废气治理环保设备分类及新技术探讨

孙 晖 申晓霞

（1.常州环保科技开发推广中心，江苏 常州 213022；2.江苏龙环环境科技有限公司，江苏 常州 213022）

随着我国工业的发展，以及在我国保有量的明显增多废气污染对于现代人类的生态环境已经产生了极大的威胁，而世界各国也先后制定了较为严格的排放法规，对废气排放进行控制。在这样的背景下，我国相关工作人员也需要引起重视了解废气污染物的具体危害性，并开展有效的综合管理，只有这样才能够使废气污染的控制质量得到提升。在近年来我国工业不断发展的背景下，我国的工业年产量有明显的增加，在这样的背景下，废气污染对于人类的生存环境造成了极大的影响。欧美发达国家已经先后制定了关于排放的相关法规，而生产商为了提高自身的市场竞争力，也在不断地对生产技术进行优化，投入了巨额资金，尽量控制废气对环境产生的污染，而在这一背景下也获得了一定的成果，十分值得我国相关研究人员对这一技术引起重视并不断地进行研究。整体来说，我国的工业虽然已经处于较为发达的状态，但对其进行管理时发现我国的废气污染依旧较为严重，甚至已经出现了类似于洛杉矶40年代初期出现的光化学烟雾特征，在这样的背景下，我国的上呼吸道和肺癌等疾病的发病率有逐年上升的趋势，对于市民的身体健康和我国的生态环境造成了极大的威胁。在这样的背景下，本文针对废气污染环保控制性技术进行了简单的分析并探讨了废气的具体处理方式，旨在为我国的现代化空气质量管理提供帮助与参考。

1.废气排放污染物中的具体成分以及危害性

1.1 一氧化碳

一氧化碳属于一种含有碳元素的燃料在燃烧不完全时，出现的气体一氧化碳与人体血液中的血红素，有极强的亲和力。这种气体一旦进入人体，会导致人体血红素携带氧的能力明显降低，这就导致患者有可能会由于一氧化碳吸入而产生缺氧中毒的现象。日常生活中常见的煤气中毒，也就是一氧化碳中毒，当环境中的一氧化碳浓度超过100ppm时，人体就会出现头晕和乏力等不适感，随着一氧化碳浓度的进一步增加，人体会进一步感到不适，严重时有可能会出现昏迷甚至死亡。

1.2 NOx

NOx所指的是废气中排放的各种氧气与氮气的混合物，其中一氧化氮与一氧化碳具有较高的相似性，这种物质同样与人体中的血红素有极强的亲和力，在一氧化氮与血红素进行结合后，患者会出现与一氧化碳相似的症状，一般情况下这种氧氮化合物会对人体的眼睛、鼻子和咽喉甚至是肺部造成极大的损伤，严重时还有可能导致患者死亡，所以需要相关工作人员引起高度重视。

1.3 碳氢化合物

碳氢化合物属于燃油未经完全燃烧排出的一种气体，这种气体不仅具有易燃易爆的特征，并且这种气体具有强烈的毒性，其中的苯类物质也具有致癌的作用，所以碳氢化合物不仅仅会对人体产生损伤，并且还有可能引发一系列的安全事件，例如爆炸或火灾等，需要相关工作人员引起高度重视。

不同化合物之间在阳光下十分容易出现光化学反应形成臭氧和醛类为主的光化学烟雾，常见的物质包括碳氢化合物以及NOx。而这种物质会在一定程度上影响生物的正常功能。例如在某一环境中，若臭氧的浓度达到了10%以上，生物在短时间内就会出现高温氧化出现脱水死亡，而醛类有机物则带有明显的毒性，会对人体的呼吸系统和眼部造成极强的刺激，严重时就有可能引发患者出现死亡。

2.我国大气污染的具体原因分析

2.1 工业对大气产生的污染

我国境内矿业资源极为丰富，再加上交通枢纽的特殊地理位置，直接决定了我国城市经济发展将以工业化的资源型产业为主，这也就直接导致工业生产在我国出现了环境污染的状况。除此之外，在资源的生产供应中，很多工业企业都产生了较多的工业污染物质，而这些企业在进行污染物质的排放处理时并不规范，导致大量的有害物质通过排放进入大气，这又直接导致了大气污染的状况加剧。

2.2 交通对大气的污染

在现代社会的背景下快速发展，尤其是有许多农村居民涌入城市去研究调查中显示我国的机动车保有量呈现快速增长的趋势，由于现阶段的公共设备建设无法跟随人口数量的增长，导致我国的道路建设无法适应我国的机动车发展速度，而这种现象导致的直接就是城市交通呈现明显的拥堵，并且导致机动车时刻呈现一个低速运行的状态，汽车所排放的尾气中的各种污染物质，也是直接导致环境污染的主要原因。

