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大氣污染控制
(污染物排放控制技術和控制污染物排放政策)
鎖定
- 中文名
- 大氣污染控制
- 外文名
- atmospheric pollution control
- 技術支持
- 污染物排放控制技術
目錄
- 1 簡介
- 2 含義
- 3 控制技術
- 4 電站鍋爐煙氣排放控制關鍵技術
- 5 工業鍋爐及爐窯煙氣排放控制關鍵技術
- 9 無組織排放源控制關鍵技術
- 10 大氣複合污染監測、模擬與決策支持關鍵技術
- 11 清潔生產關鍵技術
- 12 控制方法
- ▪ 減少或防止污染物的排放
- ▪ 治理排放的主要污染物
- ▪ 發展植物淨化
- ▪ 利用環境的自淨能力
大氣污染控制簡介
煤和石油都是上古時代的動物和植物遺骸形成的,統稱為化石燃料,是人類的主要能源來源,工業燃料產生的煙塵比較容易控制,有成熟的技術。硫化物是形成酸雨的主要原因,但處理硫化物的投資較高,一般用石灰水吸收,形成硫化鈣(石膏)回收,可用於製造水泥或改良土壤。二氧化碳是造成全球變暖温室效應的主要原因,也是最難處理和削減的污染物,只能以改變能源結構,採用清潔能源的方式削減。
工業大氣污染物的控制是主要的,但用於生活燃料造成的大氣污染卻是普遍的,尤其是用於家家户户取暖的燃煤污染是很難處理的,只能採取集中供熱和改變燃煤為燃氣的方式減少污染物排放,但集中供熱需要投資大,必須以經濟發展為前提。
汽車尾氣排放的一氧化碳和碳氫化合物是由於汽油燃燒不完全造成的,需要不斷改良汽車的燃燒效率,但悖論是汽車燃燒效率越高,排放的一氧化碳和碳氫化合物越少,排放的氮氧化物會提高,隨着汽車數量的增加,隨着對汽車尾氣排放要求越嚴格,氮氧化物污染成為發達國家的主要應對問題。
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大氣污染控制含義
大氣污染控制可從兩方面來理解,一是從立法的角度,指用法律來限制或禁止污染物的擴散。這就需要確定哪些物質應受限制,控制到什麼程度,研究有害物質對人體健康的影響、對財產的損害、對美學的危害以及不同污染物質在大氣中的相互作用、污染物在大氣中的遷移轉化規律等。這種污染控制的研究範圍還在擴大。
另一方面,“控制”一次具有防止的意思。用什麼方法來防止大氣污染髮生呢?除了取消哪些使環境生態遭到嚴重破壞的污染源之外,還可採用一些手段把污染物排放量降到不致嚴重污染大氣的程度。這種手段是利用某種裝置來實現的。這就需要進行工程分析,進行防污染設備的研製、設計、建造、安裝和運行,以達到預期的效果。
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大氣污染控制控制技術
《大氣污染防治先進技術彙編》涵蓋電站鍋爐煙氣排放控制、工業鍋爐及爐窯煙氣 排放控制、典型有毒有害工業廢氣淨化、機動車尾氣排放控制、居室及公共場所典型空氣污染物淨化、柏美迪康環保科技(上海)有限公司的無組織排放源控制、大氣複合污染 監測模擬與決策支持、清潔生產等八個領域的關鍵技術,入選技術大多源於“十一五”以來相關國家科技計劃項目或自主創新的研究成果。
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大氣污染控制電站鍋爐煙氣排放控制關鍵技術
序號 | 技術名稱 | 技術內容 | 適用範圍 |
一、電站鍋爐煙氣排放控制關鍵技術 | |||
1 | 燃煤電站鍋爐石 灰石/石灰-石膏 濕法煙氣脱硫技 術 | 採用石灰石或石灰作為脱硫吸收劑,在吸收塔 內,吸收劑漿液與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧 化硫與漿液中的碳酸鈣(或氫氧化鈣)以及鼓入的氧 化空氣進行化學反應從而被脱除,最終脱硫副產物為 二水硫酸鈣即石膏。該技術的脱硫效率一般大於 95% , 可達 98% 以上 ; SO2 排放 濃度一 般小於 100mg/m3 ,可達 50mg/m3 以下。單位投資大致為 150~250 元/kW;運行成本一般低於 1.5 分/kWh。 | 燃煤電站鍋爐 |
