我國工業煙氣治理現狀、困境及建議

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迄今為止，中國是最大的能源消耗國，占2019年全球能源消耗的24.3%以上。但是，當談到中國的資源消耗時，人們很難改變煤炭能源的原有消費模式了。2019年，中國煤炭總消費量占全球煤炭消費量的51.7%。長期以來被廣泛使用的能耗產生的氣體污染物質對空氣的影響很大，能源工業出口的主要空氣污染物質總量一度達到全國年度工業氣體污染物質的60%以上。如果全面實施煤電極低排放政策，到2019年底，燃煤電廠總裝機容量將達到8.9億千瓦，約占煤炭能源總裝機容量的86%。隨著世界上最大的清潔燃煤電廠的建成，中國能源行業迅速成為控制煤炭排放的模范[1]。

一、工業廢氣污染物來源和治理技術概述

（一）工業廢氣污染物來源

工業廢氣主要來自燃煤、化工生產、汽車尾氣、半導體生產等。工業廢物可根據不同成分，分為固體污染物和氣體污染物，工業廢物可根據污染顆粒類型分為初級氣溶膠污染物和次級有機氣溶膠污染物。當這些污染物進入大氣時，它們會與空氣中的一些成分結合，導致惡劣天氣，如酸雨，嚴重威脅人類健康，威脅生物環境。

（二）低濃度含硫廢氣處理技術

常用的濕法脫硫和干法脫硫技術，可從含硫廢氣中脫除SO2、SO3和H2S等物質。濕法脫硫技術使用堿性吸收液清洗廢氣，具有設備簡單、脫硫效率高的優點，產生的副產品可回收利用，煙氣中的SO2可氧化成SO3，然后轉化為硫酸作為副產品使用。如果工業廢氣中含有H2S氣體，可根據H2S的弱酸性和強還原作用去除，可采用活性炭法、氧化鐵法等處理方法。

（三）含NOx廢氣處理技術

一氧化氮會刺激肺部，容易引起呼吸系統疾病。一氧化氮及其混合物也能產生光化學煙霧和酸性氣體。工業氮氧化物通常有三種處理技術:催化還原、溶解吸收和吸附。催化還原法以氨為還原劑，在催化劑的作用下，將氮氧化物氧化還原為氮和水，氮氧化物去除效率高，運行穩定，但投資成本高。溶液吸收法利用硝酸鹽等化合物吸收廢氣中的氮氧化物，但吸收效率不高。

高濃度氮氧化物下煙氣凈化效率較低。常見的吸附方法可以有效去除高濃度的氮氧化物，但吸附劑用量大，裝置能耗高。

（四）工業廢氣的生物處理技術

生物凈化技術由包封微生物組成，吸收工業廢氣的有機組分作為營養物質，并將有機組分轉化為無機物。在生物處理過程中，含有甲苯的工業廢氣以工業廢水氣體與水接觸中的甲苯為例，將污染的甲苯溶解在水中。在濃度差異的影響下，甲苯液膜被分化成被微生物捕獲和吸收的生物膜。在微生物代謝的影響下，甲苯部分代謝回液相，部分轉化成二氧化碳并返回大氣，從而達到凈化空氣的目的。

生物過濾過程由天然填料組成，通過過濾材料過濾工業廢氣中的污染物。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、密度和孔隙率的影響。科學家們專注于機械強度、Ph緩沖特性和含有養分的合成填料的研究。生物清洗塔由一個水塔和一個再生水箱組成。當工業廢料填埋在水塔底部時，溶解在水中污染物進入再生池，當通風設備輸送再生氧氣時，污染物被吸收和分解。

（五） VOC廢氣熱分解處理技術

工業廢氣處理中的洛斯熱分解過程分為直接燃燒、再生燃燒和催化燃燒，主要用于3.5克/立方厘米以上的工業廢氣處理。直接燃燒是將工業廢物的有機部分燃燒到750℃，以產生二氧化碳和水，燃燒過程中釋放的熱量可用作熱交換器的熱源。催化燃燒是使用金屬催化劑降低有機燃燒的活化能，金屬催化劑通常用于處理吸附和還原過程中產生的高濃度的洛斯廢物。工業廢氣和高溫燃燒氣體與再生陶瓷混合，燃燒產生的熱量利用率超過90%。燃燒工業中排放濃度的控制值應小于25 %。在運行了一兩年后，設備崩潰，控制閥和氣體泄漏。因此，工業VOC廢氣進行實時監測和控制時，通常會安裝氣相色譜或光電線性檢測儀。

二、工業煙氣治理行業面臨的困境及應對建議

（一）遇到的困難

自2018年以來，包括天然氣加工活動在內的幾家企業普遍存在融資問題，包括私人貸款能力相對薄弱，以及國內資本流動減少和宏觀經濟環境的影響。自2018年以來，天然氣工業的領先地位迅速從能源轉向非能源，相關產業也蓬勃發展。然而，這一行業的大部分專利技術是由歐洲、美洲和日本的企業控制的，而國內企業的自主創新能力非常薄弱，科研機構的技術改造也非常困難。

