工业废气治理 污染主要是人类在生产和生活活动过程中燃烧矿物燃料(煤和石油),采矿时凿岩、爆破,建材粉碎、筛分,冶炼铸造等而造成的。大气污染物主要有尘埃颗粒、二氧化碳、二氧化硫或氮氧化物几种。
工业废气治理污染物的技术针对污染物的不同而不同。
颗粒污染物工业废气处理技术
针对颗粒污染物粒径大小,工业废气治理办法主要有干法、湿法、过滤和静电4类,最常用的就是袋式除尘器(过滤)、旋风式除尘器 (干法)、泡沫除尘器(湿法)等。随着对除尘效率要求的提高,静电除尘也逐步开始使用起来。
静电除尘器由两个电极组成。电极间加上电流电压后,在电极之间产生电场。颗粒污染物随废气经过电场,粒子被离子碰撞并使其带有电荷。带电的粉尘就向集尘极移动,达到极板。这样,空气中污染物就被吸附在极板上,使空气得到净化,尘粒也由于本身的重力落入灰斗。
静电除尘器可以捕集一切细微粉粒或液滴,而且处理废气量大,运用温度范围广,因此被工业企业广为看好。但由于占地面积大,投资大,使一些中小型企业不能选择。
氮、硫氧化物治理技术
大气中由于有了大量的氮氧化物、硫氧化物,才发生大气污染,由于产生了一件又一件的污染事件。科学家针对这类氧化物的性质,提出了解决污染的技术有吸收法、吸附法、冷凝法、催化转化法、燃烧法、生物净化法、膜分离法和稀释法。现在最常用的是吸收法,废气经过吸收塔,与塔顶上流下的吸收液发生交流,使吸收液中的成分与废气中的有害成分发生化学反应,减少了废气中的有害成分。最后,当废气从塔顶出来时,已成为洁净的气体了。这种治污方法简单,投资少,操作也方便。
治理污染还有一种常用的高烟囱稀释法。50年代-60年代,欧洲工业发展迅速,一时找不到适用的治理技术,又不能污染城市,就产生了高达几百米的烟囱,利用高空气流扩散快的特点,使气体污染物得到稀释。这种方法至今仍广泛使用,如德国的鲁尔工业区利用欧洲多南风的特点,通过高度200米-300米的烟囱,可以把废气扩散到2000千米以外。美国、日本一些大型企业也常采用这种办法来逃避对环境保护的责任。
随着科学技术的发展,对大气污染工业废气处理办法主要有干法、湿法、过滤和静电4类,最常用的就是袋式除尘器(过滤)、旋风式除尘器(干法)、泡沫除尘器(湿法)等。随着对除尘效率要求的提高,静电除尘也逐步开始使用起来。又发明了催化转化技术,这项技术已广泛地应用于汽车尾气的治理中。
汽车在怠速时排出大量尾气,含有大量的一氧化碳和氮氧化物。汽车被称为城市中的流动污染源。现在科学家针对汽车尾气的排放,采用安装催化器,使尾气从气缸中排出后,排入催化反应器。在催化剂作用下,使一氧化碳和碳氧化合物被氧化为二氧化碳和水,净化了尾气中的污染成分。
一些发达国家对汽车尾气提出更高的排放标准,迫使汽车制造商不但采用一段净化,还发明了二段净化尾气的方法。二段净化是在一段中一氧化碳把氮氧化物还原成氮,再排入二段催化器。在二段催化器中,再把一氧化碳和碳氢化合物氧化成二氧化碳和水,以减少氮氧化物的排放,达到尾气排放标准。
开发新型锅炉
无论燃煤是发电还是供热、供汽,使用它的主要设备为锅炉。我国大中城市中普遍使用小型锅炉供热,更小型的茶炉供应开水。这样,成千上万根细小的烟囱,就一起竖直着指向天空,随时喷出一股股黑烟,污染天空。因此科学家提出治理大气污染应从锅炉开始。北方地区供热.首先砍掉一大批小锅炉,采用集中供热,一般茶炉改用电热茶炉。其次,选用技术先进的循环流化床锅炉。这种锅炉不但燃料燃烧充分,而且燃烧时能脱硫90%,对燃料选择性较广。
我国的煤,尤其西部和西南部的煤中含有大量的硫(大于2%硫含量),在小锅炉中燃烧时,往往达不到80%的燃烧效率,而且无法去除煤中含有的硫。硫被氧化成二氧化硫,进人大气中,成为污染物。
流化床锅炉还可以进行分级燃烧。流化床锅炉改进了锅炉结构,使燃煤在炉内沸腾式燃烧,故称流化床。流化床中的煤燃烧比较充分,一般燃烧效率可达98%。同时可以采用飞灰回燃等先进技术,使煤完全燃烧,减少污染物产生。
循环流化床锅炉是80年代才发展起来的新一代燃烧设备,如在燃烧过程中加入石灰石,还可以脱除二氧化硫,省去常规的烟气脱硫装置。近几年来,国外对流化床锅炉技术比较重视,设计和安装设备逐年增多。目前在发达国家,已建和在建的循环流化床锅炉已达216台,最大容量已达800吨/时。国内这一技术发展慢一点,现在已有4台35吨/时的示范装置投入使用。一些部门和地方计划引进400吨/时的锅炉,到21世纪,新型的流化床锅炉将逐步取代一般锅炉。
发展型煤技术
在我国大中城市,过去十几年,普遍以煤为燃料,而且以散煤为主。居民每年用煤量也达2亿吨左右,这个数字已经不小了,比任何一个工业部门都消耗得多。但居民烧煤往往炉具较落后,浪费也大,对大气造成的污染不可忽视。在南方某城市,60年代,早晨家家户户把家用炉子放在马路旁,用引火柴点燃炉子。一时,浓烟滚滚,使马路上奔走的汽车也被迫开灯。为此,从60代开始,我国对居民燃煤采用分步走的管理办法。首先在有条件的地方和单位,先用人造煤气或液化气;其次在大城市推广使用型煤,改造居民炉具。由于蜂窝煤结构合理,开发了先进的粘结剂,使型煤燃烧充分,发火力好,深受居民欢迎。针对家用炉具封火时一氧化碳排放量大的缺点,又采用钢、锰催化剂和活性氯化锌催化剂作吸收剂,已在多种形式的封火减污器上使用,使封火时可减少一氧化碳80%左右。
大气污染的防治要从多方面入手,并要充分考虑到地区的环境特征,对有影响的因素进行全面系统分析。在此基础上制定最优化防治措施,充分发挥环境的自净能力,达到控制区域大气环境质量的目的。另外,还要广泛植树造林,用绿色植物来净化、美化环境。
编辑:何诚