廢氣治理環保設備分類及新技術探討

孫 暉 申曉霞

（1.常州環保科技開發推廣中心，江蘇 常州 213022；2.江蘇龍環環境科技有限公司，江蘇 常州 213022）

隨著我國工業的發展，以及在我國保有量的明顯增多廢氣污染對于現代人類的生態環境已經產生了極大的威脅，而世界各國也先后制定了較為嚴格的排放法規，對廢氣排放進行控制。在這樣的背景下，我國相關工作人員也需要引起重視了解廢氣污染物的具體危害性，并開展有效的綜合管理，只有這樣才能夠使廢氣污染的控制質量得到提升。在近年來我國工業不斷發展的背景下，我國的工業年產量有明顯的增加，在這樣的背景下，廢氣污染對于人類的生存環境造成了極大的影響。歐美發達國家已經先后制定了關于排放的相關法規，而生產商為了提高自身的市場競爭力，也在不斷地對生產技術進行優化，投入了巨額資金，盡量控制廢氣對環境產生的污染，而在這一背景下也獲得了一定的成果，十分值得我國相關研究人員對這一技術引起重視并不斷地進行研究。整體來說，我國的工業雖然已經處于較為發達的狀態，但對其進行管理時發現我國的廢氣污染依舊較為嚴重，甚至已經出現了類似于洛杉磯40年代初期出現的光化學煙霧特征，在這樣的背景下，我國的上呼吸道和肺癌等疾病的發病率有逐年上升的趨勢，對于市民的身體健康和我國的生態環境造成了極大的威脅。在這樣的背景下，本文針對廢氣污染環保控制性技術進行了簡單的分析并探討了廢氣的具體處理方式，旨在為我國的現代化空氣質量管理提供幫助與參考。

1.廢氣排放污染物中的具體成分以及危害性

1.1 一氧化碳

一氧化碳屬于一種含有碳元素的燃料在燃燒不完全時，出現的氣體一氧化碳與人體血液中的血紅素，有極強的親和力。這種氣體一旦進入人體，會導致人體血紅素攜帶氧的能力明顯降低，這就導致患者有可能會由于一氧化碳吸入而產生缺氧中毒的現象。日常生活中常見的煤氣中毒，也就是一氧化碳中毒，當環境中的一氧化碳濃度超過100ppm時，人體就會出現頭暈和乏力等不適感，隨著一氧化碳濃度的進一步增加，人體會進一步感到不適，嚴重時有可能會出現昏迷甚至死亡。

1.2 NOx

NOx所指的是廢氣中排放的各種氧氣與氮氣的混合物，其中一氧化氮與一氧化碳具有較高的相似性，這種物質同樣與人體中的血紅素有極強的親和力，在一氧化氮與血紅素進行結合后，患者會出現與一氧化碳相似的癥狀，一般情況下這種氧氮化合物會對人體的眼睛、鼻子和咽喉甚至是肺部造成極大的損傷，嚴重時還有可能導致患者死亡，所以需要相關工作人員引起高度重視。

1.3 碳氫化合物

碳氫化合物屬于燃油未經完全燃燒排出的一種氣體，這種氣體不僅具有易燃易爆的特征，并且這種氣體具有強烈的毒性，其中的苯類物質也具有致癌的作用，所以碳氫化合物不僅僅會對人體產生損傷，并且還有可能引發一系列的安全事件，例如爆炸或火災等，需要相關工作人員引起高度重視。

不同化合物之間在陽光下十分容易出現光化學反應形成臭氧和醛類為主的光化學煙霧，常見的物質包括碳氫化合物以及NOx。而這種物質會在一定程度上影響生物的正常功能。例如在某一環境中，若臭氧的濃度達到了10%以上，生物在短時間內就會出現高溫氧化出現脫水死亡，而醛類有機物則帶有明顯的毒性，會對人體的呼吸系統和眼部造成極強的刺激，嚴重時就有可能引發患者出現死亡。

2.我國大氣污染的具體原因分析

2.1 工業對大氣產生的污染

我國境內礦業資源極為豐富，再加上交通樞紐的特殊地理位置，直接決定了我國城市經濟發展將以工業化的資源型產業為主，這也就直接導致工業生產在我國出現了環境污染的狀況。除此之外，在資源的生產供應中，很多工業企業都產生了較多的工業污染物質，而這些企業在進行污染物質的排放處理時并不規范，導致大量的有害物質通過排放進入大氣，這又直接導致了大氣污染的狀況加劇。

2.2 交通對大氣的污染

在現代社會的背景下快速發展，尤其是有許多農村居民涌入城市去研究調查中顯示我國的機動車保有量呈現快速增長的趨勢，由于現階段的公共設備建設無法跟隨人口數量的增長，導致我國的道路建設無法適應我國的機動車發展速度，而這種現象導致的直接就是城市交通呈現明顯的擁堵，并且導致機動車時刻呈現一個低速運行的狀態，汽車所排放的尾氣中的各種污染物質，也是直接導致環境污染的主要原因。

