大气污染控制技术综述

＊孔 芳

（葫芦岛市环境保护科学研究所 辽宁 125000）

大气污染控制技术综述

＊孔 芳

（葫芦岛市环境保护科学研究所 辽宁 125000）

介绍了大气污染物处理的典型工艺，对其原理及优缺点进行了评述，并对几种主要大气污染物处理工艺进行剖析。

大气污染物；处理技术；评述

1.引言

大气污染物的主要来源有三个方面：一是生产活动，这是大气污染的主要来源，包括火力发电厂、水泥厂、矿山企业、农业生产等生产过程中排放大量的烟尘、二氧化硫、重金属、农药粉尘等有害物质。二是生活炉灶燃烧煤炭、天然气产生的烟尘、二氧化硫、一氧化碳等有害气体。三是交通运输，各类交通工具排放尾气，其污染物主要是氮氧化物、非甲烷总烃和铅尘等。大气污染物对人体及环境产生长远的不良影响，因此，必须采用与其对应的方法来进行处理和控制。

大气污染物常用的处理方法有吸收法、吸附法、催化法、燃烧法、冷凝法、膜分离法等。根据不同污染物的不同性质选用不同方法，可以单独应用，也可以几种方法组合应用。

2.典型工艺

(1)除尘

随着雾霾天气的增多，人们对可吸入颗粒物的关注度日渐提高，除尘技术是治理颗粒物的有效措施，颗粒物治理主要是通过改进燃烧技术即实现完全燃烧及采用除尘技术来实现。

湿式除尘器主要以麻石水膜除尘器、自激式除尘器、双级脱硫除尘器为主，一般具有占地面积较大，单独使用除尘效率较低的特点。

袋式除尘器的效率一般能达到99%以上，具有除尘效率高，能够满足极其严格排放标准的特点，因此被广泛应用于电力、建材、铸造、冶金等行业。主要用于处理风量大、浓度范围广、波动较大的含尘气体，焚烧炉除尘装置应选用袋式除尘器。

除了袋式除尘器外，电除尘器由于其经济便捷、除尘效率高的特点也得到了广泛应用，用于处理大风量的高温烟气，普遍应用于火力发电厂、化工厂、电子工业和有色冶炼厂等。

(2)吸收技术

吸收法主要用于吸收效率和速率较高的有毒有害气体的净化，吸收法使用最多的吸收剂是水，有价格低廉和来源方便的特点。在一些特殊情况下使用其他类型的吸收剂。对于大气量气体的一般选择喷淋塔，常用的吸收装置有填料塔、喷淋塔、板式塔、鼓泡塔等。不同的吸收装置适用于不同性质的气体。

(3)吸附技术

与吸收法不同，吸附法选用的为固体吸附剂，主要适用于低浓度有毒有害气体的净化，由于吸附过程中能有效吸附浓度很低的有害物质，因此在环境工程中得到了广泛应用。若采用常规的吸收法去除气体中的有害物质特别困难时，可采用吸附法进行处理。

但是，吸附处理存在以下不足之处：一是需使用大量的吸附剂，使设备体积庞大；二是由于吸附剂是固体，在工业装置上固相处理较困难，从而使设备复杂，不易实现生产的自动化。目前在大气污染治理工程中普遍采用的是变温吸附法，而且多采用固定床设计。常用吸附剂包括活性炭、活性氧化铝、分子筛、硅胶等。

(4)催化燃烧技术

催化燃烧法适用范围为连续稳定的生产工艺产生的固定源气态及气溶胶态污染物净化。净化效率大于95%。

目前国内外喷涂和涂装作业、汽车制造等工业有机废气（如VOCs）净化主要采用催化燃烧处理方式。由于有机废气经过催化净化装置后可以彻底转化为CO2和H2O，具有无二次污染，使用简单、操作方便的优点。近年来随着催化燃烧剂的抗中毒、抗烧结能力的提高，使用寿命的延长，使得该技术的应用范围不断扩大，如能够引起催化剂中毒的物质氯苯目前可以使用催化法进行净化。

