祝洪芬
工業廢氣污染治理的相關技術
祝洪芬

祝洪芬
長治市環境監測站
祝洪芬(1973-)女,高級工程師,主要研究方向為環境污染治理和環境監測。
經濟的高速發展帶來了污染的加劇,尤其工業廢氣污染更是成為了環境污染的罪魁禍首,因此工業廢氣污染治理也勢在必行。本文通過對當下的工業廢氣污染治理技術進行總結和分析,對于污染治理技術的應用和發展進行了廣泛的研究,并且提出了相關意見,希望為工業廢氣污染治理提供一定的借鑒之處。
隨著國家經濟的不斷發展,各個企業的發展目標就是對利潤的最大追求。在企業追求利潤的時候,往往會以犧牲生態環境為代價,這就造成了對環境的破壞。
很多企業片面追求經濟利益,隨意排放工業廢氣,濫排濫放現象時有發生,給環境造成了嚴重損害,因此采取工業廢氣污染治理技術具有十分重要的意義。本文對當下工業廢氣污染治理技術進行探討研究,對于新型技術的應用和發展也進行了詳細的分析,為綜合治理工業廢氣污染提供可行性的建議是具有很大的現實意義。
隨著我國城市化進程的不斷推進,機械、石油化工、汽車、建筑建材等大型企業的蓬勃發展,所帶來的工業廢氣排放也日漸增多。這些企業在生產過程中,向空氣中大量排放硫化物、氮氧化物、有機氣體污染物等一系列工業廢氣化合物,這些化合物具有難分解、數量巨大等特點,給環境造成了巨大的污染。研究工業廢氣污染治理技術的應用和發展一方面可以為社會創造一個好的生活環境,提高人們的生活質量;另一方面可以提高企業的環保意識,降低企業的能耗和環保資金投入,實現政府、社會以及企業之間多贏的局面。工業廢氣的排放是我們人類可以阻止的,并且我們可以控制自己的行為來大大減少工業廢氣排放的可能性。我們可以加大國家財政的支持力度,加大對工業廢氣的排放的科學研究,爭取在財政資金的大力支持下,可以得出很好的結果。與此同時,國家還要運用國家法律法規,對一些工業污染嚴重的項目進行嚴格限制和管理,對于環境的保護要始終放到企業發展的首位。所以我們必須要采取措施,盡最大的努力來降低環境污染發生的可能性。各個企業也要以身作則,不能為了自身的盈利,為了自身的小的利益去損害全人類的利益,這樣做,總有一天我們會得不償失。
工業中排放的工業廢氣主要來源于石油行業以及相關的化工行業,具有排放數量巨大、含有的污染物種類多、環境污染性嚴重等特點,工業廢氣其中包括固體顆粒粉塵污染物和氣體污染物。
固體顆粒粉塵污染物
污染大氣的顆粒物質又稱氣溶膠性污染物。環境科學中把氣溶膠定義為懸浮在大氣中的固體或液體物質,或稱微粒物質或顆粒物。按其來源的性質不同,氣溶膠又可分為一次氣溶膠和二次氣溶膠。前者系指從排放源排放的微粒,例如從排氣筒排出的煙粉塵、風刮起的灰塵以及海水吹起的浪花等。后者系指從源頭排放時為氣體,經過一些大氣化學過程所形成的微粒,例如來自排放源和氣體,經大氣氧化過程,最終轉化為有機含硫氣體。煙塵主要來自火力發電廠、鋼鐵廠、金屬冶煉廠、化工廠、水泥廣及工業和民用鍋爐的排放,因為這些廠礦企業在進行生產過程中都使用了含有較多雜質的可燃物以及礦物,而這些可燃物以及礦物在不充分燃燒的情況下不能夠完全分解,這就使得這些不能分解的物質散播到空氣中,造成較為嚴重的固體顆粒粉塵污染物。
氣態污染物
由于現代工業的高速發展,各種各樣的氣態污染物也日見增多,成為大氣污染的罪魁禍首。主要包括含氮氣體污染物、含硫氣體污染物、碳類氧化物以及碳氫有機氣體污染物。