2.3 城市揚塵對大氣產生的污染

我國境內有許多建筑工地，而建筑工地以及道路主干中出現的揚塵，是導致城市污染的一個關鍵因素。揚塵顆粒的直徑較小，在外力的作用下就會再次進入到空氣中引發揚塵的二次污染，而在空氣中的顆粒懸浮物中有很大一部分的組成都是揚塵，所以在進行省內地區的工地管理時，如果工地對于渣土或者其他的管理并不規范，就會導致整個工程對于揚塵的防治措施不夠到位，而出現的粉塵則會在風力的作用下進入到大氣中引發揚塵污染。

3.廢氣污染物的治理以及控制方案

隨著近年來我國現代化的不斷發展，以及現代研究人員對于廢氣污染物危害認知的加強，尤其是在歐美發達國家針對廢氣排放有更深入的研究，其主要做法是保障設備在運行過程中的廢氣排放得到有效的控制。例如在20世紀90年代，為了降低汽油車的廢氣排放量，在汽油車的生產中已經基本普及了電控燃油噴射發動機，有助于使汽油車在運行過程中的整體廢氣排放量得到控制，并且這種發動機的動力性和經濟燃料性相較于以往也有了明顯的提升，再加上諸多新興技術的綜合應用，汽油車的廢氣污染也得到了控制，并且在柴油車的運行過程中共軌，供壓，發動機也得到了極為廣泛的應用。

3.1 廢氣再循環

正常情況下來說，Nox的產生與燃油在高溫負氧條件下燃燒形成有極為密切的關聯，廢氣再循環也是針對不同發動機在運行過程中的特點，將廢氣中的一部分可回收物進行再利用的一種形式，尤其是其中3%～15%左右的氣體引入燃燒室進行二次燃燒。通過這種方式則能夠有效降低汽缸的燃燒和溫度速度，并且還能使其中存在的廢氣得到有效的控制，避免出現廢氣進入環境的情況。最大限度地控制NOx的排放量，避免NOx進入環境中對環境產生額外的影響。

3.2 二次空氣供給

二次空氣供給在應用過程中的最終目的，是通過基于燃燒環境內相應的新鮮空氣，來使所有燃料盡量保持燃燒完整的一種方式。二次空氣供給系統，在應用過程中，主要是在排氣管上端設置一個反應器，通過空氣泵和控制閥的形式，向其中注入新鮮的燃燒空氣，使一氧化碳以及氧碳化合物能夠在熱反應器內進行進一步的燃燒，從而生成二氧化碳和水不會對環境造成影響的物質。一方面不會對環境處理造成影響，另一方面也能夠在一定程度上減少一氧化碳和碳氫化合物的排放量，而有的發動機在進行應用時，會向三元催化器內提供二次新鮮空氣，使一氧化碳與碳氧化合物能夠在催化器內獲得更加充分的氧化反應，通過這種方式能夠使某些有害氣體的排放量得到最大限度的控制，避免諸多對環境產生危害的氣體，由于燃燒不完全而進入環境中影響環境。

3.3 三元催化凈化裝置

三元催化凈化裝置在應用過程中主要是通過將鉑、銠、鈀等貴金屬作為催化劑進行應用，由于在近年來生產工藝不斷優化的環境下，催化劑的應用已經在實際生產過程中具有了較高的水平。將鉑和鈀應用于催化劑的處理中能夠使一氧化碳和氫氟碳化合物產生氧化反應，進而形成一氧化碳和水，而將銠作為還原劑，能夠使 NOx脫氧產生還原反應，還原出氮氣以及氧氣，而氧氣又能夠作為一氧化碳和氧碳化合物氧化的重要原材料，通過這種形式的應用，則能夠使原料得到最大化的利用，并且還能在一定程度上使所有有害氣體都能夠得到有效的處理。

三元催化凈化器在應用過程中的效果良好，要求發動機在理論空燃底下進行工作，有助于保障凈化質量而現代的電控燃油噴射發動技術中將電控系統應用于其中，能夠使理論空燃比得到有效的監測和控制保證廢棄物中的氧殘留量和氧傳感器，兩者之間能夠形成有效的綜合管理。電控系統在獲得氧傳感器的反饋信號后，則能夠及時并自動地對噴油量進行調整，這一操作能夠使發動機始終處于理論空燃比狀態，使燃油噴射得到閉環形態的控制，能夠最大限度地使燃油噴射的整體效率得到提升，尤其避免出現額外的燃燒不完全的情況而影響最終的燃燒質量。

在近年來的相關研究結果中發現，稀土金屬同樣也具有貴金屬所具備的一些特性。用這種物質所制成的催化凈化器，其效果雖然相較于貴金屬制作來說略差，但這種處理方式具有極高的性價比，造價整體來說，相較于貴金屬制作明顯更低，尤其是這種物質在我國具有極為豐富的資源，所以這一研究在近年來受到了相關研究人員的高度重視。

