大气污染控制--中文百科全书

简介

煤和石油都是上古时代的动物和植物遗骸形成的，统称为化石燃料，是目前人类的主要能源来源，工业燃料产生的烟尘比较容易控制，有成熟的技术。硫化物是形成酸雨的主要原因，但处理硫化物的投资较高，一般用石灰水吸收，形成硫化钙（石膏）回收，可用于製造水泥或改良土壤。二氧化碳是造成全球变暖温室效应的主要原因，也是最难处理和削减的污染物，只能以改变能源结构，採用清洁能源的方式削减。

工业大气污染物的控制是主要的，但用于生活燃料造成的大气污染却是普遍的，尤其是用于家家户户取暖的燃煤污染是很难处理的，只能採取集中供热和改变燃煤为燃气的方式减少污染物排放，但集中供热需要投资大，必须以经济发展为前提。

汽车尾气排放的一氧化碳和碳氢化合物是由于汽油燃烧不完全造成的，需要不断改良汽车的燃烧效率，但悖论是汽车燃烧效率越高，排放的一氧化碳和碳氢化合物越少，排放的氮氧化物会提高，随着汽车数量的增加，随着对汽车尾气排放要求越严格，氮氧化物污染成为已开发国家的主要应对问题。

含义

大气污染控制可从两方面来理解，一是从立法的角度，指用法律来限制或禁止污染物的扩散。这就需要确定哪些物质应受限制，控制到什么程度，研究有害物质对人体健康的影响、对财产的损害、对美学的危害以及不同污染物质在大气中的相互作用、污染物在大气中的迁移转化规律等。近几年来，这种污染控制的研究範围还在扩大。

另一方面，“控制”一次具有防止的意思。用什么方法来防止大气污染髮生呢？除了取消哪些使环境生态遭到严重破坏的污染源之外，还可採用一些手段把污染物排放量降到不致严重污染大气的程度。这种手段是利用某种装置来实现的。这就需要进行工程分析，进行防污染设备的研製、设计、建造、安装和运行，以达到预期的效果。

控制技术

《大气污染防治先进技术彙编》涵盖电站锅炉烟气排放控制、工业锅炉及炉窑烟气排放控制、典型有毒有害工业废气净化、机动车尾气排放控制、居室及公共场所典型空气污染物净化、柏美迪康环保科技（上海）有限公司的无组织排放源控制、大气複合污染监测模拟与决策支持、清洁生产等八个领域的关键技术，入选技术大多源于“十一五”以来相关国家科技计画项目或自主创新的研究成果。

电站锅炉烟气排放控制关键技术

序号	技术名称	技术内容	适用範围
一、电站锅炉烟气排放控制关键技术
1	燃煤电站锅炉石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫技术	採用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，在吸收塔内，吸收剂浆液与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙（或氢氧化钙）以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，最终脱硫副产物为二水硫酸钙即石膏。该技术的脱硫效率一般大于95% ，可达 98% 以上； SO2 排放浓度一般小于100mg/m3 ，可达 50mg/m3 以下。单位投资大致为150~250 元/kW；运行成本一般低于 1.5 分/kWh。	燃煤电站锅炉
2	火电厂双相整流湿法烟气脱硫技术	利用在脱硫吸收塔入口与第一层喷淋层间安装的多孔薄片状设备，使进入吸收塔的烟气经过该设备后流场分布更均匀，同时烟气与在该设备上形成的浆液液膜撞击，促进气、液两相介质发生反应，达到脱除一部分 SO2 的目的。该技术将喷淋塔和鼓泡塔技术相结合，对提高脱硫效率、减少浆液循环量有显着效果，特别适用于脱硫达标改造项目。双相整流装置能提高系统脱硫效率 20%~30%，整体脱硫效率可达 97% 以上；阻力为 600Pa~700Pa，单位投资大致为 3~6 元/kWh，电耗降低约 250~850 kWh/h。	燃煤电站锅炉
3	燃煤锅炉电石渣- 石膏湿法烟气脱硫技术	採用电石渣作为脱硫吸收剂，在吸收塔内，吸收剂浆液与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，最终脱硫副产物为二水硫酸钙即石膏。该技术的脱硫效率一般大于 95%，可达 98%以上；SO2 排放浓度一般小于 100mg/Nm3，可达 50mg/Nm3 以下；单位投资大致为 150~250 元/kW；运行成本一般低于1.35 分/kWh。	燃煤电站锅炉
4	循环流化床乾法/ 半乾法烟气脱硫除尘及多污染物协同净化技术	以循环流化床原理为基础，通过物料的循环利用，在反应塔内吸收剂、吸附剂、循环灰形成浓相的床态，并向反应塔中喷入水，烟气中多种污染物在反应塔内发生化学反应或物理吸附；经反应塔净化后的烟气进入下游的除尘器，进一步净化烟气。此时烟气中的 SO2 和几乎全部的 SO3，HCl，HF 等酸性成分被吸收而除去，生成 CaSO3·1/2 H2O、CaSO4·1/2 H2O 等副产物。该技术的脱硫效率一般大于 90%，可达98%以上；SO2 排放浓度一般小于 100mg/m3，可达50mg/m3 以下；单位投资大致为 150~250 元/kW；在不添加任何吸附剂及脱硝剂的条件下运行成本一般为 0.8~1.2 分/kWh。	燃煤电站锅炉