2 | 火電廠雙相整流 濕法煙氣脱硫技 術 | 利用在脱硫吸收塔入口與第一層噴淋層間安裝 的多孔薄片狀設備,使進入吸收塔的煙氣經過該設備 後流場分佈更均勻,同時煙氣與在該設備上形成的漿 液液膜撞擊,促進氣、液兩相介質發生反應,達到脱 除一部分 SO2 的目的。該技術將噴淋塔和鼓泡塔技術 相結合,對提高脱硫效率、減少漿液循環量有顯著效 果,特別適用於脱硫達標改造項目。雙相整流裝置能 提高系統脱硫效率 20%~30%,整體脱硫效率可達 97% 以上;阻力為 600Pa~700Pa,單位投資大致為 3~6 元 /kWh,電耗降低約 250~850 kWh/h。 | 燃煤電站鍋爐 |
3 | 燃煤鍋爐電石渣 - 石膏濕法煙氣 脱硫技術 | 採用電石渣作為脱硫吸收劑,在吸收塔內,吸收 劑漿液與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿 液中的氫氧化鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應 從而被脱除,最終脱硫副產物為二水硫酸鈣即石膏。 該技術的脱硫效率一般大於 95%,可達 98%以上;SO2 排放濃度一般小於 100mg/Nm3,可達 50mg/Nm3 以下; 單位投資大致為 150~250 元/kW;運行成本一般低於 1.35 分/kWh。 | 燃煤電站鍋爐 |
4 | 循環流化牀幹法 / 半乾 法煙氣脱 硫除塵及多污染 物協同淨化技術 | 以循環流化牀原理為基礎,通過物料的循環利 用,在反應塔內吸收劑、吸附劑、循環灰形成濃相的 牀態,並向反應塔中噴入水,煙氣中多種污染物在反 應塔內發生化學反應或物理吸附;經反應塔淨化後的 煙氣進入下游的除塵器,進一步淨化煙氣。此時煙氣 中的 SO2 和幾乎全部的 SO3,HCl,HF 等酸性成分被 吸收而除去,生成 CaSO3·1/2 H2O、CaSO4·1/2 H2O 等副產物。該技術的脱硫效率一般大於 90%,可達 98%以上;SO2 排放濃度一般小於 100mg/m3,可達 50mg/m3 以下;單位投資大致為 150~250 元/kW;在 不添加任何吸附劑及脱硝劑的條件下運行成本一般 為 0.8~1.2 分/kWh。 | 燃煤電站鍋爐 |
大氣污染控制工業鍋爐及爐窯煙氣排放控制關鍵技術
二、工業鍋爐及爐窯煙氣排放控制關鍵技術 | |||
21 | 石灰石- 石膏濕 法脱硫技術 | 採用石灰石作為脱硫吸收劑,在吸收塔內,吸收 劑漿液與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿 液中的碳酸鈣(或氫氧化鈣)以及鼓入的氧化空氣進 行化學反應從而被脱除,最終脱硫副產物為二水硫酸 鈣即石膏。該技術的脱硫效率一般大於 95%,可達 98%以上;SO2 排放濃度一般小於 100mg/m3,可達 50mg/m3 以下;單位投資大致為 150~250 元/kW 或 15~25 萬元/m2 燒結面積;運行成本一般低於 1.5 分 /kWh。 | 工業鍋爐/鋼鐵 燒結煙氣 |
22 | 電石渣- 石膏濕 法煙氣脱硫技術 | 採用電石渣作為脱硫吸收劑,在吸收塔內,吸收 劑漿液與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿 液中的氫氧化鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應 從而被脱除,最終脱硫副產物為二水硫酸鈣即石膏。 該技術的脱硫效率一般大於 95%,可達 98%以上;SO2 排放濃度一般小於 100mg/Nm3,可達 50mg/Nm3 以下; 單位投資大致為 150~250 元/kW;運行成本一般低於 1.35 分/kWh。 | 工業鍋爐 |
