摘要：随着各钢铁项目的建成投运，钢铁项目产生的大气污染问题随之显现。钢铁项目的大气污染是主要污染之一，无组织排放的烟尘、氮氧化物、二氧化硫、氨气等，已经严重影响周边生态环境和民众的健康生活。
关键词：大气污染；治理措施
引言
近几年，经济和社会的发展速度不断提升，随之而来的问题就是雾霾天气变得越来越严重，与之前相比，不仅持续的时间更长，影响范围和污染物浓度都具有明显的增加。随着雾霾天气发生频率的提高，人们出现呼吸过敏、呼吸道感染等疾病的几率，也呈现出了较为明显的增加趋势，可以说，人们的生活和生命安全，均在不同程度上受到了化工污染所导致的雾霾天气的影响，因此，控制化工污染并对大气雾霾加以防治，成为了研究的重点。
1、钢铁项目大气污染物来源及特征
1.1固体颗粒污染物
固体污染物主要来自钢铁制备、燃烧和煤气净化过程。钢铁制备过程产生的污染来自原煤的堆放、破碎和输送过程产生的粉尘。钢铁燃烧过程产生的污染是煤在燃煤锅炉、气化炉、焦炉等设备燃烧过程排出的微小灰粒，粒径在1μm~100μm。煤气净化过程产生的污染主要来自烘干物料，如生产硫酸铵过程中，湿硫铵由热风加热干燥，部分硫铵颗粒随废气排出，形成固体颗粒污染物。
1.2氮氧化物
钢铁生产中排放的氮氧化物主要是NO和NO2，主要来自煤的燃烧。煤作为燃料燃烧时，氮氧化物的排放系数均在2.70kg/t以上，而原料煤在利用过程中，最大排放系数是0.17kg/t，说明煤在作为原料时的大气污染物排放量要远小于煤的燃烧过程。煤燃烧过程产生的氮氧化物中，NO占90%以上，其余为NO2。钢铁项目氮氧化物排放途径：一是原煤燃烧产生，如气化炉、燃煤锅炉等；二是煤气燃烧产生，如焦炉加热煤气燃烧，管式炉煤气燃烧等。
1.3二氧化硫
钢铁项目二氧化硫排放途径主要来自原煤燃烧和煤气燃烧，占二氧化硫排放总量的80%~90%，如燃煤锅炉、焦炉、加热炉等。还有一部分来自生产过程和开停车、事故状态下的排放，如煤制天然气硫磺回收单元的尾气排放及非正常情况下的排放；煤制油工艺中硫磺回收装置的尾气焚烧排放；煤制甲醇工艺硫磺回收装置、低温甲醇洗尾气洗涤塔尾气和气化炉开车升温废气、气化炉停车排气等非正常排放。
1.4挥发性有机化合物
挥发性有机化合物主要来源于焦炉、焦油槽、甲醇合成塔、甲醇储槽、污水处理池等，多为无组织排放。研究表明，无组织排放占到化工企业排放的50%以上。其中储槽排放的包含苯并芘、氰化氢、酚类、非甲烷总烃、氨、硫化氢等。粗苯储槽排放的包含苯族烃、非甲烷总烃、二硫化碳等。甲醇储槽排放的为甲醇挥发气体。污水处理池产生的包含烷烃、卤代烃、烯烃、芳香烃、含氧有机物和硫醚等化合物。
1.5氨气
钢铁项目氨气污染主要来源有：一是煤气净化单元的各类含氨物料挥发，如氨水槽、焦油槽、氨法脱硫溶液槽、煤气冷凝液槽等；二是氨回收过程排放的氨气，如蒸氨塔蒸氨、无水氨生产过程产生的氨气等；三是合成氨生产单元产生的弛放气，据统计，1t液氨释放的弛放气中含氨量达19kg，是氨气污染的重要来源。
2、钢铁项目大气污染物处理技术现状
2.1固体颗粒物处理技术
固体颗粒污染物的处理技术主要有沉降法、湿法和过滤法。沉降法是利用颗粒自身的重力和离心力，使气体中的颗粒物沉降收集的方法，广泛应用于初级除尘。锥顶进气重力除尘器除尘效率最高可达72.1%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆湿法是利用水和其他液体使颗粒湿润并加以捕集的方法，常用的设备为水浴除尘器。对硫铵水浴除尘器进行改造，使周围大气和操作岗位空气中的硫铵颗粒质量浓度均小于2mg/m3。过滤法是使含有颗粒污染物的气体经过有许多毛细孔的滤料，将颗粒污染物滞留下来的方法，比如布袋过滤、填充层过滤等，其中布袋过滤除尘广泛用于焦炉烟气除尘和电厂飞灰除尘，能够使排放质量浓度小于10mg/m3。
