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東莞厚德環(huán)保設備有限公司15年專(zhuān)注工業(yè)粉塵、廢氣、廢水處理設備與工程

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我國廢氣處理工程的發(fā)展歷程

文章出處:東莞厚德環(huán)保設備有限公司責任編輯:厚德環(huán)保發(fā)表時(shí)間:2023-01-29瀏覽量:230

廢氣處理工程是環(huán)境工程的一個(gè)重要組成部分,它的萌芽和發(fā)展經(jīng)歷了漫長(cháng)的年代。1668年英國學(xué)者加斯特洛發(fā)表了關(guān)于消煙機械方面的論文,提出避免煤煙危害應采取的技術(shù)措施。1809年英國采用石灰乳脫除煤煙中的硫化氫,1849年英國開(kāi)始采用氧化鐵法脫除硫化氫。1897年日本建造了煤煙脫硫塔,煙氣經(jīng)石灰乳脫硫后經(jīng)高煙囪排放。隨著(zhù)工業(yè)及交通事業(yè)的發(fā)展,在第二次世界大戰后,大工業(yè)地帶增多,石油在能源結構中的比重上升,大氣污染物種類(lèi)越來(lái)越多,污染日益嚴重。60年代以后廢氣處理工程有了較大的發(fā)展,除塵、脫硫、脫氮的實(shí)用技術(shù)在廢氣處理中發(fā)揮了應有的作用。中國的廢氣處理工程自1973年開(kāi)始起步到現在,大體經(jīng)歷了三個(gè)階段。

1.起步階段(1973 ~1981年)

1973年第一次全國環(huán)境保護會(huì )議之后,從北京等大城市開(kāi)始,開(kāi)展了以鍋爐和工業(yè)窯爐為控制對象的消煙除塵工作,并逐步推向全國。這個(gè)階段的主要特點(diǎn)是主要抓單一污染源處理,從中央到各省、市都把消煙除塵作為保護大氣的突破口,采用改進(jìn)燃燒裝置,安裝除塵器等技術(shù)措施,控制煙塵、粉塵排放量及排煙的林格曼黑度。全國有6萬(wàn)臺鍋爐進(jìn)行了改爐除塵,新建了一-批燒結、轉爐、水泥窯爐的除塵處理設施。1973年國家頒布的第-一個(gè)綜合性排放標準《工業(yè)“三廢”排放標準》雖然對電站燃煤排放的二氧化硫(SO2)規定了排放標準,但電站的SO2處理工程限于當時(shí)的技術(shù)經(jīng)濟水平難于實(shí)施。這一階段除消煙除塵外,只是對污染嚴重的化工尾氣進(jìn)行了處理。如:對硝酸、氮肥生產(chǎn)廠(chǎng)及用硝酸生產(chǎn)化學(xué)試劑的工廠(chǎng)排放的氮氧化物,采用選擇性催化還原法和30% NaOH溶液吸收法等進(jìn)行處理;有色金屬冶煉廠(chǎng)對高濃度SO2進(jìn)行綜合利用(制硫酸),以及用吸附、吸收等技術(shù)方法處理氯化氫、氯乙烯尾氣,等等。

2.發(fā)展階段( 1982 ~1991年)

把1982年作為第二階段的開(kāi)始,是由于1982年有兩件事促使廢氣處理工程發(fā)生了轉折性的變化。一是1982年4月6日正式頒布《大氣環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3095--82),該項標準的實(shí)施促使廢氣處理工程發(fā)生了下列變化:該項標準分為三級,分別適用于三類(lèi)功能不同的地區,廢氣處理工程的主要目的在于改善大氣環(huán)境質(zhì)量,僅靠單個(gè)污染源處理不能滿(mǎn)足環(huán)境質(zhì)量的要求,分散的污染源處理必須與按功能區進(jìn)行污染綜合防治相結合;該項標準包括6種主要污染物,即總懸浮微粒(TSP)、飄塵(系指10μm 以下的微粒,是一項參考標準)、二氧化硫(S0,)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、光化學(xué)氧化劑(0),這表明要保持和改善大氣環(huán)境質(zhì)量,不能只停留在重點(diǎn)抓好消煙除塵的階段,要處理SO2,、NOx和汽車(chē)尾氣(NOx、CO、揮發(fā)性有機化合物),以及處理污染嚴重的氣態(tài)污染物,如氟與氟化氫、氨與氯化氫、硫化氫、苯和惡臭等。