工业锅炉及炉窑烟气排放控制关键技术

二、工业锅炉及炉窑烟气排放控制关键技术
21	石灰石- 石膏湿法脱硫技术	採用石灰石作为脱硫吸收剂，在吸收塔内，吸收剂浆液与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙（或氢氧化钙）以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，最终脱硫副产物为二水硫酸钙即石膏。该技术的脱硫效率一般大于 95%，可达98%以上；SO2 排放浓度一般小于 100mg/m3，可达50mg/m3 以下；单位投资大致为 150~250 元/kW 或15~25 万元/m2 烧结面积；运行成本一般低于 1.5 分/kWh。	工业锅炉/钢铁烧结烟气
22	电石渣- 石膏湿法烟气脱硫技术	採用电石渣作为脱硫吸收剂，在吸收塔内，吸收剂浆液与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，最终脱硫副产物为二水硫酸钙即石膏。该技术的脱硫效率一般大于 95%，可达 98%以上；SO2 排放浓度一般小于 100mg/Nm3，可达 50mg/Nm3 以下；单位投资大致为 150~250 元/kW；运行成本一般低于1.35 分/kWh。	工业锅炉
23	白泥- 石膏湿法烟气脱硫技术	採用白泥作为脱硫吸收剂，在吸收塔内，吸收剂浆液与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙（或氢氧化钠）以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，最终脱硫副产物为二水硫酸钙即石膏。该技术的脱硫效率一般大于 95%，可达 98% 以上；SO2 排放浓度小于 100mg/Nm3，可达 50mg/Nm3 以下；单位投资大致为 150~250 元/kW；运行成本一般低于 1.35 分/kWh。	工业锅炉
24	钢铁烧结烟气循环流化床法脱硫技术	将生石灰消化后引入脱硫塔内，在流化状态下与通入的烟气进行脱硫反应，烟气脱硫后进入布袋除尘器除尘，再由引风机经烟囱排出，布袋除尘器除下的物料大部分经吸收剂循环输送槽返回流化床循环使用。该技术脱硫率略低于湿法，吸收剂利用率高，结构紧凑，操作简单，运行可靠，脱硫产物为固体，无製浆系统，无二次污染，脱硫塔体积小，投资省，不易堵塞。烟气中的 SO2 和几乎全部的 SO3，HCl，HF 等酸性成分被吸收而除去，生成 CaSO3·1/2H2O、 CaSO4·1/2 H2O 等副产物。该技术的脱硫效率一般大于 95% ，可达 98% 以上；SO2 排放浓度一般小于100mg/m3，可达 50mg/m3 以下；单位投资大致为 15~20 万元/平方米；在不添加任何吸附剂及脱硝剂的条件下运行成本一般低于 5~9 元/吨烧结矿。	钢铁烧结烟气
25	新型催化法烟气脱硫技术	採用新型低温催化剂，在 80~200℃的烟气排放温度条件下，将烟气中的 SO2、H2O、O2 选择性吸附在催化剂的微孔中，通过活性组分催化作用反应生成	有色、石化化工、工业锅炉/炉窑（含民

典型有毒有害工业废气净化关键技术

三、典型有毒有害工业废气净化关键技术
41	挥发性有机气体（VOCs）循环脱附分流回收吸附净化技术	採用活性炭作为吸附剂，採用惰性气体循环加热脱附分流冷凝回收的工艺对有机气体进行净化和回收。回收液通过后续的精製工艺可实现有机物的循环利用。该技术对有机气体成分的净化回收效率一般大于90%，也可达95%以上。单位投资大致为9~24万元/ 千（m3h-1），回收有机物的成本大致为700~3000元/吨。	石油化工、制药、印刷、表面涂装、涂布等
42	高效吸附- 脱附-(蓄热)催化燃烧VOCs 治理技术	利用高吸附性能的活性碳纤维、颗粒炭、蜂窝炭和耐高温高湿整体式分子筛等固体吸附材料对工业废气中的VOCs进行富集，对吸附饱和的材料进行强化脱附工艺处理，脱附出的VOCs进入高效催化材料床层进行催化燃烧或蓄热催化燃烧工艺处理，进而降解VOCs。该技术的VOCs去除效率一般大于95%，可达98%以上。	石油、化工、电子、机械、涂装等行业
43	活性炭吸附回收VOCs 技术	採用吸附、解析性能优异的活性炭（颗粒炭、活性炭纤维和蜂窝状活性炭）作为吸附剂，吸附企业生产过程中产生的有机废气，并将有机溶剂回收再利用，实现了清洁生产和有机废气的资源化回收利用。废气风量：800~40000m3/h，废气浓度：3~150g/m3。	包装印刷、石油、化工、化学药品原药制造、涂布、纺织、货柜喷