非能源工業各種項目的煙氣成分和性質完全不同，還有許多超低排放途徑需要研究和開發。項目規模和煙氣性質的差異制約了排放超凈化技術的研發，并對超低排放工藝途徑的研究和應用產生了重大影響。天然氣工業加工面臨更復雜的技術創新和技術儲備問題。同時，非能源行業的煙氣處理設施大多是經濟效益較低的小型企業和微型企業。低價競標帶來了“低價格模型和低質量模型”和“時間響應”不可接受的氛圍，這將對工業氣體處理的可持續發展產生了不可預測的負面影響[2]。

（二）應對建議

（1）進一步加強財稅改革。近年來，粘土改革、減稅和減稅等稅收優惠在某種程度上緩解了煙氣凈化廠的財政壓力。然而，該行業的煙氣控制活動具有項目周期長、啟動資金要求高、支付進度緩慢的特點，而私人企業融資受限、融資成本高的實際困難依然存在。煙氣凈化廠迫切需要額外的費用和資金支持。

（2）我們更關心環境成本。毫無疑問，工業企業將加強環境保護控制，這將大大增加企業的產品成本。如果這部分管理費用分配不當，將嚴重影響公司利潤。因此，政府、工業和社會必須充分認識到環境成本管理的重要性，并采取適當的財政和稅收政策，以促進外部影響的內部化，使公司能夠進行經濟和積極的管理，從而降低明顯的預防成本。環保價格和超低電價推動了煙氣凈化中的電力行為，這是環境成本管理的成功范例。

（3）促進科技創新?？萍紕撔率且粋€重要的競爭因素，因此必須為技術創新創造更廣泛的投資環境。加強知識產權保護，鼓勵國內進一步企事業單位納入重要煙氣凈化技術，釋放科學家的主觀能動性，促進科研產業化。

(4)促進工業一體化。一方面，政府或貿易協會要加強對政策和制度的監督，認真推行優質優價，防止惡性競爭。另一方面，通過市場競爭，我們可以提高企業的集中度、擴張性和實力，促進行業健康發展。

三、環境監測的應用

（一）固體顆粒物的監測

環境監測的最重要內容是實時監測大氣顆粒物含量，因為污染物顆粒物的組成大體上是復雜的。主要用于實時顆粒物監測，如TSP。在監測過程中，相關科技人員應選擇適當的檢測儀器，以準確達到顆粒物的濃度和含量[3]。

（二）二氧化硫監測

隨著工業的發展，將生產大量的二氧化硫和其他硫化物。為了實時監測空氣中二氧化硫或其他硫化物的含量，相關工作人員通常使用分光光度法進行實時監測。這種類型的監測技術抗干擾能力強，能準確了解空氣中的二氧化硫含量，還能分析二氧化硫，進一步確定具體的空氣污染程度和污染源，從而形成可用的解決方案。

（三）氮氧化物監測

氮氧化物通常是汽車尾氣的主要成分。因此，為有效監測汽車尾氣排放，相關部門應建立城市道路汽車尾氣排放監測系統，對汽車尾氣排放實施24小時監測，同時可對發現標準過高存在嚴重問題的汽車進行檢查和處理。這種監測方法在汽車尾氣控制中起著非常重要的作用。

四、大氣污染的有效治理方法

（一）加強環境監測

有關部門應當及時建立與大氣監測相關的數據平臺，并合理分析數據平臺和監測數據，為大氣防治制定合理的解決方案。政府有關部門還應建立全國大氣防治監測平臺，對各地大氣環境監測數據進行分類收集，并對數據進行管理和后期評估，共享相關信息。因此，我們不僅可以利用海量數據和現代技術來分析所得數據，還可以整合環境監測工作，進一步改善防控監測效果。二是加強環境監測技術應用，強化空氣污染控制效果。

（二）加強警力

為了更好地預防和控制空氣污染，有關部門要加強法律指導。首先，必須明確相關的大氣排放標準，制定污染防治法律法規，并加強法律法規和相關標準的宣傳，使所有建筑公司或工業生產公司都能理解相關的法律知識。對于那些違反規定的企業，執法部門要及時開出嚴厲的罰款，而那些做好環保工作的公司可以及時得到獎勵。

五、結論

工業廢氣是影響中國空氣質量的主要因素。因此，中國必須加強政府的環境政策，提高企業的環境意識，強調工業加氣技術的研發和推廣，優化國家能源結構，增加新能源的供應和利用。相關技術人員可以通過環境監測技術，提高防治效果，同時根據中國大氣污染防治的具體情況，制定相應的對策，使大氣污染防治取得進一步進展。最后，有關部門要加強環境監測和執法能力，改善中國的空氣污染狀況，改善生態自然環境，讓人們生活在綠色生態的社會環境中。