二是,1982年8月在北京召開(kāi)了第一次工業(yè)系統防治污染經(jīng)驗交流會(huì )。這次會(huì )議總結了我國十幾年防治工業(yè)污染的經(jīng)驗,提出了5條防治工業(yè)污染的基本途徑:結合工業(yè)結構調整,改善不合理布局;通過(guò)技術(shù)改造,最大限度地把“三廢”消除在生產(chǎn)過(guò)程中,大搞綜合利用,最大限度地實(shí)現“三廢”資源化;進(jìn)行凈化處理,使“三廢”達標排放﹔加強工業(yè)企業(yè)環(huán)境管理,落實(shí)企業(yè)環(huán)境責任制(納入企業(yè)經(jīng)濟責任制)。在已有經(jīng)驗的基礎上,廢氣處理工程從1982年起到1991年的10年時(shí)間內,由于政策、法規和各項環(huán)境標準逐漸形成體系,指導思想更加明確,因而取得了比較大的進(jìn)步和發(fā)展。

(1)綜合防治方面的發(fā)展﹑由單個(gè)污染源的處理(主要是凈化處理、消煙除塵)轉變?yōu)閷?shí)施綜合防治,貫徹“預防為主,防治結合,綜合處理”的政策,是廢氣處理工程的一個(gè)特點(diǎn)。“預防為主、防治結合”是污染處理工程概念的一個(gè)新發(fā)展,1981年中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì )、環(huán)境工程學(xué)會(huì )成立大會(huì )上,即已明確提出:環(huán)境工程學(xué)發(fā)展到80年代,污染處理概念不能只狹義地理解為排污口的處理(回收與凈化),而應包括采用無(wú)廢、少廢技術(shù)和裝備,節能降耗、減少污染物的排放,防和治都屬于污染處理工程的范疇。各地區、各部門(mén)都開(kāi)始重視通過(guò)技術(shù)改造在生產(chǎn)工藝過(guò)程中消除污染,主要做法有:更新舊設備,用先進(jìn)技術(shù)設備武裝一些大中型企業(yè);改革落后工藝,用無(wú)污染、低污染的工藝代替消耗高、污染重的.工藝技術(shù),減少污染物的排放;改變原料路線(xiàn),以無(wú)毒或低毒原料代替有毒、劇毒原料等。

綜合處理是指從大氣環(huán)境功能區的整體著(zhù)眼,將分散的污染源處理與污染集中控制相結合﹔合理利用自?xún)裟芰εc人為措施相結合,綜合運用各種技術(shù)手段,正確處理防與治的辯證關(guān)系,使大氣環(huán)境功能區的環(huán)境質(zhì)量達到目標值。在發(fā)展階段采用的技術(shù)措施有:推廣型煤(加固硫劑),達到節煤并減少塵與S0排放量的目的;集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)、淘汰分散的小.鍋爐,達到節煤、提高除塵效率、減少塵及SO2排放的目的;改善能源結構,提高城市氣化率也是減少大氣污染物的重要技術(shù)手段??傊?,廢氣處理工程在這一階段有了新的發(fā)展,從單一的污染源排污口處理,發(fā)展到預防為主、防治結合、綜合處理。

