、鋼鐵、化工等傳統(tǒng)行業(yè)面臨環(huán)保壓力，必須尋求更為環(huán)保、高效的排放治理方式以滿足日益嚴格的排放要求。半干法脫硫+旋轉噴吹布袋除塵技術，既滿足了超低排放標準，又降低了運營成本、延長了設備使用壽命，能夠為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟和環(huán)境雙重價值。預計未來十年內，隨著技術的進一步成熟與推廣，該組合技術將在超低排放領域占據(jù)主導地位，為我國大氣治理事業(yè)注入新的活力[5]。

3 超低排放視域下的大氣治理技術施工相關建議

3.1 確保施工進度

在超低排放視域下進行大氣治理技術施工，特別是半干法脫硫與旋轉噴吹布袋除塵技術以及超凈電袋復合除塵技術的應用，確保施工進度是至關重要的環(huán)節(jié)。為此，本文提出以下確保施工進度的關鍵建議。（1）前期準備與計劃制定：在施工前，應進行詳細的設備檢查和人員培訓，確保所有參與施工的工作人員都對所涉及的技術有深入理解。有研究顯示，充分的前期準備可以提高施工效率10%。（2）實時監(jiān)測與調整：利用先進的監(jiān)測設備，如顆粒物檢測器和SO2濃度傳感器，對脫硫和除塵系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測。一旦出現(xiàn)異常，應立即進行調整，以確保系統(tǒng)的正常運行。（3）分區(qū)供電與濾袋材料選擇：在超凈電袋復合除塵技術的應用中，確保采用高質量的濾袋材料，可以有效延長濾袋的使用壽命。同時，還應通過合理的分區(qū)供電策略，確保濾袋的持續(xù)、穩(wěn)定運行。（4）設備維護與更換：為防止因設備故障導致的施工延誤，建議常備關鍵部件，如濾袋、噴頭等。根據(jù)統(tǒng)計，這種策略可以提高設備的 運行穩(wěn)定性約5%[6]。（6）高效溝通與協(xié)同：應確保施工團隊之間的高效溝通與協(xié)同，避免因誤解或溝通不暢導致的工作延誤。數(shù)據(jù)顯示，良好的團隊協(xié)同可加快8%的施工進度。在滿足超低排放標準的前提下，注重質量控制，不僅可以確保施工進度，還能保證施工質量。

3.2 保障施工質量

為了確?；诔团欧乓曈蛳碌拇髿庵卫砑夹g應用的施工質量，采用半干法脫硫+旋轉噴吹布袋除塵技術和超凈電袋復合除塵技術，施工質量控制應采取以下具體措施：（1）定量指標檢測：使用先進的SO2濃度傳感器和顆粒物檢測器，對煙氣中的SO2和顆粒物濃度進行實時監(jiān)測。對于半干法脫硫，保證脫硫效率達到98%以上；旋轉噴吹布袋除塵技術要將顆粒物排放控制在3 mg/Nm3以下。（2）噴吹系統(tǒng)優(yōu)化：定期校準半干法脫硫的噴吹系統(tǒng)，確保脫硫劑與煙氣充分接觸。根據(jù)研究，噴吹均勻性的提高可以優(yōu)化脫硫效率2%～3%。（3）濾袋管理：對于旋轉噴吹布袋和超凈電袋復合除塵技術，應定期檢查濾袋的磨損情況，并替換受損濾袋。通過精確分區(qū)供電，可有效減少電火花對濾袋的損害，從而延長濾袋壽命。（4）實時調整：采用智能化管理系統(tǒng)，對關鍵參數(shù)，如噴吹壓力、濾袋震打頻率等進行實時調整，可確保系統(tǒng)正常運行。有資料顯示，此措施可提高穩(wěn)定性5%以上。（5）系統(tǒng)清潔：定期進行系統(tǒng)內部清潔，避免脫硫劑和顆粒物在設備上的積累，可確保系統(tǒng)的高效運行。（6）嚴格培訓與人員管理：所有操作和維護人員必須接受專業(yè)培訓，熟悉設備操作規(guī)程以及超低排放標準的要求，確保在施工過程中達到預定的脫硫和除塵效果。（7）備件管理：建立完善的備件庫存管理體系，保證關鍵部件，如濾袋、噴頭等隨時可以替換，避免因設備故障導致施工中斷[7]。

3.3 保證安全施工

在基于超低排放視域下的大氣治理技術應用中，安全始終是首要的考慮因素。針對半干法脫硫和旋轉噴吹布袋除塵技術，為確保施工和操作安全，必須確保脫硫塔的負壓運行穩(wěn)定，防止硫化氫、硫酸霧等有毒物質泄露。據(jù)統(tǒng)計，硫化氫泄露濃度超過20 ppm，即可導致人體中毒，因此需要配置相應的硫化氫報警系統(tǒng)。旋轉噴吹布袋除塵技術涉及高壓放電，其操作環(huán)境中的溫度與濕度直接影響除塵效率與操作安全。濕度需維持在40%～60%范圍內，避免電極潮濕造成電擊。同時，針對超凈電袋復合除塵技術，需特別注意濾袋的定期維護與更換，避免濾袋破損造成大量未處理塵埃直接排放。濾袋平均使用壽命可達8 000小時，超出此時限應進行檢查并更換[8]。此外，所有設備的電氣控制系統(tǒng)應具備過載、短路、漏電等保護功能，以確保設備及操作人員安全。

4 結語

綜上所述，超低排放視域對大氣治理工作提出了更多要求。為滿足超低排放要求，對大氣污染問題進行有效處理，本文對大氣治理技術的應用情況進行了分析，強調運用半干法脫硫+旋轉噴吹布袋除塵技術、超凈電袋復合除塵技術等，并提出確保施工進度與保障施工質量的措施。為提升大氣治理技術的應用效果，有效處理大氣污染問題及建設綠色、低碳、可持續(xù)的環(huán)境做出積極貢獻。