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中国雾霾的特点
发布日期:2019-11-29  来源:中国电力   浏览次数:83
核心提示:1.雾霾雾霾:通常,我们说的雾霾是由雾和霾两种现象叠加而成。雾是空气中水气过饱和而生成雾滴或冰晶,达到一定浓度后阻碍人们视线的一种自然现象。雾
1.雾霾
雾霾:通常,我们说的雾霾是由雾和霾两种现象叠加而成。雾是空气中水气过饱和而生成雾滴或冰晶,达到一定浓度后阻碍人们视线的一种自然现象。雾对人们身体没有伤害;霾是空气中的尘埃达到一定浓度后阻碍人们视觉的现象。由于尘埃中的化学成分复杂,有些成分可能会对人体有害,并有可能携带一些对人体有害的细菌或病毒。由于这些颗粒物特别细小,会随着呼吸进入人体器官,对人体造成伤害甚至于严重伤害,所以人们对它充满了恐惧。
危害:雾气看似温和,里面却含有各种对人体有害的细颗粒、有毒物质达20多种,包括了酸、碱、盐、胺、酚等,以及尘埃、花粉、螨虫、流感病毒、结核杆菌、肺炎球菌等,其含量是普通大气水滴的几十倍。与雾相比,霾对人的身体健康的危害更大。由于霾中细小粉粒状的飘浮颗粒物直径一般在0.01微米以下,可直接通过呼吸系统进入支气管,甚至肺部。所以,霾影响最大的就是人的呼吸系统,造成的疾病主要集中在呼吸道疾病、脑血管疾病、鼻腔炎症等病种上。同时,灰霾天气时,气压降低、空气中可吸入颗粒物骤增、空气流动性差,有害细菌和病毒向周围扩散的速度变慢,导致空气中病毒浓度增高,疾病传播的风险很高。
2 .雾霾特点
要想治理雾霾首先必须了解雾霾是如何产生的,尤其是我国的雾霾又是如何产生的?
我国的雾霾从生成时间上不同于欧美日本等发达国家。欧美日本等发达国家的雾霾是在没有治理前发生的。我国的雾霾是在做了大量的减排治理之后发生的;伦敦的雾霾是酸雾型雾霾,洛杉矶是光雾型雾霾,我国是硫酸盐和硝酸盐型雾霾。从发生时间上和颗粒物成份上和欧美日本等发达国家的雾霾有着本质的区别。因此,他们的雾霾治理经验我们无法借鉴。我国的雾霾治理要立足自主研发,根据我国的雾霾特点,研发出属于自己的雾霾治理工艺。
3. PM2.5型雾霾治理方案探讨
PM2.5型雾霾治理简单讲就是烟气深度除雾,控制含溶解物雾滴逃逸。 但是从各种污染源的特点上分析,治理方案上确实有些差异,下面就不同行业不同工艺的治理特点做一些探讨。
(1)石灰石石膏法脱硫工艺尾气控制。
人们普遍认为石灰石石膏法脱硫液里没有太多可溶物,烟气中不会有可凝性型颗粒物。这个观点是错误的。石灰石石膏法脱硫的机理是水与烟气接触,水吸附了烟气中的SO2,生成亚硫酸,亚硫酸再和碳酸钙发生置换反应,生成亚硫酸钙、二氧化碳和水,这个反应需要在相对低的碱度下进行,欧美国家一般都把PH值控制在4.5左右,原则上PH值不能超过5。碱度过高会形成设备结垢,影响设备正常运行。PH值在4.5左右就会有两种可溶物存在,一是亚硫酸氢钙,另一个就是碳酸氢钙。这两种物质的溶解度都很高,在脱硫温度下碳酸氢钙的溶解度在17g/100ml左右,亚硫酸氢钙30g/ml多,所以不能说石灰石石膏法脱硫尾气里没有可凝结物质[1]。平时我们所说的石膏雨实际并不是真正的石膏,而主要是这两种物质,亚硫酸钙不稳定,失水后就会分解成亚硫酸钙、SO2和水,碳酸氢钙失水后也会分解成碳酸钙、CO2和水,所以石膏雨刚刚落在玻璃上是透明的,干了以后就变成白色粉末了,白色粉末就是碳酸钙和亚硫酸钙,而不是石膏。低碱度脱硫时水中溶解大量的碳酸氢钙,对提高脱硫效率非常有益,所以石灰石石膏法脱硫并不是碱度越高越好。相对低的碱度运行,既可以提高反应效率,也可以避免设备结垢。如果除雾器结垢,烟气速度就会加快,设计的最佳流速就不存在了,除雾效果不可能好。所以石灰石石膏法脱硫也是需要烟羽治理的,而且要控制合适的碱度。
(2)双碱法脱硫尾气控制。
双碱法脱硫由于用氢氧化钠做脱硫促进剂,运行过程中还会有部分硫酸钠生成,脱硫液中可溶解物会比较高,因此烟气携带雾滴中溶解物浓度就会高,所以这个工艺的除雾非常重要。这个工艺由于设计和运行的原因,很多这个工艺快要变成单碱法了,因此脱硫液浓度会更高,如果实施烟羽治理,烟气带水窗口关闭,这个工艺将无法运行。除非外排水,否则脱硫产物没有出口,化学平衡后将导致脱硫无法运行设备,结垢也是在所难免。
(3)氨法脱硫尾气治理。
氨法脱硫最大的问题是气溶胶排放量大,因为氨法脱硫如果存在气气反应,生成物颗粒都是纳米级的,如果没有被喷淋液捕捉,后部除雾器几乎没有办法捕捉。只有靠后部冷凝降温或再次喷淋捕捉。该工艺氨逃逸也应该重点控制。
