基于超低排放視域下的大氣治理技術(shù)與施工建議

張秋月

（遼寧中盛環(huán)境咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110000）

引言

在二十一世紀(jì)的環(huán)境治理背景下，超低排放已逐漸上升為全球的關(guān)注焦點(diǎn)，特別是在大氣污染治理領(lǐng)域。環(huán)境質(zhì)量的下降和健康風(fēng)險(xiǎn)的增加使得大氣治理工作變得更加緊迫。為此，本研究分別闡述了超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)、半干法脫硫+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)，確保其在應(yīng)用中滿足超低排放要求，提升大氣治理技術(shù)的應(yīng)用效果和應(yīng)用質(zhì)量。

1 大氣治理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

基于超低排放視域，大氣治理技術(shù)應(yīng)用呈現(xiàn)多樣化、高效化的特點(diǎn)。從微觀角度講，選擇性催化還原（SCR）和非選擇性催化還原（NSCR）技術(shù)已廣泛應(yīng)用于燃煤電廠和工業(yè)爐窯，實(shí)現(xiàn)了氮氧化物的減排。同時(shí)，濕法煙氣脫硫技術(shù)（WFGD）和半干法脫硫技術(shù)（SDFGD）在煤電和大型工業(yè)生產(chǎn)中已成為硫氧化物減排的主流選擇。在顆粒物治理方面，靜電除塵器（ESP）和袋式除塵器（BF）逐步取代了傳統(tǒng)的旋風(fēng)分離器，明顯提高了除塵效率。從宏觀角度講，近源減排的策略逐漸轉(zhuǎn)向“端到端”污染源整治，強(qiáng)調(diào)超低排放設(shè)備的整體優(yōu)化和區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控。同時(shí)，空氣質(zhì)量預(yù)測與健康風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)也已進(jìn)入大氣污染控制決策中，為策略制定和技術(shù)選擇提供科學(xué)支持。新型吸附劑與催化材料的研發(fā)，如活性炭、分子篩、金屬有機(jī)骨架（MOFS）等，為有害氣體的去除和資源化再利用提供了技術(shù)保障。未來，隨著數(shù)字化和智能化技術(shù)的發(fā)展，大氣污染治理將更加注重過程控制與管理，確保超低排放標(biāo)準(zhǔn)的落地實(shí)施[1]。

2 超低排放視域下的大氣治理技術(shù)應(yīng)用

2.1 超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)

2.1.1 超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)的應(yīng)用原理

超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)綜合應(yīng)用了靜電除塵器（ESP）與袋式除塵器（BF）的優(yōu)點(diǎn)，以達(dá)到高效、低能耗的除塵效果。應(yīng)用流程如圖1所示。該技術(shù)的應(yīng)用分為兩個(gè)主要階段：（1）在高電場的作用下，煙氣中的帶電顆粒物被捕集在電場板上，通過電荷中和與電場力作用，達(dá)到預(yù)除塵的目的。此階段的去除效率一般可以達(dá)到85%以上，顆粒物粒徑范圍主要在0.1～10 μm。（2）預(yù)處理后的煙氣進(jìn)入袋式除塵器，袋式濾料通常選用聚四氟乙烯（PTFE）或玻璃纖維等高效過濾材料，通過物理截留和表面吸附等作用，進(jìn)一步去除顆粒物。這一階段的去除效率可達(dá)99%以上，尤其在0.3～2.5 μm的粒徑范圍表現(xiàn)尤為優(yōu)異。該技術(shù)的整體顆粒物去除效率高達(dá)99.9%，顆粒物排放濃度可降至5 mg/Nm3以下，遠(yuǎn)低于現(xiàn)行的30 mg/Nm3的國家標(biāo)準(zhǔn)。與傳統(tǒng)的除塵技術(shù)相比，該復(fù)合技術(shù)在處理大氣容量、高濃度顆粒物煙氣方面具有明顯優(yōu)勢。系統(tǒng)的壓降通常維持在100～150 Pa之間，相對較低的系統(tǒng)壓降，有利于減少能耗。此外，通過應(yīng)用先進(jìn)的脈沖噴吹技術(shù)和定期更換濾袋，系統(tǒng)長期運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性得以保證[2]。

