我国工业烟气治理现状、困境及建议

江苏爱尔沃特环保科技有限公司 刘利

迄今为止，中国是最大的能源消耗国，占2019年全球能源消耗的24.3%以上。但是，当谈到中国的资源消耗时，人们很难改变煤炭能源的原有消费模式了。2019年，中国煤炭总消费量占全球煤炭消费量的51.7%。长期以来被广泛使用的能耗产生的气体污染物质对空气的影响很大，能源工业出口的主要空气污染物质总量一度达到全国年度工业气体污染物质的60%以上。如果全面实施煤电极低排放政策，到2019年底，燃煤电厂总装机容量将达到8.9亿千瓦，约占煤炭能源总装机容量的86%。随着世界上最大的清洁燃煤电厂的建成，中国能源行业迅速成为控制煤炭排放的模范[1]。

一、工业废气污染物来源和治理技术概述

（一）工业废气污染物来源

工业废气主要来自燃煤、化工生产、汽车尾气、半导体生产等。工业废物可根据不同成分，分为固体污染物和气体污染物，工业废物可根据污染颗粒类型分为初级气溶胶污染物和次级有机气溶胶污染物。当这些污染物进入大气时，它们会与空气中的一些成分结合，导致恶劣天气，如酸雨，严重威胁人类健康，威胁生物环境。

（二）低浓度含硫废气处理技术

常用的湿法脱硫和干法脱硫技术，可从含硫废气中脱除SO2、SO3和H2S等物质。湿法脱硫技术使用碱性吸收液清洗废气，具有设备简单、脱硫效率高的优点，产生的副产品可回收利用，烟气中的SO2可氧化成SO3，然后转化为硫酸作为副产品使用。如果工业废气中含有H2S气体，可根据H2S的弱酸性和强还原作用去除，可采用活性炭法、氧化铁法等处理方法。

（三）含NOx废气处理技术

一氧化氮会刺激肺部，容易引起呼吸系统疾病。一氧化氮及其混合物也能产生光化学烟雾和酸性气体。工业氮氧化物通常有三种处理技术:催化还原、溶解吸收和吸附。催化还原法以氨为还原剂，在催化剂的作用下，将氮氧化物氧化还原为氮和水，氮氧化物去除效率高，运行稳定，但投资成本高。溶液吸收法利用硝酸盐等化合物吸收废气中的氮氧化物，但吸收效率不高。

高浓度氮氧化物下烟气净化效率较低。常见的吸附方法可以有效去除高浓度的氮氧化物，但吸附剂用量大，装置能耗高。

（四）工业废气的生物处理技术

生物净化技术由包封微生物组成，吸收工业废气的有机组分作为营养物质，并将有机组分转化为无机物。在生物处理过程中，含有甲苯的工业废气以工业废水气体与水接触中的甲苯为例，将污染的甲苯溶解在水中。在浓度差异的影响下，甲苯液膜被分化成被微生物捕获和吸收的生物膜。在微生物代谢的影响下，甲苯部分代谢回液相，部分转化成二氧化碳并返回大气，从而达到净化空气的目的。

生物过滤过程由天然填料组成，通过过滤材料过滤工业废气中的污染物。污染物被微生物吸收和降解，填充材料的性能受特定的表面粗糙度、密度和孔隙率的影响。科学家们专注于机械强度、Ph缓冲特性和含有养分的合成填料的研究。生物清洗塔由一个水塔和一个再生水箱组成。当工业废料填埋在水塔底部时，溶解在水中污染物进入再生池，当通风设备输送再生氧气时，污染物被吸收和分解。

（五） VOC废气热分解处理技术

工业废气处理中的洛斯热分解过程分为直接燃烧、再生燃烧和催化燃烧，主要用于3.5克/立方厘米以上的工业废气处理。直接燃烧是将工业废物的有机部分燃烧到750℃，以产生二氧化碳和水，燃烧过程中释放的热量可用作热交换器的热源。催化燃烧是使用金属催化剂降低有机燃烧的活化能，金属催化剂通常用于处理吸附和还原过程中产生的高浓度的洛斯废物。工业废气和高温燃烧气体与再生陶瓷混合，燃烧产生的热量利用率超过90%。燃烧工业中排放浓度的控制值应小于25 %。在运行了一两年后，设备崩溃，控制阀和气体泄漏。因此，工业VOC废气进行实时监测和控制时，通常会安装气相色谱或光电线性检测仪。

二、工业烟气治理行业面临的困境及应对建议

（一）遇到的困难

自2018年以来，包括天然气加工活动在内的几家企业普遍存在融资问题，包括私人贷款能力相对薄弱，以及国内资本流动减少和宏观经济环境的影响。自2018年以来，天然气工业的领先地位迅速从能源转向非能源，相关产业也蓬勃发展。然而，这一行业的大部分专利技术是由欧洲、美洲和日本的企业控制的，而国内企业的自主创新能力非常薄弱，科研机构的技术改造也非常困难。