(2)單項處理技術(shù)的發(fā)展︰在1982 ~ 1991年的10年中單項處理技術(shù)也有了比較大的發(fā)展,特別是在除塵技術(shù)、SO2處理技術(shù)、NOx處理技術(shù)、汽車(chē)尾氣處理技術(shù)等方面更為顯著(zhù)。一方面引進(jìn)、消化吸收國外的廢氣處理先進(jìn)技術(shù),另一方面也研究開(kāi)發(fā)了不少適合國情的廢氣處理技術(shù)。下面進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述。

①除塵技術(shù)﹑對耗能高、熱效率低、污染重的鍋爐和工業(yè)窯爐普遍進(jìn)行了改造,減輕了燃煤對大氣的污染(見(jiàn)表0-5)。煙塵、工業(yè)粉塵的除塵技術(shù)與70年代相比有顯著(zhù)進(jìn)步。此外,一些工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的特殊粉塵的除塵技術(shù)也有較大的發(fā)展。如電爐煉鋼、轉爐煉鋼的除塵技術(shù);有色金屬冶煉的除塵技術(shù);鉛玻璃生產(chǎn)過(guò)程所排的“鉛塵”的除塵技術(shù)等。

表0-51981、1985、1989年鍋爐和工業(yè)窯爐改造情況

 

鍋爐改造/臺

鍋爐改造率/%

工業(yè)窯爐改造數/臺

工業(yè)窯爐改造率/%

1981

65001

33

17011

19

1985

114496

52

24356

26

1989

203461

60

46630

48

②二氧化硫處理技術(shù)﹐對于生活用煤排放的二氧化硫(S0),主要靠推廣民用型煤加固硫劑、發(fā)展城市集中供熱、提高城市氣化率等技術(shù)措施削減SO2排放量。對于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐高煙囪排放的二氧化硫(低濃度SO2),中國從1982年開(kāi)始技術(shù)攻關(guān)研究和技術(shù)引進(jìn)發(fā)展較快,取得了明顯進(jìn)展。歸納起來(lái),根據中國國情控制電站鍋爐二氧化硫排放的適用技術(shù)有:旋轉噴霧干燥煙氣脫硫技術(shù),爐內噴鈣/增濕活化脫硫技術(shù),石灰石法煙氣脫硫技術(shù)和循環(huán)流化床燃燒脫硫技術(shù)等;控制工業(yè)鍋爐排放二氧化硫適用技術(shù)有:循環(huán)流化床燃燒脫硫技術(shù),角管式鍋爐爐內噴鈣脫硫技術(shù),以及工業(yè)型煤固硫技術(shù)和濕法脫硫除塵技術(shù)等。

③氮氧化物處理技術(shù)﹐主要是處理硝酸、氮肥生產(chǎn)和使用硝酸的工業(yè)生產(chǎn)所排放的氮氧化物。通過(guò)引進(jìn)和研究開(kāi)發(fā),這方面的處理技術(shù)發(fā)展較快。通常應用的有:選擇性催化還原、非選擇性催化還原,堿液吸收(NaOH、NaCO3等),分子篩吸附,“漂白”稀硝酸吸收等。此外,還研究開(kāi)發(fā)了催化分解法、熱碳層法等。

④汽車(chē)尾氣處理技術(shù)1983年9月中國頒布了第一個(gè)汽車(chē)污染物排放控制標準,考慮當時(shí)的技術(shù)經(jīng)濟條件,這個(gè)標準只控制怠速排放的一氧化氮和碳氫化合物;柴油車(chē)只控制自由加速時(shí)的排煙黑度。1983 ~ 1991年引進(jìn)和研究開(kāi)發(fā)汽車(chē)尾氣處理技術(shù),包括機內凈化和汽車(chē)尾氣凈化(機外),主要是利用催化凈化法。特別值得提出的是研究開(kāi)發(fā)了中國特有的稀土催化劑。

(3)廢氣處理實(shí)用技術(shù)方法已初步形成體系︰經(jīng)過(guò)1982 ~ 1991發(fā)展階段的10年,廢氣處理工程已成為環(huán)境工程學(xué)的重要組成部分,廢氣處理實(shí)用技術(shù)方法體系已初步形成。主要包括:廢氣排放源的評價(jià)分析方法;廢氣處理技術(shù)單元過(guò)程的理論與方法和顆粒物及主要氣態(tài)污染物單項處理技術(shù);綜合防治;方案優(yōu)化。