2.3 城市扬尘对大气产生的污染

我国境内有许多建筑工地，而建筑工地以及道路主干中出现的扬尘，是导致城市污染的一个关键因素。扬尘颗粒的直径较小，在外力的作用下就会再次进入到空气中引发扬尘的二次污染，而在空气中的颗粒悬浮物中有很大一部分的组成都是扬尘，所以在进行省内地区的工地管理时，如果工地对于渣土或者其他的管理并不规范，就会导致整个工程对于扬尘的防治措施不够到位，而出现的粉尘则会在风力的作用下进入到大气中引发扬尘污染。

3.废气污染物的治理以及控制方案

随着近年来我国现代化的不断发展，以及现代研究人员对于废气污染物危害认知的加强，尤其是在欧美发达国家针对废气排放有更深入的研究，其主要做法是保障设备在运行过程中的废气排放得到有效的控制。例如在20世纪90年代，为了降低汽油车的废气排放量，在汽油车的生产中已经基本普及了电控燃油喷射发动机，有助于使汽油车在运行过程中的整体废气排放量得到控制，并且这种发动机的动力性和经济燃料性相较于以往也有了明显的提升，再加上诸多新兴技术的综合应用，汽油车的废气污染也得到了控制，并且在柴油车的运行过程中共轨，供压，发动机也得到了极为广泛的应用。

3.1 废气再循环

正常情况下来说，Nox的产生与燃油在高温负氧条件下燃烧形成有极为密切的关联，废气再循环也是针对不同发动机在运行过程中的特点，将废气中的一部分可回收物进行再利用的一种形式，尤其是其中3%～15%左右的气体引入燃烧室进行二次燃烧。通过这种方式则能够有效降低汽缸的燃烧和温度速度，并且还能使其中存在的废气得到有效的控制，避免出现废气进入环境的情况。最大限度地控制NOx的排放量，避免NOx进入环境中对环境产生额外的影响。

3.2 二次空气供给

二次空气供给在应用过程中的最终目的，是通过基于燃烧环境内相应的新鲜空气，来使所有燃料尽量保持燃烧完整的一种方式。二次空气供给系统，在应用过程中，主要是在排气管上端设置一个反应器，通过空气泵和控制阀的形式，向其中注入新鲜的燃烧空气，使一氧化碳以及氧碳化合物能够在热反应器内进行进一步的燃烧，从而生成二氧化碳和水不会对环境造成影响的物质。一方面不会对环境处理造成影响，另一方面也能够在一定程度上减少一氧化碳和碳氢化合物的排放量，而有的发动机在进行应用时，会向三元催化器内提供二次新鲜空气，使一氧化碳与碳氧化合物能够在催化器内获得更加充分的氧化反应，通过这种方式能够使某些有害气体的排放量得到最大限度的控制，避免诸多对环境产生危害的气体，由于燃烧不完全而进入环境中影响环境。

3.3 三元催化净化装置

三元催化净化装置在应用过程中主要是通过将铂、铑、钯等贵金属作为催化剂进行应用，由于在近年来生产工艺不断优化的环境下，催化剂的应用已经在实际生产过程中具有了较高的水平。将铂和钯应用于催化剂的处理中能够使一氧化碳和氢氟碳化合物产生氧化反应，进而形成一氧化碳和水，而将铑作为还原剂，能够使 NOx脱氧产生还原反应，还原出氮气以及氧气，而氧气又能够作为一氧化碳和氧碳化合物氧化的重要原材料，通过这种形式的应用，则能够使原料得到最大化的利用，并且还能在一定程度上使所有有害气体都能够得到有效的处理。

三元催化净化器在应用过程中的效果良好，要求发动机在理论空燃底下进行工作，有助于保障净化质量而现代的电控燃油喷射发动技术中将电控系统应用于其中，能够使理论空燃比得到有效的监测和控制保证废弃物中的氧残留量和氧传感器，两者之间能够形成有效的综合管理。电控系统在获得氧传感器的反馈信号后，则能够及时并自动地对喷油量进行调整，这一操作能够使发动机始终处于理论空燃比状态，使燃油喷射得到闭环形态的控制，能够最大限度地使燃油喷射的整体效率得到提升，尤其避免出现额外的燃烧不完全的情况而影响最终的燃烧质量。

在近年来的相关研究结果中发现，稀土金属同样也具有贵金属所具备的一些特性。用这种物质所制成的催化净化器，其效果虽然相较于贵金属制作来说略差，但这种处理方式具有极高的性价比，造价整体来说，相较于贵金属制作明显更低，尤其是这种物质在我国具有极为丰富的资源，所以这一研究在近年来受到了相关研究人员的高度重视。