非能源工业各种项目的烟气成分和性质完全不同，还有许多超低排放途径需要研究和开发。项目规模和烟气性质的差异制约了排放超净化技术的研发，并对超低排放工艺途径的研究和应用产生了重大影响。天然气工业加工面临更复杂的技术创新和技术储备问题。同时，非能源行业的烟气处理设施大多是经济效益较低的小型企业和微型企业。低价竞标带来了“低价格模型和低质量模型”和“时间响应”不可接受的氛围，这将对工业气体处理的可持续发展产生了不可预测的负面影响[2]。

（二）应对建议

（1）进一步加强财税改革。近年来，粘土改革、减税和减税等税收优惠在某种程度上缓解了烟气净化厂的财政压力。然而，该行业的烟气控制活动具有项目周期长、启动资金要求高、支付进度缓慢的特点，而私人企业融资受限、融资成本高的实际困难依然存在。烟气净化厂迫切需要额外的费用和资金支持。

（2）我们更关心环境成本。毫无疑问，工业企业将加强环境保护控制，这将大大增加企业的产品成本。如果这部分管理费用分配不当，将严重影响公司利润。因此，政府、工业和社会必须充分认识到环境成本管理的重要性，并采取适当的财政和税收政策，以促进外部影响的内部化，使公司能够进行经济和积极的管理，从而降低明显的预防成本。环保价格和超低电价推动了烟气净化中的电力行为，这是环境成本管理的成功范例。

（3）促进科技创新。科技创新是一个重要的竞争因素，因此必须为技术创新创造更广泛的投资环境。加强知识产权保护，鼓励国内进一步企事业单位纳入重要烟气净化技术，释放科学家的主观能动性，促进科研产业化。

(4)促进工业一体化。一方面，政府或贸易协会要加强对政策和制度的监督，认真推行优质优价，防止恶性竞争。另一方面，通过市场竞争，我们可以提高企业的集中度、扩张性和实力，促进行业健康发展。

三、环境监测的应用

（一）固体颗粒物的监测

环境监测的最重要内容是实时监测大气颗粒物含量，因为污染物颗粒物的组成大体上是复杂的。主要用于实时颗粒物监测，如TSP。在监测过程中，相关科技人员应选择适当的检测仪器，以准确达到颗粒物的浓度和含量[3]。

（二）二氧化硫监测

随着工业的发展，将生产大量的二氧化硫和其他硫化物。为了实时监测空气中二氧化硫或其他硫化物的含量，相关工作人员通常使用分光光度法进行实时监测。这种类型的监测技术抗干扰能力强，能准确了解空气中的二氧化硫含量，还能分析二氧化硫，进一步确定具体的空气污染程度和污染源，从而形成可用的解决方案。

（三）氮氧化物监测

氮氧化物通常是汽车尾气的主要成分。因此，为有效监测汽车尾气排放，相关部门应建立城市道路汽车尾气排放监测系统，对汽车尾气排放实施24小时监测，同时可对发现标准过高存在严重问题的汽车进行检查和处理。这种监测方法在汽车尾气控制中起着非常重要的作用。

四、大气污染的有效治理方法

（一）加强环境监测

有关部门应当及时建立与大气监测相关的数据平台，并合理分析数据平台和监测数据，为大气防治制定合理的解决方案。政府有关部门还应建立全国大气防治监测平台，对各地大气环境监测数据进行分类收集，并对数据进行管理和后期评估，共享相关信息。因此，我们不仅可以利用海量数据和现代技术来分析所得数据，还可以整合环境监测工作，进一步改善防控监测效果。二是加强环境监测技术应用，强化空气污染控制效果。

（二）加强警力

为了更好地预防和控制空气污染，有关部门要加强法律指导。首先，必须明确相关的大气排放标准，制定污染防治法律法规，并加强法律法规和相关标准的宣传，使所有建筑公司或工业生产公司都能理解相关的法律知识。对于那些违反规定的企业，执法部门要及时开出严厉的罚款，而那些做好环保工作的公司可以及时得到奖励。

五、结论

工业废气是影响中国空气质量的主要因素。因此，中国必须加强政府的环境政策，提高企业的环境意识，强调工业加气技术的研发和推广，优化国家能源结构，增加新能源的供应和利用。相关技术人员可以通过环境监测技术，提高防治效果，同时根据中国大气污染防治的具体情况，制定相应的对策，使大气污染防治取得进一步进展。最后，有关部门要加强环境监测和执法能力，改善中国的空气污染状况，改善生态自然环境，让人们生活在绿色生态的社会环境中。