3.4 低硫柴油

硫元素是一種無論燃燒是否完全都會對空氣環境造成危害的元素，在燃燒過程中，硫元素會與氧元素結合，形成毒性極大的二氧化硫。歐美發達國家在進行柴油的管控時，對于柴油中的含硫量具有極高的要求，限制硫元素在其中的含量不可超過0.05%～0.10%。而目前我國對于硫元素的控制還存在一定的問題，現值僅僅能夠達到0.5%左右，相較于國外的要求差距甚大，所以相關研究人員需要進一步進行深入的研究，盡量提高我國的煉油技術降低柴油中的含硫量，這也成了煉油行業中一項十分重要的工作。

3.5 綠化建設

我國境內有許多現代化的工業城市，而其中一些城市的綠化工程無法滿足城市化發展的需求，所以在面對這種現象是當地的林業部門需要對城市的現有功能區域進行有效的規劃，并且對不同區域的綠化面積進行有效的拓展，可以新建城市公園并且擴大綠化帶，這樣能夠使城市中的綠化環境得到保障，從宏觀上實現人與自然的相互和諧發展，這樣也能夠對城市的整個揚塵污染和氣體污染起到良好的控制作用。除此之外，在進行生態綠化的建設時，更加需要重視綠化造林工作。在進行管理時，需要借助往年的綠化工程成果來提高植樹造林的力度，工作人員需要分析以往的成功經驗，合理將綠色空間規劃理念滲透到現代化的城市化管理中，而在進行工業區地域規劃的時候需要遠離居民區，做好區域下風帶的管理，周圍還需要盡量栽種大量的綠化帶和防風林，使凈化污染氣體和粉塵的作用得到充分地發揮，通過這種方式能夠使工業生產與人們的生活相分離，使人們的生活環境得到改善。

3.6 完整的大氣防控體系

相關工作人員想要使大氣污染防治工作得到有效的落實，就需要強化大氣防治體系的整體建設。首先工作人員需要將更多的科技手段應用于其中，例如V型監控和GPS定位等，通過這種方式來構建大氣的污染源建設，如果在某區域發現污染狀況始終居高不下，而環保調查人員需要對當地環境進行有效的環保調查。其次我國的相關部門也需要完善大氣污染的法律法規建設，盡量明確各類排放物的排放標準，尤其需要針對大氣污染的各種違法行為，加強打擊力度使法律的威嚴得到展現，除此之外在進行環保工作的管理時，一定要強化責任人和責任制度的審核，在發生問題時快速確定第一責任人，并且在進行管理對需要將專門的審查人員進行有效的組織確認，檢查治理工作的實施狀況，如果發現工作落實力度較差。也需要針對其中存在的問題嚴格進行處理，保障防治體系的可用性和實效性。

4.柴油機的廢氣凈化以及微粒收集器

柴油機與汽油機有一定的差異。柴油機的燃燒環境整體來說較差，對于燃燒的要求也較高，而碳微粒是汽油機的30～80倍，所以對碳微粒進行處理是柴油機開展管理工作最重要的一項內容，再加上碳微粒十分容易導致凈化器出現阻塞的情況，所以目前柴油機還并不能合理應用排氣凈化器。在這樣的背景下，相關研究人員通過長時間的研究與處理發現能夠解決柴油機的碳微粒排放較高的問題的方法，則是采用碳微粒收集器這種處理方式，能夠直接對碳微粒起到極強的處理作用。

碳微粒收集器在近年來的應用中極為廣泛，這種設備屬于一種特殊性的微粒捕捉設備，而在實際應用過程中具有不同類型，例如陶瓷泡沫式和陶瓷蜂窩式等，而工作人員安裝消聲器則能夠采用碳微粒收集器進行廢氣收集使其中的有害物質能夠得到進一步的凈化，在近年來的使用中發現碳微粒產生的過濾效果基本可以達到60%～90%的清除率，而工作人員在進行碳微粒的收集后，碳微粒又可被作為一種高性能的化工原料來進行應用，有助于保障設備的整體經濟效益，而目前國內外在研究中針對一種特殊的微波加熱裝置進行研究，這種微波加熱裝置能夠對一定濃度的碳微粒進行自動燃燒應用，有助于保障其處理質量，避免出現額外的資源浪費的問題。

5.總結

隨著近年來我國工業的不斷發展，以及我國廢氣排放量不斷增多，產生的廢氣污染已經對人們的日常生活產生了極大的影響，并且廢氣污染也導致了諸多嚴重的結果。相關研究人員在進行現代化的工業研究時，需要建立完整的綜合管理體系，盡量控制廢氣的排放量，并保障排放的廢氣能夠得到有效的收集或利用，借此使我國現代化的建設得到保障。