23 | 白泥- 石膏濕法 煙氣脱硫技術 | 採用白泥作為脱硫吸收劑,在吸收塔內,吸收劑 漿液與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液 中的碳酸鈣(或氫氧化鈉)以及鼓入的氧化空氣進行 化學反應從而被脱除,最終脱硫副產物為二水硫酸鈣 即石膏。該技術的脱硫效率一般大於 95%,可達 98% 以上;SO2 排放濃度小於 100mg/Nm3,可達 50mg/Nm3 以下;單位投資大致為 150~250 元/kW;運行成本一 般低於 1.35 分/kWh。 | 工業鍋爐 |
24 | 鋼鐵燒結煙氣循 環流化牀法脱硫 技術 | 將生石灰消化後引入脱硫塔內,在流化狀態下與 通入的煙氣進行脱硫反應,煙氣脱硫後進入布袋除塵 器除塵,再由引風機經煙囱排出,布袋除塵器除下的 物料大部分經吸收劑循環輸送槽返回流化牀循環使 用。該技術脱硫率略低於濕法,吸收劑利用率高,結 構緊湊,操作簡單,運行可靠,脱硫產物為固體,無 製漿系統,無二次污染,脱硫塔體積小,投資省,不 易堵塞。煙氣中的 SO2 和幾乎全部的 SO3,HCl,HF 等酸性成分被吸收而除去,生成 CaSO3·1/2H2O、 CaSO4·1/2 H2O 等副產物。該技術的脱硫效率一般大 於 95% ,可達 98% 以上;SO2 排放濃度一般小於 100mg/m3,可達 50mg/m3 以下;單位投資大致為 15~20 萬元/平方米;在不添加任何吸附劑及脱硝劑的條件下 運行成本一般低於 5~9 元/噸燒結礦。 | 鋼鐵燒結煙氣 |
25 | 新型催化法煙氣 脱硫技術 | 採用新型低温催化劑,在 80~200℃的煙氣排放温 度條件下,將煙氣中的 SO2、H2O、O2 選擇性吸附在 催化劑的微孔中,通過活性組分催化作用反應生成 | 有色、石化化 工、工業鍋爐/ 爐 窯(含 民 |
大氣污染控制典型有毒有害工業廢氣淨化關鍵技術
三、典型有毒有害工業廢氣淨化關鍵技術 | |||
41 | 揮發性有機氣體 (VOCs)循環脱 附分流回收吸附 淨化技術 | 採用活性炭作為吸附劑,採用惰性氣體循環加熱 脱附分流冷凝回收的工藝對有機氣體進行淨化和回 收。回收液通過後續的精製工藝可實現有機物的循環 利用。該技術對有機氣體成分的淨化回收效率一般大 於90%,也可達95%以上。單位投資大致為9~24萬元/ 千(m3h-1),回收有機物的成本大致為700~3000元/噸。 | 石油化工、制 藥、印刷、表 面塗裝、塗布 等 |
42 | 高效吸附- 脱附 -(蓄熱)催化燃燒 VOCs 治理技術 | 利用高吸附性能的活性碳纖維、顆粒炭、蜂窩炭 和耐高温高濕整體式分子篩等固體吸附材料對工業 廢氣中的VOCs進行富集,對吸附飽和的材料進行強 化脱附工藝處理,脱附出的VOCs進入高效催化材料 牀層進行催化燃燒或蓄熱催化燃燒工藝處理,進而降 解VOCs。該技術的VOCs去除效率一般大於95%,可 達98%以上。 | 石油、化工、 電子、機械、 塗裝等行業 |
43 | 活性炭吸附回收 VOCs 技術 | 採用吸附、解析性能優異的活性炭(顆粒炭、活 性炭纖維和蜂窩狀活性炭)作為吸附劑,吸附企業生 產過程中產生的有機廢氣,並將有機溶劑回收再利 用,實現了清潔生產和有機廢氣的資源化回收利用。 廢氣風量:800~40000m3/h,廢氣濃度:3~150g/m3。 | 包裝印刷、石 油、化工、化 學藥品原藥制 造、塗布、紡 織、集裝箱噴 |
大氣污染控制機動車尾氣排放控制關鍵技術
四、機動車尾氣排放控制關鍵技術 | |||
59 | 汽油車尾氣催化 淨化技術 | 採用優化配方的全Pd型三效催化劑,以及真空吸 附蜂窩狀催化劑的定位塗覆技術,製備汽車尾氣淨化 器核心組件。真空塗覆技術可以精確控制催化劑塗覆 量,有效提高產品的一致性。全Pd催化劑配方根據發 動機型號不同其Pd含量約在1~3g/L範圍內,較同種發 動機上用的普通Pd-Pt-Rh三效催化劑成本可降低50% 以上。利用該催化劑及塗覆技術生產的淨化器對汽車 尾氣中CO、HC和NOx的同時淨化效果可大於95%, 催化劑壽命超過10萬公里,達到相當於國VI以上的尾 氣排放標準要求。 | 汽車尾氣污染 物處理 |