該技術(shù)適用于各類工業(yè)生產(chǎn)過程中的粉塵和顆粒物排放治理，特別是在燃煤電廠、水泥廠、鋼鐵企業(yè)等高排放行業(yè)企業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景。總體而言，超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)在提高除塵效率、降低能耗和滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)方面表現(xiàn)出強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢。

2.1.2 超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)

在超低排放視域下，大氣治理技術(shù)面臨更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)與挑戰(zhàn)。超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)作為當(dāng)代領(lǐng)先的大氣治理技術(shù)，其應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)主要涉及分區(qū)供電與濾料材料質(zhì)量的提高。首先，分區(qū)供電技術(shù)的引入意味著整體除塵系統(tǒng)按照不同區(qū)域劃分供電，可以實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域煙氣處理功率的動態(tài)調(diào)整，與此同時(shí)，靜電場的分布和電荷量也得以優(yōu)化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，合理的分區(qū)供電策略能將系統(tǒng)總功耗降低15%～20%，而對于顆粒物去除效率，尤其在顆粒物粒徑為0.1～0.5 μm時(shí)，提升幅度可達(dá)5%[3]。此外，分區(qū)供電技術(shù)可實(shí)現(xiàn)靜電除塵器電極的局部過電壓保護(hù)，顯著延長設(shè)備的使用壽命。其次，濾料材料質(zhì)量的提高成為袋式除塵器性能提升的核心所在。高性能濾料如聚四氟乙烯（PTFE）與玻璃纖維在熱穩(wěn)定性、耐酸堿性以及抗磨損性上均展現(xiàn)出卓越的性能。實(shí)驗(yàn)證明，PTFE濾料在250 ℃長時(shí)間運(yùn)行下，其機(jī)械強(qiáng)度損失率小于10%，而玻璃纖維濾料在高濕度環(huán)境下，吸附效率仍能保持在98%以上。更為關(guān)鍵的是，高性能濾料能夠提升除塵器的工作效率，使其在相同的處理風(fēng)量下，實(shí)際的濾袋面積需求減少約20%。綜上所述，基于超低排放視域的大氣治理技術(shù)在超凈電袋復(fù)合除塵領(lǐng)域，分區(qū)供電和濾料材料質(zhì)量的提高均扮演著舉足輕重的角色，這兩大關(guān)鍵技術(shù)為滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐，確保了系統(tǒng)的高效運(yùn)行與穩(wěn)定性。

2.2 半干法脫硫+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)

2.2.1 半干法脫硫+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)

半干法脫硫+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)為大氣治理技術(shù)中的先進(jìn)組合，其中半干法脫硫主要利用吸附劑與煙氣中的SO2進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，脫硫效率可達(dá)90%以上。（1）脫硫高效：半干法脫硫通過吸附劑與煙氣中的SO2進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)方程式為：該反應(yīng)確保了SO2的高效吸附及轉(zhuǎn)化。在適宜的反應(yīng)條件下，脫硫效率可達(dá)90%以上，確保了煙氣排放中SO2的濃度大幅度降低。（2）副產(chǎn)物快速干燥：半干法在100～150 ℃的條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫副產(chǎn)物的快速干燥，從而減少了后續(xù)處理的困難和成本。例如，傳統(tǒng)濕法脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)物含水率高達(dá)70%，而半干法則能將此值控制在10%以下。（3）系統(tǒng)壓降低：半干法脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)使得其整體運(yùn)行時(shí)的壓降維持在50～100 Pa范圍內(nèi)[4]。與傳統(tǒng)脫硫技術(shù)相比，如濕法脫硫，其壓降常常高達(dá)200～300 Pa，而半干法具有明顯優(yōu)勢。（4）布袋除塵效率高：結(jié)合旋轉(zhuǎn)噴吹技術(shù)，其高速旋轉(zhuǎn)的氣流使得布袋表面的顆粒物被迅速清除，除塵效率可達(dá)99.8%，甚至在顆粒物粒徑小于2.5 μm的情況下，效率仍可維持在99%以上。（5）濾袋使用壽命長：旋轉(zhuǎn)噴吹技術(shù)降低了濾袋的磨損，同時(shí)選用的高性能濾料如PTFE或玻璃纖維能夠抵抗高溫、高濕和化學(xué)侵蝕。對比傳統(tǒng)技術(shù)，濾袋使用壽命可提高30%～50%。（6）系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定：整體技術(shù)的設(shè)計(jì)確保了系統(tǒng)在長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行下，能夠維持穩(wěn)定的脫硫和除塵效果，可降低系統(tǒng)的維護(hù)頻率和成本。