2.2氮氧化物处理技术
钢铁项目产生的氮氧化物主要采用过程控制、尾气脱硝或二者组合处理的方式。焦炉氮氧化物的排放控制，主要采取过程控制和尾气脱硝工艺。过程控制包括降低燃烧室温度、废气再循环、控制阶段燃烧技术。研究表明，应用过程控制技术后，焦炉中氮氧化物的排放质量浓度由1300g/t~1900g/t（以焦炭计）降为450g/t~700g/t（以焦炭计）。尾气脱硝工艺主流技术是选择性催化还原法（SCR）。该法是在操作温度300℃~400℃的条件下，利用负载于TiO2的V2O5、WO3作催化剂，用氨作还原剂进行氮氧化物脱除的过程，氮氧化物减排可达90%以上。该技术采用模块化的催化剂，便于催化剂更换，在燃煤锅炉、焦炉废气的氮氧化物去除方面，应用较为广泛。
2.3二氧化硫处理技术
常见的二氧化硫处理方法主要有物理法、化学法以及生物法等几种。首先，物理法。物理法可以详细的划分为干式吸附法、膜分离法、溶剂吸收法等。干式吸附法实际上就是充分利用吸附剂吸附、分离以及再生的过程，达到脱除二氧化硫的目的。比如，钢铁企业常用的活性炭烟气脱硫装置，实际上就是借助活性炭的催化作用以及烟气中的氧，先将SO2氧化为SO3，然后再用水吸附SO3，使其转变为硫酸，从而达到从活性炭中去除与回收的目的，经过长期的实践应用，使用这种方法脱硫率达到了85%以上。膜分离法就是利用微孔膜在一定压力下，只允许废气中二氧化硫气体穿过微孔的特点，分离废气中存在的二氧化硫气体。随着低浓度烟气脱硫γ-Al2O3复合膜脱硫工艺的推广和应用，这一工艺与膜分离技术的紧密融合，促进了低浓度烟气脱硫效果的有效提升。其次，化学法。石灰石法与氨法是最常用的化学脱硫方法。氨法就是将氨水溶液作为吸收剂，与废气中的二氧化硫反应生成硫酸溶液，完成二氧化硫的分离。由于这一方法具有操作简便且经过净化的烟气溶胶少、硫酸铵产品回收率高等特点，所以被广泛的应用于钢铁企业低浓度烟气脱硫作业中。最后，微生物法。微生物法就是利用微生物对无机硫化物产生的还原作用，代谢废气中存在的二氧化硫，从而达到去除二氧化硫的目的。微生物法作为一种新型的钢铁企业烟气脱硫方法，该方法不仅设备简单，而且化学脱硫剂使用量少，回收效果优良，降低了二次污染问题发生的几率。
2.4 VOCs处理技术
VOCs处理技术主要包括能力催化燃烧法、冷凝法、吸附回收法等几种。（1）吸附回收法。这一方法主要是借助固体吸附剂的吸附作用，通过将VOCs中的各组分选择性吸附的方式，去除废气中的二氧化硫。这一方法因为具有设备简单、操作灵活且去除效率高等特点得到了广泛的应用。但是，这一方法在实际应用过程中，存在着投资费用高、且容易出现二次污染等缺点。（2）催化燃烧法。这一方法实际上就是烟气在燃烧的过程中，在低温环境下合理的利用催化剂分解VOCs的一种方法。这一方法虽然能够高效、彻底的处理复杂的VOCs气体，但是，由于使用这一方法前期的投资较大，且对催化剂的要求较高，钢铁企业应该根据实际的情况运用这一方法。（3）冷凝法。冷凝法就是通过加压降温的方式，促使废气中的VOCs发生凝结现象，以达到彻底净化和回收废气的目的。经过长期的实践应用，使用这一方法去除80%~90%沸点为60℃的VOCs效果非常的显著。由于该方法在实际应用过程中，对相关设备的要求较高，所以大多与吸附法、催化燃烧法等方法结合在一起使用。
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论文作者:许道建
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
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