3.開(kāi)拓階段(1992年~)

1992年6月聯(lián)合國里約熱內盧環(huán)境與發(fā)展大會(huì )后,實(shí)施可持續發(fā)展戰略已成為世界各國的共識。全國人大八屆四次會(huì )議通過(guò)的《國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展“九五”計劃和2010年遠景目標綱要》確定:實(shí)行兩個(gè)具有全局意義的根本性轉變,實(shí)施科教興國戰略和可持續發(fā)展戰略,提出了跨世紀的環(huán)境保護目標,環(huán)境保護進(jìn)人了一個(gè)新的階段。

為了進(jìn)一步貫徹環(huán)境保護基本國策,實(shí)施可持續發(fā)展戰略,落實(shí)《國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展》“九五”計劃和2010年遠景目標綱要》提出的跨世紀環(huán)境保護目標,于1996年7月中在北京召開(kāi)了第四次全國環(huán)境保護會(huì )議。根據會(huì )議的要求和《國務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護若干問(wèn)題的決定》,國家環(huán)保局制定了《國家環(huán)境保護“九五”計劃和2010年遠景目標》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《計劃和目標》),并于1996年9月3日經(jīng)國務(wù)院批復原則同意?!队媱澓湍繕恕返膬蓚€(gè)附件《“九五”期間全國主要污染物排放總量控制計劃》(附件1)和《中國跨世紀綠色工程規劃》(附件2),是實(shí)現跨世紀環(huán)境保護目標的兩項重大舉措。所以,可以這樣說(shuō),《計劃和目標》是今后15年開(kāi)展環(huán)境保護的依據和指導,也是開(kāi)展廢氣處理工程的依據和指導?!队媱澓湍繕恕匪_定的控制污染和破壞的目標是:“到2000年,力爭使環(huán)境污染和生態(tài)破壞加劇的趨勢得到基本控制,部分城市和地區的環(huán)境質(zhì)量有所改善"";“到2010年,基本改變生態(tài)環(huán)境惡化的狀況,城鄉環(huán)境質(zhì)量有明顯的改善"。為實(shí)現環(huán)境目標所規定的廢氣處理任務(wù)如下。

(1)工業(yè)污染源廢氣處理 這是大氣污染控制、廢氣處理的第--個(gè)層次。各行業(yè)的工業(yè)污染源通過(guò)轉變經(jīng)濟增長(cháng)方式、推行清潔生產(chǎn)把污染物的排放量減少到最低限度,并積極進(jìn)行廢氣處理。“九五”期間普遍要求控制的大氣主要污染物是煙塵、二氧化硫和工業(yè)粉塵,并對12個(gè)重點(diǎn)行業(yè)提出了具體的計劃指標。如,有色金屬工業(yè)的主要計劃指標(廢氣處理部分)為:二氧化硫排放量控制在79萬(wàn)t以下,冶煉煙氣制酸量達到每年380萬(wàn)t,硫利用率達到75%。噸鋁排氟量降低到6kg。工業(yè)粉塵排放量控制在6萬(wàn)t左右,回收率達到97%。.工藝廢氣凈化率達到75%。

再如,化學(xué)工業(yè)的目標及主要計劃指標。目標:逐步推行清潔生產(chǎn),實(shí)行化學(xué)工業(yè)污染的生產(chǎn)全過(guò)程控制,最大限度地實(shí)現資源和“三廢”的綜合利用,有效削減化工生產(chǎn)污染物的產(chǎn)生量和排放量,使化學(xué)工業(yè)污染嚴重的狀況得到基本控制。主要計劃指標:鍋爐燃燒廢氣除塵率達到95%,工藝廢氣處理率達到80%,煙塵、二氧化硫、氮氧化物的排放量得到基本控制。對于其他重點(diǎn)行業(yè),如煤炭、電力、鋼鐵、建材、石油化工、輕工業(yè)、紡織及機械等的目標和主要計劃指標,也都提出了具體要求。