2.2.2 半干法脫硫+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)的應(yīng)用前景

半干法脫硫+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)，憑借其高效、穩(wěn)定的大氣治理表現(xiàn)，在超低排放視域下應(yīng)用前景廣闊。面對更為嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，尤其是針對SO2和顆粒物的排放標(biāo)準(zhǔn)，該技術(shù)組合為工業(yè)排放治理提供了可靠的解決方案。據(jù)統(tǒng)計(jì)，其脫硫效率達(dá)90%以上，顆粒物的排放濃度能夠控制在5 mg/Nm3以下，明顯超越了現(xiàn)行的30 mg/Nm3的標(biāo)準(zhǔn)要求。對于希望達(dá)到甚至超越國家超低排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，該技術(shù)無疑為其提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。另外，隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟪掷m(xù)增加，煤電、鋼鐵、化工等傳統(tǒng)行業(yè)面臨環(huán)保壓力，必須尋求更為環(huán)保、高效的排放治理方式以滿足日益嚴(yán)格的排放要求。半干法脫硫+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)，既滿足了超低排放標(biāo)準(zhǔn)，又降低了運(yùn)營成本、延長了設(shè)備使用壽命，能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)和環(huán)境雙重價(jià)值。預(yù)計(jì)未來十年內(nèi)，隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟與推廣，該組合技術(shù)將在超低排放領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，為我國大氣治理事業(yè)注入新的活力[5]。

3 超低排放視域下的大氣治理技術(shù)施工相關(guān)建議

3.1 確保施工進(jìn)度

在超低排放視域下進(jìn)行大氣治理技術(shù)施工，特別是半干法脫硫與旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)以及超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)的應(yīng)用，確保施工進(jìn)度是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。為此，本文提出以下確保施工進(jìn)度的關(guān)鍵建議。（1）前期準(zhǔn)備與計(jì)劃制定：在施工前，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)備檢查和人員培訓(xùn)，確保所有參與施工的工作人員都對所涉及的技術(shù)有深入理解。有研究顯示，充分的前期準(zhǔn)備可以提高施工效率10%。（2）實(shí)時(shí)監(jiān)測與調(diào)整：利用先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備，如顆粒物檢測器和SO2濃度傳感器，對脫硫和除塵系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。一旦出現(xiàn)異常，應(yīng)立即進(jìn)行調(diào)整，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。（3）分區(qū)供電與濾袋材料選擇：在超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)的應(yīng)用中，確保采用高質(zhì)量的濾袋材料，可以有效延長濾袋的使用壽命。同時(shí)，還應(yīng)通過合理的分區(qū)供電策略，確保濾袋的持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。（4）設(shè)備維護(hù)與更換：為防止因設(shè)備故障導(dǎo)致的施工延誤，建議常備關(guān)鍵部件，如濾袋、噴頭等。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，這種策略可以提高設(shè)備的 運(yùn)行穩(wěn)定性約5%[6]。（6）高效溝通與協(xié)同：應(yīng)確保施工團(tuán)隊(duì)之間的高效溝通與協(xié)同，避免因誤解或溝通不暢導(dǎo)致的工作延誤。數(shù)據(jù)顯示，良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)同可加快8%的施工進(jìn)度。在滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，注重質(zhì)量控制，不僅可以確保施工進(jìn)度，還能保證施工質(zhì)量。