3.主要气态污染物的治理工艺

二氧化硫、氮氧化物及颗粒物都是我国主要大气污染物，下面以二氧化硫、氮氧化物为例进行说明。

(1)二氧化硫

大气污染中，二氧化硫的量比较大，是形成酸雨的主要成分。二氧化硫治理方法包括采用清洁的燃料和能源替代传统的煤炭、对燃料进行脱硫及尾气脱硫。包括钙法、氧化镁法、吸附法、海水法、回流式循环流化床法等。

按SO2控制技术方法分类：可以分为①干法排烟脱硫，包括活性炭法、石灰粉吹入法、催化氧化法等；②湿法排烟脱硫，包括氨法、钙法、钠法、镁法；③洁净燃烧技术，如循环流化床等。各种方法处理效果不同，各有优缺点，如干法脱硫中的石灰粉吹入法处理效果较低，脱硫率为40-60%；活性炭法可回收稀硫酸；湿法排烟脱硫中的钙法是一种老的方法，石灰来源广价格低，脱硫效率可达80%以上，但应用过程中会出现一段时间后管路堵塞的问题，钠法对SO2吸收速度快，但吸收剂价格贵，应用于排放量少的污染源。

实际生产过程中，应根据SO2的体积分数、烟气流量等因地制宜、因物制宜、因炉制宜的选择合适的脱硫工艺。比如有色冶金工业中冶炼烟气中SO2的体积分数大于3．5%时，应以生产硫酸为主。

(2)氮氧化物

大气污染物中氮氧化物的量比较大，仅次于二氧化硫，能促进酸雨的形成。煤的燃烧是主要工业生产中氮氧化物的源头，煤的燃烧过程主要通过低氮燃烧技术来减少氮氧化物的排放，低氮燃烧技术是通过调节燃烧温度、烟气中氧的浓度、烟气在高温区的停留时间来抑制NOX的生成，是经济实用的措施。当采用低氮燃烧器后NOX排放仍不达标时，还需进一步采用脱销装置来处理。脱销与脱硫相似，也需要用液态或固态吸收剂或吸附剂来吸收NOX，达到脱氮的目的。

目前烟气脱氮技术有20多种，按控制技术方法分类，分为催化还原法、吸收法、固体吸附法。

①催化还原法包括选择性催化还原技术与非选择性催化还原技术。SNCR法NOX去除率达90%以上，工艺简单效果好，反应原理如下所示：

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

SNCR没有非选择性催化还原技术SCR催化剂的失活的问题，从而降低了成本、系统所占空间、系统压降等问题。因此在生成中得到广泛应用。

②吸收法按吸收剂不同可分为碱液吸收法、硫酸吸收法、氢氧化镁吸收法等。碱液吸收法选用各种碱液来中和吸收，在消除烟气中NOX的同时又可以去除SO2，并得到硝酸盐产品，但是投资较大，成本较高。硫酸吸收法原理基本上与铅室法除硫酸反应相似，生产产物为亚硝基硫酸，可以供浓缩西硝酸用。

③固体吸附法按吸附剂不同可分分子筛吸附、活性炭吸附、离子交换吸附、泥煤-碱法吸附等。其中分子筛处理硝酸尾气，NOX去除率可达95%以上，但是设备庞大、流程长且投资高的问题使它并未广泛应用。泥煤对氮氧化物的吸附率可达97%-99%，且泥煤加熟石灰制成的吸附剂，经济又易于制取，不失为一种好的方法。

综上，大气污染物的处理应讲求实用性与效率可靠性，不能一概而论。很多因素会影响到大气污染物处理方法的选择，企业应根据自己的实际情况，选择符合环境保护要求、经济有效的处置方式。

孔芳（1982～），女，葫芦岛市环境保护科学研究所，研究方向：环保工程。

((责任编：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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