(4)高炉冲渣乏汽治理。
高炉冲渣水由于反复使用,反复气化浓缩,里面溶解物浓度很高,1400℃高温渣与水接触,会气化溅出很多含盐雾滴,如果不对其捕捉,排入大气后会生成很多PM2.5。因此这个排放源也是很大的PM2.5提供者。这种乏汽治理首先应该降温冷凝,而且需要间接换热,否则没有足够的冷源。如果直接喷淋降温,凉水塔也会造成二次污染。
(5)湿熄焦乏汽治理。
湿熄焦水和高炉冲渣水一样,高温红焦与水接触会气化溅出很多细小雾滴,由于这些水反复使用,反复气化富集,里面富集大量溶解物,而且还有一些有机物,这种水带入大气,不但会有盐类颗粒物,还会有部分VOC。这种乏汽必须深度冷凝除雾。而且也需要间接换热,喷淋降温也会有凉水塔二次治理的问题。
(6)含盐水凉水塔乏汽治理。
含盐凉水塔是靠淋水气化降温,淋水过程产生的细小雾滴会被冷却风带走,排入大气,由于雾滴里面含有溶解物,进入大气会成为PM2.5的前置体,最后生成PM2.5。由于这种乏汽温度比较低,只需要深度除雾既可以捕捉住雾滴。
(7)化工造粒干燥尾气治理。
这种尾气一般温度高,湿度大,而且很多还有酸气,换热设备材料难选因此建议走碱性材料吸附法。如氯化盐行业。
4 .臭氧型雾霾治理方案探讨。
(1)工业VOC治理要复杂问题简单化,不要把简单问题复杂化。
(2)解决我国臭氧污染的关键是解决生物质类物质无序腐烂和农业面源污染。这类VOC排放是工业VOC排放量的几倍。解决这个问题可以用两种方式,一是组织有序燃烧。鼓励农民生活燃烧秸秆,可以分散式燃烧,也可以集中燃烧,鼓励用热企业使用秸秆等生物质类物质。另一种方式就是走沼气路线,把生物质类物质通过沼气化转变成燃料和有机肥料。这个路线原来有过推广,但是原来政府鼓励引导的方式存在问题。沼气大型化不科学,不利于村屯散户使用,管道投资大,由于沼气发生不可控,有气时用不完,平时又经常没有气可用。因此沼气发生设备要小型化,成组化,可控化,一家一户,无需管道,想用就有,温度可调,发生可控。生化垃圾、牲畜家禽粪便、生物秸秆等各种腐烂物质都可以走沼气转化路线,变成沼气,减少乡村散烧燃煤,沼气渣是最好的有机肥,可以减少化肥的使用。既减少因使用化肥对土地的伤害,也减少了化肥制造过程中能源消耗和对环境的污染。使用有机肥也可以提高农产品的价值。
(3)炎热季节有计划放开对硫硝的控制。O3、SO2和NO都是大气污染物,但是它们在不同的季节、不同的地区,对大气污染所起的作用各有所不同。我国最早的脱硫脱硝有三个目的。第一是兑现我们对外的减排承诺;第二是解决一些地区的酸雨对生态的破坏;第三才是减少这些污染物对人体的伤害。这样排序是事实,并不是我们政府不关心人们健康,而几年前是大家还搞不清这些污染物是否对人体有伤害。几年前还有人说硫对人体有什么伤害啊?我们去日本洗温泉,人家不是介绍他们的汤泉硫多高多高的,是作为一种炫耀的。人们对硫、硫化物的了解才刚刚几年。我国经过“十一五”“十二五”的减排工程,酸雨问题早已经解决了,在炎热季节由于多雨,大气中的SOx和NOx都已经很低,经过我们统计,炎热季节发生臭氧污染时,大气中的SOx和NOx很少超过30微克 /立方米,绝大部分时间是个位数。建议在发生臭氧污染的地区炎热季节有计划的放开对硫、硝的控制,这样既可以抑制臭氧污染,同时也减少了企业在脱硫环节的能源消耗。至少可以先选几个试点城市,看看效果。
5. 雾霾治理建议
第一、减少私家车的使用,倡导步行、坐公共汽车等低碳出行。近些年随着私家车日益增多,环境污染日益严重。可是这些问题国家似乎早已考虑到,关键实施起来困难重重。如何让大家自觉减少开车的次数显得尤为重要。例如,政府可以采取免费公共汽车,乘坐公共汽车可以享受更多社会福利刺激,拉动人民减少私家车的使用。大力提倡燃气清洁能源车辆的使用。用人单位可以相应政府的号召,对步行或者骑行等低碳出行给予一定的支持。
第二、企业烟囱的超标排放也是加剧雾霾形成的有利因素。所以,环保部门要经常性地检查企业的排污情况,加大对违规现象的处罚力度。对屡禁不止频繁出现在黑名单的企业严肃处罚;对表现良好的企业,政府可以在企业产品的推销渠道放宽限制,这样政策倒向有利于企业对排放标准的重视,促进排放管理的加快进行。
第三、利用绿色植物净化空气的特点,鼓励和发动更多的群众加入到绿色植被的种植。植物是天然的净化器,多培植适合冬季生长的植物,例如松树等翠植,这样可以有效地吸附空气的有害物质,为改善环境质量起到一定作用。
 
 
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