大氣污染控制技術綜述

＊孔 芳

（葫蘆島市環境保護科學研究所 遼寧 125000）

大氣污染控制技術綜述

＊孔 芳

（葫蘆島市環境保護科學研究所 遼寧 125000）

介紹了大氣污染物處理的典型工藝，對其原理及優缺點進行了評述，并對幾種主要大氣污染物處理工藝進行剖析。

大氣污染物；處理技術；評述

1.引言

大氣污染物的主要來源有三個方面：一是生產活動，這是大氣污染的主要來源，包括火力發電廠、水泥廠、礦山企業、農業生產等生產過程中排放大量的煙塵、二氧化硫、重金屬、農藥粉塵等有害物質。二是生活爐灶燃燒煤炭、天然氣產生的煙塵、二氧化硫、一氧化碳等有害氣體。三是交通運輸，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境產生長遠的不良影響，因此，必須采用與其對應的方法來進行處理和控制。

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。根據不同污染物的不同性質選用不同方法，可以單獨應用，也可以幾種方法組合應用。

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注度日漸提高，除塵技術是治理顆粒物的有效措施，顆粒物治理主要是通過改進燃燒技術即實現完全燃燒及采用除塵技術來實現。

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，單獨使用除塵效率較低的特點。

袋式除塵器的效率一般能達到99%以上，具有除塵效率高，能夠滿足極其嚴格排放標準的特點，因此被廣泛應用于電力、建材、鑄造、冶金等行業。主要用于處理風量大、濃度范圍廣、波動較大的含塵氣體，焚燒爐除塵裝置應選用袋式除塵器。

除了袋式除塵器外，電除塵器由于其經濟便捷、除塵效率高的特點也得到了廣泛應用，用于處理大風量的高溫煙氣，普遍應用于火力發電廠、化工廠、電子工業和有色冶煉廠等。

(2)吸收技術

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。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的氣體。

(3)吸附技術

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，因此在環境工程中得到了廣泛應用。若采用常規的吸收法去除氣體中的有害物質特別困難時，可采用吸附法進行處理。

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，使設備體積龐大；二是由于吸附劑是固體，在工業裝置上固相處理較困難，從而使設備復雜，不易實現生產的自動化。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計。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

催化燃燒法適用范圍為連續穩定的生產工藝產生的固定源氣態及氣溶膠態污染物凈化。凈化效率大于95%。

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

3.主要氣態污染物的治理工藝

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的煤炭、對燃料進行脫硫及尾氣脫硫。包括鈣法、氧化鎂法、吸附法、海水法、回流式循環流化床法等。

按SO2控制技術方法分類：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，如循環流化床等。各種方法處理效果不同，各有優缺點，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80%以上，但應用過程中會出現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，應用于排放量少的污染源。

實際生產過程中，應根據SO2的體積分數、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。比如有色冶金工業中冶煉煙氣中SO2的體積分數大于3．5%時，應以生產硫酸為主。

(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，能促進酸雨的形成。煤的燃燒是主要工業生產中氮氧化物的源頭，煤的燃燒過程主要通過低氮燃燒技術來減少氮氧化物的排放，低氮燃燒技術是通過調節燃燒溫度、煙氣中氧的濃度、煙氣在高溫區的停留時間來抑制NOX的生成，是經濟實用的措施。當采用低氮燃燒器后NOX排放仍不達標時，還需進一步采用脫銷裝置來處理。脫銷與脫硫相似，也需要用液態或固態吸收劑或吸附劑來吸收NOX，達到脫氮的目的。

目前煙氣脫氮技術有20多種，按控制技術方法分類，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與非選擇性催化還原技術。SNCR法NOX去除率達90%以上，工藝簡單效果好，反應原理如下所示：

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

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

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相似，生產產物為亞硝基硫酸，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95%以上，但是設備龐大、流程長且投資高的問題使它并未廣泛應用。泥煤對氮氧化物的吸附率可達97%-99%，且泥煤加熟石灰制成的吸附劑，經濟又易于制取，不失為一種好的方法。

綜上，大氣污染物的處理應講求實用性與效率可靠性，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，企業應根據自己的實際情況，選擇符合環境保護要求、經濟有效的處置方式。

孔芳（1982～），女，葫蘆島市環境保護科學研究所，研究方向：環保工程。

((責任編：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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