3.4 低硫柴油

硫元素是一种无论燃烧是否完全都会对空气环境造成危害的元素，在燃烧过程中，硫元素会与氧元素结合，形成毒性极大的二氧化硫。欧美发达国家在进行柴油的管控时，对于柴油中的含硫量具有极高的要求，限制硫元素在其中的含量不可超过0.05%～0.10%。而目前我国对于硫元素的控制还存在一定的问题，现值仅仅能够达到0.5%左右，相较于国外的要求差距甚大，所以相关研究人员需要进一步进行深入的研究，尽量提高我国的炼油技术降低柴油中的含硫量，这也成了炼油行业中一项十分重要的工作。

3.5 绿化建设

我国境内有许多现代化的工业城市，而其中一些城市的绿化工程无法满足城市化发展的需求，所以在面对这种现象是当地的林业部门需要对城市的现有功能区域进行有效的规划，并且对不同区域的绿化面积进行有效的拓展，可以新建城市公园并且扩大绿化带，这样能够使城市中的绿化环境得到保障，从宏观上实现人与自然的相互和谐发展，这样也能够对城市的整个扬尘污染和气体污染起到良好的控制作用。除此之外，在进行生态绿化的建设时，更加需要重视绿化造林工作。在进行管理时，需要借助往年的绿化工程成果来提高植树造林的力度，工作人员需要分析以往的成功经验，合理将绿色空间规划理念渗透到现代化的城市化管理中，而在进行工业区地域规划的时候需要远离居民区，做好区域下风带的管理，周围还需要尽量栽种大量的绿化带和防风林，使净化污染气体和粉尘的作用得到充分地发挥，通过这种方式能够使工业生产与人们的生活相分离，使人们的生活环境得到改善。

3.6 完整的大气防控体系

相关工作人员想要使大气污染防治工作得到有效的落实，就需要强化大气防治体系的整体建设。首先工作人员需要将更多的科技手段应用于其中，例如V型监控和GPS定位等，通过这种方式来构建大气的污染源建设，如果在某区域发现污染状况始终居高不下，而环保调查人员需要对当地环境进行有效的环保调查。其次我国的相关部门也需要完善大气污染的法律法规建设，尽量明确各类排放物的排放标准，尤其需要针对大气污染的各种违法行为，加强打击力度使法律的威严得到展现，除此之外在进行环保工作的管理时，一定要强化责任人和责任制度的审核，在发生问题时快速确定第一责任人，并且在进行管理对需要将专门的审查人员进行有效的组织确认，检查治理工作的实施状况，如果发现工作落实力度较差。也需要针对其中存在的问题严格进行处理，保障防治体系的可用性和实效性。

4.柴油机的废气净化以及微粒收集器

柴油机与汽油机有一定的差异。柴油机的燃烧环境整体来说较差，对于燃烧的要求也较高，而碳微粒是汽油机的30～80倍，所以对碳微粒进行处理是柴油机开展管理工作最重要的一项内容，再加上碳微粒十分容易导致净化器出现阻塞的情况，所以目前柴油机还并不能合理应用排气净化器。在这样的背景下，相关研究人员通过长时间的研究与处理发现能够解决柴油机的碳微粒排放较高的问题的方法，则是采用碳微粒收集器这种处理方式，能够直接对碳微粒起到极强的处理作用。

碳微粒收集器在近年来的应用中极为广泛，这种设备属于一种特殊性的微粒捕捉设备，而在实际应用过程中具有不同类型，例如陶瓷泡沫式和陶瓷蜂窝式等，而工作人员安装消声器则能够采用碳微粒收集器进行废气收集使其中的有害物质能够得到进一步的净化，在近年来的使用中发现碳微粒产生的过滤效果基本可以达到60%～90%的清除率，而工作人员在进行碳微粒的收集后，碳微粒又可被作为一种高性能的化工原料来进行应用，有助于保障设备的整体经济效益，而目前国内外在研究中针对一种特殊的微波加热装置进行研究，这种微波加热装置能够对一定浓度的碳微粒进行自动燃烧应用，有助于保障其处理质量，避免出现额外的资源浪费的问题。

5.总结

随着近年来我国工业的不断发展，以及我国废气排放量不断增多，产生的废气污染已经对人们的日常生活产生了极大的影响，并且废气污染也导致了诸多严重的结果。相关研究人员在进行现代化的工业研究时，需要建立完整的综合管理体系，尽量控制废气的排放量，并保障排放的废气能够得到有效的收集或利用，借此使我国现代化的建设得到保障。