大氣污染控制居室及公共場所典型空氣污染物淨化關鍵技術
五、居室及公共場所典型空氣污染物淨化關鍵技術 | |||
64 | 中央空調空氣淨 化單元及室內空 氣淨化技術 | 針對不同場所,採用風盤或/和組空不同的中央空 調系統,設置過濾器和淨化組件,集成過濾、吸附、 (光)催化、抗菌/殺菌等多種淨化技術,實現室內温 度和空氣品質的全面調節。 | 居室及公共場 所室內空氣淨 化 |
65 | 室內空氣中有害 微生物淨化技術 | 研製層狀材料為載體負載銀離子的抗菌劑,在保 持很好的抗菌性能的同時解決了銀離子在高温使用 時變色的問題。研製有機無機複合抗菌噴劑,對室內 常見的有害微生物,如大腸桿菌,金黃色葡萄球菌, 白色念珠菌,軍團菌有很好的抗菌效果,對枯草芽孢 桿菌也有很好的抑制作用。 | 居室及公共場 所室內空氣淨 化 |
大氣污染控制無組織排放源控制關鍵技術
六、無組織排放源控制關鍵技術 | |||
69 | 綜合抑塵技術 | 主要包括生物納膜抑塵技術、雲霧抑塵技術及濕式收塵技術等關鍵技術。生物納膜是層間距達到納米 級的雙電離層膜,能最大限度增加水分子的延展性, 並具有強電荷吸附性;將生物納膜噴附在物料表面, 能吸引和團聚小顆粒粉塵,使其聚合成大顆粒狀塵 粒,自重增加而沉降;該技術的除塵率最高可達99% 以上,平均運行成本為0.05~0.5元/噸。雲霧抑塵技術是 通過 高 壓離 子 霧 化 和 超 聲 波霧 化 , 可 產 生1μm~100μm的超細幹霧;超細幹霧顆粒細密,充分增 加與粉塵顆粒的接觸面積,水霧顆粒與粉塵顆粒碰撞 並凝聚,形成團聚物,團聚物不斷變大變重,直至最 後自然沉降,達到消除粉塵的目的;所產生的幹霧顆 粒,30%~40%粒徑在2.5μm以下,對大氣細微顆粒污 染的防治效果明顯。濕式收塵技術通過壓降來吸收附 着粉塵的空氣,在離心力以及水與粉塵氣體混合的雙 重作用下除塵;獨特的葉輪等關鍵設計可提供更高的 除塵效率。 | 適用於散料生 產、加工、運 輸、裝卸等環 節,如礦山、 建築、採石場、 堆場、港口、 火電廠、鋼鐵 廠、垃圾回收 處理等場所 |
大氣污染控制大氣複合污染監測、模擬與決策支持關鍵技術
七、大氣複合污染監測、模擬與決策支持關鍵技術 | |||
71 | 大氣揮發性有機 物快速在線監測 系統 | 環境大氣通過採樣系統採集後,進入濃縮系統, 在低温條件下,大氣中的揮發性有機化合物在空毛細 管捕集柱中被冷凍捕集;然後快速加熱解吸,進入分 析系統,經色譜柱分離後被FID和MS檢測器檢測,系 統還配有自動反吹和自動標定程序,整個過程全部通 過軟件控制自動完成。系統主要特點有:自然復疊電 子超低温製冷系統、自主研發的温度測量技術、雙通 路惰性採樣系統、去活空毛細管捕集、雙色譜柱分離、 FID和MS雙檢測器檢測。系統可以用於在線連續監 測,也可以用於應急檢測(採樣罐現場採樣)。該系 統一次採樣可以檢測99種各類VOCs(碳氫化合物、 鹵代烴、含氧揮發性有機物),在較長時間內可以滿 足我國環境空氣中VOCs的監測要求。 | 大氣環境監測 |
72 | 大氣細粒子及其 氣態前體物一體 化在線監測技術 | 利用多種快速接口組合,設計開發出具有自主知 識產權的“大氣細粒子及其氣態前體物一體化的在線 監測系統”,實現細粒子水溶性化學成分及其氣態前 體物的同步在線監測,包括:氣態HCl、HONO、HNO3、 H2SO4,氣溶膠中F-、Cl-、NO2 、NO3 、SO4 以及WSOC - - 2- 的分析,實現大氣細粒子中多種元素快速在線檢測。 設計開發出能夠進行不同粒徑段的細粒子樣品成分 分析裝置,用於解析大氣細粒子的來源與轉化過程, 為大氣污染區域協同控制提供基礎數據,為區域大氣 細粒子污染調控措施的制定提供科學基礎和監測技 術。 | 大氣環境監測 |