3.2 保障施工質(zhì)量

為了確保基于超低排放視域下的大氣治理技術(shù)應(yīng)用的施工質(zhì)量，采用半干法脫硫+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)和超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)，施工質(zhì)量控制應(yīng)采取以下具體措施：（1）定量指標(biāo)檢測：使用先進(jìn)的SO2濃度傳感器和顆粒物檢測器，對煙氣中的SO2和顆粒物濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。對于半干法脫硫，保證脫硫效率達(dá)到98%以上；旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)要將顆粒物排放控制在3 mg/Nm3以下。（2）噴吹系統(tǒng)優(yōu)化：定期校準(zhǔn)半干法脫硫的噴吹系統(tǒng)，確保脫硫劑與煙氣充分接觸。根據(jù)研究，噴吹均勻性的提高可以優(yōu)化脫硫效率2%～3%。（3）濾袋管理：對于旋轉(zhuǎn)噴吹布袋和超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)，應(yīng)定期檢查濾袋的磨損情況，并替換受損濾袋。通過精確分區(qū)供電，可有效減少電火花對濾袋的損害，從而延長濾袋壽命。（4）實(shí)時(shí)調(diào)整：采用智能化管理系統(tǒng)，對關(guān)鍵參數(shù)，如噴吹壓力、濾袋震打頻率等進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，可確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。有資料顯示，此措施可提高穩(wěn)定性5%以上。（5）系統(tǒng)清潔：定期進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部清潔，避免脫硫劑和顆粒物在設(shè)備上的積累，可確保系統(tǒng)的高效運(yùn)行。（6）嚴(yán)格培訓(xùn)與人員管理：所有操作和維護(hù)人員必須接受專業(yè)培訓(xùn)，熟悉設(shè)備操作規(guī)程以及超低排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，確保在施工過程中達(dá)到預(yù)定的脫硫和除塵效果。（7）備件管理：建立完善的備件庫存管理體系，保證關(guān)鍵部件，如濾袋、噴頭等隨時(shí)可以替換，避免因設(shè)備故障導(dǎo)致施工中斷[7]。

3.3 保證安全施工

在基于超低排放視域下的大氣治理技術(shù)應(yīng)用中，安全始終是首要的考慮因素。針對半干法脫硫和旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)，為確保施工和操作安全，必須確保脫硫塔的負(fù)壓運(yùn)行穩(wěn)定，防止硫化氫、硫酸霧等有毒物質(zhì)泄露。據(jù)統(tǒng)計(jì)，硫化氫泄露濃度超過20 ppm，即可導(dǎo)致人體中毒，因此需要配置相應(yīng)的硫化氫報(bào)警系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)涉及高壓放電，其操作環(huán)境中的溫度與濕度直接影響除塵效率與操作安全。濕度需維持在40%～60%范圍內(nèi)，避免電極潮濕造成電擊。同時(shí)，針對超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)，需特別注意濾袋的定期維護(hù)與更換，避免濾袋破損造成大量未處理塵埃直接排放。濾袋平均使用壽命可達(dá)8 000小時(shí)，超出此時(shí)限應(yīng)進(jìn)行檢查并更換[8]。此外，所有設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)應(yīng)具備過載、短路、漏電等保護(hù)功能，以確保設(shè)備及操作人員安全。

4 結(jié)語

綜上所述，超低排放視域?qū)Υ髿庵卫砉ぷ魈岢隽烁嘁蟆闈M足超低排放要求，對大氣污染問題進(jìn)行有效處理，本文對大氣治理技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析，強(qiáng)調(diào)運(yùn)用半干法脫硫+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵技術(shù)、超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)等，并提出確保施工進(jìn)度與保障施工質(zhì)量的措施。為提升大氣治理技術(shù)的應(yīng)用效果，有效處理大氣污染問題及建設(shè)綠色、低碳、可持續(xù)的環(huán)境做出積極貢獻(xiàn)。