(1)含氮有機氣體污染物。大氣中對環境有影響的含N污染物主要是和其他還有。和是對流層中危害最大的兩種氮的氧化物。主要來自化石燃料的燃燒,汽車、飛機及各類動力機械的燃燒過程。的天然來源有閃電、森林或草原火災、大氣中氨的氧化及土壤中微生物的硝化作用等。這些氮類氧化物經過光照、雷電等反應形成復雜的含氮有機污染氣體,這些含氮有機污染氣體會嚴重破壞空氣中氣體組成比例,造成巨大的環境污染。尤其是隨著現代社會的不斷發展,人均汽車擁有量的不斷增加,這么多的汽車需要消耗的汽油也是巨大的。而這些汽油中含有大量的氮化物,這就使得汽車排放的廢氣中氮氧化物含量大大增加,從而使得空氣中氮氧化物的含量大大增強,嚴重影響大氣循環系統的正常循環。
(2)含硫氣體污染物。大氣污染物中的含硫化合物包括硫化氫、二氧化硫、三氧化琉、硫酸、亞硫酸鹽、硫酸鹽和有機硫氣溶膠。含硫類氣體污染物主要來源于金屬冶煉過程中,含硫礦物質分解以及燃燒。含硫類無機非金屬氧化物在強光、高溫的作用下與空氣中的氣體發生化學反應形成污染更大的含硫類氣體。而含硫類氣體本身能夠和空氣中的水汽發生反應生成含硫類酸性物質,這些物質就會造成酸雨現象的產生。酸雨不僅能夠腐蝕環境中的物質,如森林、建筑物,同時也還會給引起人類較嚴重的呼吸類疾病。
(3)碳氫有機氣體污染物。碳氫化合物統稱烴類,是指由碳和氫兩種原子組成的各種有機化合物,碳氫化合物主要來自天然源。在大氣污染中較重要的碳氯化合物有四類:烷烴、烯烴、芳香烴、含氧烴。表面上在城市中烴類對人類健康未造成明顯的直接危害,但是在污染的大氣中它們是形成危害人類健康的光化學煙霧的主要成分,尤其是在汽車尾氣排放中,未完全燃燒的烷烴有機氣體逸散到大氣中,破壞臭氧層,帶來嚴重的環境問題。尤其是有機污染氣體會造成嚴重的污染,這些氣體會給臭氧層帶來嚴重的影響,而臭氧層的破壞,就會使得我們受到紫外線的照射強度大大增加。而太過強烈的紫外線不僅會影響到地球表面的生態系統,同時也還會給人類帶來嚴重的皮膚疾病。尤其是前些年含氟物質的大量使用,而含氟物質會嚴重影響大到現有的大氣環境,因此需要降低含氟物質的使用。
面對著越來越嚴重的大氣污染問題,相關部門采取了一系列的措施以及新的治理技術去治理工業廢氣污染,經過多年的有機污染廢氣治理,逐漸形成了很多相對成熟的污染治理技術,并且這些技術在實際運用中效果很好。
催化燃燒法
催化燃燒法是目前工業廢氣污染治理過程中使用最多的工業廢氣處理方法。其化學本質是通過添加催化劑,讓工業廢氣在點火的情況下發生燃燒和分解反應,經過一系列復雜的化學反應,最終生成對空氣無污染的水和二氧化碳排放到空氣中。由于工業廢氣中含有的物質在燃燒的情況下多數都能夠與氧氣發生氧化還原反應,從而將這些工業廢氣中的污染物質轉化為污染程度較小的或者是無污染的物質。如我們通過二氧化硫與氧氣的燃燒反應,將污染較大的二氧化硫轉化為污染較小的三氧化硫,最終通過吸收塔的吸收將三氧化硫轉化為硫酸,從而降低了工業廢氣對于大氣的污染。然而在實際運用中,由于工業廢氣成分復雜,甚至會含有一些重金屬粉末,如鉛、鉻、汞等重金屬,這些重金屬往往會影響催化劑的使用效果,造成催化燃燒不完全。一般情況下工業廢氣成分較多,而廢氣中的成分會對于某些廢氣的吸收產生影響,這就使得我們的廢氣吸收存在較大的問題。同時催化燃燒法對于燃燒的裝置設備要求較高,這些設備要耐高溫耐氧化以及抗干擾能力強,設備制造成本以及維護費用依舊高昂。
吸附法