73 | 大氣中NOx及其 光化產物一體化 在線監測儀器及 標定技術 | 利用光解技術和表面化學方法研發準確測量NO2 的技術,與常規化學發光技術結合開發能夠準確測定NO、NO2、PAN和PPN的技術系統。集成所研製的動 態零點化學發光法測NO模塊,光降解NO2模塊和鉬催 化轉化模塊,製造一體化樣機,樣機可同時在線精確 測量大氣樣品中的NO、NO2、NOy。為評估含氮大氣 活性成分對O3產生貢獻的準確測算和其產物的進一 步演化提供可靠的技術方法和適合國情的儀器設備 產品。 | 大氣環境監測 |
74 | 大氣細粒子和超細粒子的快速在 線監測技術 | 針對區域大氣顆粒物立體在線監測的技術需求, 開展大氣複合污染中細粒子及超細粒子物化特性的 原位快速測定技術研究,基於“稱重法”的振盪天平 顆粒物質量濃度監測儀,完成大氣PM2.5質量濃度的實 |
大氣污染控制清潔生產關鍵技術
八、清潔生產關鍵技術 | |||
88 | 水煤漿代油潔淨 燃燒技術 | 水煤漿代油潔淨燃燒技術是把煤磨成細粉與水 和少量添加劑混合成懸浮狀高濃度漿液,像油一樣採 用全封閉方式輸送和儲存,用泵輸送,並用噴嘴噴入 鍋爐爐膛霧化懸浮燃燒,燃燒效率高,它是一種以煤 代油的新技術。在製漿過程中要對煤淨化處理,處理 | 各 種電站 鍋 爐、工業鍋爐、 工業窯爐 |
大氣污染控制控制方法
大氣污染控制減少或防止污染物的排放
①改革能源結構,採用無污染能源(如太陽能、風力、水力)和低污染能源(如天然氣、沼氣、酒精)。②對燃料進行預處理(如燃料脱硫、煤的液化和氣化),以減少燃燒時產生污染大氣的物質。③改進燃燒裝置和燃燒技術(如改革爐灶、採用沸騰爐燃燒等)以提高燃燒效率和降低有害氣體排放量。④採用無污染或低污染的工業生產工藝(如不用和少用易引起污染的原料,採用閉路循環工藝等)。⑤節約能源和開展資源綜合利用。⑥加強企業管理,減少事故性排放和逸散。⑦及時清理和妥善處置工業、生活和建築廢渣,減少地面揚塵。
大氣污染控制治理排放的主要污染物
燃燒過程和工業生產過程在採取上述措施後,仍有一些污染物排入大氣,應控制其排放濃度和排放總量使之不超過該地區的環境容量。主要方法有:
①利用各種除塵器去除煙塵和各種工業粉塵。②採用氣體吸收塔處理有害氣體(如用氨水、氫氧化鈉、碳酸鈉等鹼性溶液吸收廢氣中二氧化硫;用鹼吸收法處理排煙中的氮氧化物)。③應用其他物理的(如冷凝)、化學的(如催化轉化)、物理化學的(如分子篩、活性炭吸附、膜分離)方法回收利用廢氣中的有用物質,或使有害氣體無害化。
大氣污染控制發展植物淨化
植物具有美化環境、調節氣候、截留粉塵、吸收大氣中有害氣體等功能,可以在大面積的範圍內,長時間地、連續地淨化大氣。尤其是大氣中污染物影響範圍廣、濃度比較低的情況下,植物淨化是行之有效的方法。在城市和工業區有計劃地、有選擇地擴大綠地面積是大氣污染綜合防治具有長效能和多功能的措施。
大氣污染控制利用環境的自淨能力
大氣環境的自淨有物理、化學作用(擴散、稀釋、氧化、還原、降水洗滌等)和生物作用。在排出的污染物總量恆定的情況下,污染物濃度在時間上和空間上的分佈同氣象條件有關,認識和掌握氣象變化規律,充分利用大氣自淨能力,可以降低大氣中污染物濃度,避免或減少大氣污染危害。例如,以不同地區、不同高度的大氣層的空氣動力學和熱力學的變化規律為依據,可以合理地確定不同地區的煙囱高度,使經煙囱排放的大氣污染物能在大氣中迅速地擴散稀釋。
- 參考資料
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- 1. 大氣污染控制有效性的評估模型及應用 .中國知網[引用日期2017-09-24]
- 2. 中國大氣污染控制策略與改進方向評析 .中國知網[引用日期2017-09-24]
- 3. 生物過濾技術在大氣污染控制中的應用 .中國知網[引用日期2017-09-24]
- 4. 科技部 環境保護部關於印發《大氣污染防治先進技術彙編》的通知 .中華人民共和國科學技術部[引用日期2015-02-27]
- 5. 《大氣污染防治先進技術彙編》