(2)城市大氣污染防治 這是廢氣處理的第二個(gè)層次。大氣環(huán)境質(zhì)量指標及大氣污染控制指標是:“九五”期間基本控制住城巿環(huán)境污染加劇的趨勢,部分重點(diǎn)城市的環(huán)境質(zhì)量有所改善。大氣總懸浮微粒(TSP)年日均值,南方城市達到國家二極標準,北方城市爭取達到三級標準。二氧化硫年日均值,南方城市(除高硫煤地區的城市)達到國家二級標準,其他城市達到三級標準。氮氧化物年日均值,100萬(wàn)人口以下的城市達到國家一級標準,100萬(wàn)人口以上的城市達到國家二級標準,200萬(wàn)人口以上的特大城市爭取達到三級標準。汽車(chē)尾氣排放達標率不低于70%。城市大氣污染防治的重點(diǎn)領(lǐng)域是:繼續建設和鞏固煙塵控制區;實(shí)行優(yōu)質(zhì)燃料優(yōu)先供民用的政策,加快城市供氣和集中供熱建設﹔推廣使用型煤,禁止原煤散燒﹔嚴格控制塵污染。酸雨和二氧化硫污染嚴重的城市要加強對SO2的處理??刂拼髿獾趸镂廴镜陌l(fā)展。

(3)區域大氣污染酸雨的控制 這是廢氣處理的第三個(gè)層次。“九五”期間控制酸雨是大氣污染防治的重點(diǎn)。改善能源結構,優(yōu)先發(fā)展水電,積極發(fā)展核電,大力開(kāi)發(fā)新能源和可再生能源;發(fā)展潔凈煤技術(shù),改變煤炭落后的使用方式;加快水電站和工業(yè)鍋爐的脫硫步伐,努力控制降水酸度,遏制南方酸雨區向北方擴展。重點(diǎn)酸雨區(西南、華中、華南和華東)二氧化硫控制項目和30個(gè)重點(diǎn)城市的大氣污染防治項目,已列入“跨世紀綠色工程規劃”。

(4)履行國際公約,為保護全球大氣環(huán)境控制大氣污染物排放﹐這是控制大氣污染進(jìn)行廢氣處理的第四個(gè)層次。

①履行《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)(修訂本)》,保護臭氧層﹑國務(wù)院批準的《中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰方案》已進(jìn)人實(shí)施階段。“九五”期間要繼續與有關(guān)國際組織密切合作,認真實(shí)施淘汰計劃,按規定期限控制和禁止“消耗臭氧層物質(zhì)”(ODS)的生產(chǎn)、進(jìn)口和使用。從1995年開(kāi)始,除特殊場(chǎng)合外,禁止使用哈龍類(lèi)滅火器;1998年在氣溶膠行業(yè)(除醫藥用氯氟經(jīng)驅霧劑外)淘汰ODS;2000年在泡沫塑料行業(yè)(除冰箱及硬質(zhì)聚氨酯外)淘汰 ODS。

②開(kāi)展有關(guān)溫室氣體排放的研究和活動(dòng)大力開(kāi)展節能工作,提高能源利用效率,逐步改善能源結構,減少溫室氣體排放。采取多種措施減少農牧業(yè)的溫室氣體排放,回收利用工業(yè)CO廢氣。同時(shí),開(kāi)展植樹(shù)造林,擴大森林資源,增加對CO的吸納能力。

從上面的闡述可以看出,廢氣處理工程從污染源單項處理→城市大氣污染綜合防治→面臨4個(gè)層次的目標和任務(wù),面向區域、面向全球,確實(shí)進(jìn)入了一個(gè)新階段,需要努力開(kāi)拓進(jìn)取,創(chuàng )造新局面。

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