机动车尾气排放控制关键技术

四、机动车尾气排放控制关键技术
59	汽油车尾气催化净化技术	採用最佳化配方的全Pd型三效催化剂，以及真空吸附蜂窝状催化剂的定位涂覆技术，製备汽车尾气净化器核心组件。真空涂覆技术可以精确控制催化剂涂覆量，有效提高产品的一致性。全Pd催化剂配方根据发动机型号不同其Pd含量约在1~3g/L範围内，较同种发动机上用的普通Pd-Pt-Rh三效催化剂成本可降低50% 以上。利用该催化剂及涂覆技术生产的净化器对汽车尾气中CO、HC和NOx的同时净化效果可大于95%，催化剂寿命超过10万公里，达到相当于国VI以上的尾气排放标準要求。	汽车尾气污染物处理

居室及公共场所典型空气污染物净化关键技术

五、居室及公共场所典型空气污染物净化关键技术
64	中央空调空气净化单元及室内空气净化技术	针对不同场所，採用风盘或/和组空不同的中央空调系统，设定过滤器和净化组件，集成过滤、吸附、（光）催化、抗菌/杀菌等多种净化技术，实现室内温度和空气品质的全面调节。	居室及公共场所室内空气净化
65	室内空气中有害微生物净化技术	研製层状材料为载体负载银离子的抗菌剂，在保持很好的抗菌性能的同时解决了银离子在高温使用时变色的问题。研製有机无机複合抗菌喷剂，对室内常见的有害微生物，如大肠桿菌，金黄色葡萄球菌，白色念珠菌，军团菌有很好的抗菌效果，对枯草芽孢桿菌也有很好的抑制作用。	居室及公共场所室内空气净化

无组织排放源控制关键技术

六、无组织排放源控制关键技术
69	综合抑尘技术	主要包括生物纳膜抑尘技术、云雾抑尘技术及湿式收尘技术等关键技术。生物纳膜是层间距达到纳米级的双电离层膜，能最大限度增加水分子的延展性，并具有强电荷吸附性；将生物纳膜喷附在物料表面，能吸引和团聚小颗粒粉尘，使其聚合成大颗粒状尘粒，自重增加而沉降；该技术的除尘率最高可达99% 以上，平均运行成本为0.05~0.5元/吨。云雾抑尘技术是通过高压离子雾化和超声波雾化，可产生1μm~100μm的超细乾雾；超细乾雾颗粒细密，充分增加与粉尘颗粒的接触面积，水雾颗粒与粉尘颗粒碰撞并凝聚，形成团聚物，团聚物不断变大变重，直至最后自然沉降，达到消除粉尘的目的；所产生的乾雾颗粒，30%~40%粒径在2.5μm以下，对大气细微颗粒污染的防治效果明显。湿式收尘技术通过压降来吸收附着粉尘的空气，在离心力以及水与粉尘气体混合的双重作用下除尘；独特的叶轮等关键设计可提供更高的除尘效率。	适用于散料生产、加工、运输、装卸等环节，如矿山、建筑、採石场、堆场、港口、火电厂、钢铁厂、垃圾回收处理等场所