吸附法是指通過吸附材料將工業廢氣吸附在吸附體上,進而起到吸附工業廢氣的作用。吸附法是物理反應,不需復雜的化學變化,這就使得工業廢氣的負面影響較小,從而極大地提高了工業廢氣吸收的經濟效益。吸附法要求吸附體有較大的相對表面積,密集分布的小孔和疏松分布的整體結構,同時吸附體要耐高溫、耐水、耐腐蝕、耐酸堿以及穩定的物理和化學性質,同時吸附體本身要具有一定的剛度和柔韌性,不易破碎。與其他工業廢氣污染治理技術相比,吸附法具有處理廢氣效率高、干凈清潔以及環保安全等優點,缺點是設備龐大,吸附流程緩慢復雜,容易因為吸附空氣中的水蒸氣而失效。目前我們常用的是活性炭吸附法,一般情況下活性炭吸附法只能吸附空氣中的粉塵類物質,而不能對于含硫廢氣、氮氧化物廢氣以及有機廢氣等工業廢氣進行一個良好的吸收,這就降低了活性炭的吸附效果。
微生物分解法
微生物分解法是指通過微生物降解的方式,通過篩選能夠降解工業廢氣的微生物,然后將這些微生物固定在一定的降解介質上,廢氣緩慢通過這些介質的時候被這些為生物分解,最終實現工業廢氣的科學治理,目前這種方法正在被大力推廣,市場前景廣泛。但是目前微生物分解法正處于試驗階段,因此我們仍然不能夠將微生物分解法廣泛地運用在實際的工業廢氣處理中。其次由于微生物分解法對于微生物的要求較高,需要采用生物學的方法對于現有滿足要求的微生物進行基因改良,從而培養出滿足實際需求的微生物。
突出大氣污染治理的重點
加強工業廢氣治理,落實藍天碧水計劃,實施企業點源廢氣專項整治規劃,采取聯合執法、定期通報、掛牌督辦等綜合措施,嚴厲打擊大氣污染違法行為,解決工業廢氣污染問題。大氣污染是全社會面臨的問題,也是關系到生產生活的環境問題之一。而我們通過突出大氣污染治理的重點,將大氣污染防治治理上升到全社會的高度,不斷加強政府機關的立法與行政監督,提升社會個體保護環境的意識,只有這樣才能夠促進大氣污染治理工作順利進行。
不斷革新工業廢氣污染治理技術
工業廢氣排放前處理的原理有活性炭吸附法、催化燃燒法、催化氧化法、酸堿中和法、等離子法等多種原理。廢氣處理塔采用多重廢氣吸附過濾凈化系統,工業廢氣處理設計周密、層層凈化過濾廢氣,效果較好。在確定好研究方法之后,我們要整合全社會的相關技術人員對于工業廢氣污染治理技術進行改良,再結合大氣治理的實際要求,采用最新的治理方法與研究技術,不斷促進大氣污染治理技術進一步發展。只有集合全社會的力量才能夠不斷革新工業廢氣污染治理技術,促進工業廢氣治理工作的進一步發展。
加快傳統產業改造提升,加強源頭控制,嚴把項目環評審批關,積極爭取中央、省專項治理項目和資金支持,鼓勵企業持續投入治污設施技術升級改造。加強對環保法律法規的宣傳,增強公眾環保意識,重點強化對排污企業和個體業主的宣傳教育,提高落實防治措施的積極性。我們可以加大國家財政的支持力度,加大對工業廢氣的排放的科學研究,爭取在財政資金的大力支持下,可以得出很好的結果。與此同時,國家還要運用國家法律法規手段,對一些工業廠礦企業進行嚴格限制和管理,對于環境的保護要始終放到企業發展的首位。其次國家要對于那些存在加大工業廢氣污染的企業進行通報批評,并且就他們存在的問題提出科學的整改意見,同時要規定他們的整改時間,如果不能夠按期整改,那么就要加大行政懲罰力度。
通過本文的研究發現,對于工業廢氣污染治理技術的應用和發展,必須要加以深刻的研究,才能更好的對環境進行治理。而且通過分析,企業對于環境的保護發展具有不可推卸的責任,必須要履行自己保護環境的義務。除此之外,社會各個成員也要對破壞環境的人,進行合理有效的監督,共同來保護地球脆弱的環境貢獻自己的一份力量,為人類更好的發展,創造一個和諧美好的社會。
10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.022