大气複合污染监测、模拟与决策支持关键技术

七、大气複合污染监测、模拟与决策支持关键技术
71	大气挥发性有机物快速线上监测系统	环境大气通过採样系统採集后，进入浓缩系统，在低温条件下，大气中的挥发性有机化合物在空毛细管捕集柱中被冷冻捕集；然后快速加热解吸，进入分析系统，经色谱柱分离后被FID和MS检测器检测，系统还配有自动反吹和自动标定程式，整个过程全部通过软体控制自动完成。系统主要特点有：自然复叠电子超低温製冷系统、自主研发的温度测量技术、双通路惰性採样系统、去活空毛细管捕集、双色谱柱分离、 FID和MS双检测器检测。系统可以用于线上连续监测，也可以用于应急检测（採样罐现场採样）。该系统一次採样可以检测99种各类VOCs（碳氢化合物、卤代烃、含氧挥发性有机物），在较长时间内可以满足我国环境空气中VOCs的监测要求。	大气环境监测
72	大气细粒子及其气态前体物一体化线上监测技术	利用多种快速接口组合，设计开发出具有自主知识产权的“大气细粒子及其气态前体物一体化的线上监测系统”，实现细粒子水溶性化学成分及其气态前体物的同步线上监测，包括：气态HCl、HONO、HNO3、H2SO4，气溶胶中F-、Cl-、NO2 、NO3 、SO4 以及WSOC- - 2-的分析，实现大气细粒子中多种元素快速线上检测。设计开发出能够进行不同粒径段的细粒子样品成分分析装置，用于解析大气细粒子的来源与转化过程，为大气污染区域协同控制提供基础数据，为区域大气细粒子污染调控措施的制定提供科学基础和监测技术。	大气环境监测
73	大气中NOx及其光化产物一体化线上监测仪器及标定技术	利用光解技术和表面化学方法研发準确测量NO2的技术，与常规化学发光技术结合开发能够準确测定NO、NO2、PAN和PPN的技术系统。集成所研製的动态零点化学发光法测NO模组，光降解NO2模组和钼催化转化模组，製造一体化样机，样机可同时线上精确测量大气样品中的NO、NO2、NOy。为评估含氮大气活性成分对O3产生贡献的準确测算和其产物的进一步演化提供可靠的技术方法和适合国情的仪器设备产品。	大气环境监测
74	大气细粒子和超细粒子的快速在线监测技术	针对区域大气颗粒物立体线上监测的技术需求，开展大气複合污染中细粒子及超细粒子物化特性的原位快速测定技术研究，基于“称重法”的振荡天平颗粒物质量浓度监测仪，完成大气PM2.5质量浓度的实	大气环境监测

清洁生产关键技术

八、清洁生产关键技术
88	水煤浆代油洁净燃烧技术	水煤浆代油洁净燃烧技术是把煤磨成细粉与水和少量添加剂混合成悬浮状高浓度浆液，像油一样采用全封闭方式输送和储存，用泵输送，并用喷嘴喷入锅炉炉膛雾化悬浮燃烧，燃烧效率高，它是一种以煤代油的新技术。在製浆过程中要对煤净化处理，处理	各种电站锅炉、工业锅炉、工业窑炉

控制方法

减少或防止污染物的排放

①改革能源结构，採用无污染能源(如太阳能、风力、水力)和低污染能源（如天然气、沼气、酒精）。②对燃料进行预处理（如燃料脱硫、煤的液化和气化），以减少燃烧时产生污染大气的物质。③改进燃烧装置和燃烧技术（如改革炉灶、採用沸腾炉燃烧等）以提高燃烧效率和降低有害气体排放量。④採用无污染或低污染的工业生产工艺（如不用和少用易引起污染的原料，採用闭路循环工艺等）。⑤节约能源和开展资源综合利用。⑥加强企业管理，减少事故性排放和逸散。⑦及时清理和妥善处置工业、生活和建筑废渣，减少地面扬尘。

治理排放的主要污染物

燃烧过程和工业生产过程在採取上述措施后,仍有一些污染物排入大气,应控制其排放浓度和排放总量使之不超过该地区的环境容量。主要方法有：

①利用各种除尘器去除烟尘和各种工业粉尘。②採用气体吸收塔处理有害气体（如用氨水、氢氧化钠、碳酸钠等硷性溶液吸收废气中二氧化硫；用硷吸收法处理排烟中的氮氧化物）。③套用其他物理的(如冷凝)、化学的（如催化转化）、物理化学的（如分子筛、活性炭吸附、膜分离）方法回收利用废气中的有用物质，或使有害气体无害化。

发展植物净化

植物具有美化环境、调节气候、截留粉尘、吸收大气中有害气体等功能，可以在大面积的範围内，长时间地、连续地净化大气。尤其是大气中污染物影响範围广、浓度比较低的情况下，植物净化是行之有效的方法。在城市和工业区有计画地、有选择地扩大绿地面积是大气污染综合防治具有长效能和多功能的措施。

利用环境的自净能力

大气环境的自净有物理、化学作用（扩散、稀释、氧化、还原、降水洗涤等）和生物作用。在排出的污染物总量恆定的情况下，污染物浓度在时间上和空间上的分布同气象条件有关，认识和掌握气象变化规律，充分利用大气自净能力，可以降低大气中污染物浓度，避免或减少大气污染危害。例如，以不同地区、不同高度的大气层的空气动力学和热力学的变化规律为依据，可以合理地确定不同地区的烟囱高度，使经烟囱排放的大气污染物能在大气中迅速地扩散稀释。