在历史上最严格的环境保护标准下,空气污染指数没有明显下降,雾霾仍以挑衅的眼神向中国展示肌肉,人们开始盯着烟囱“滚滚白烟”,上海、浙江、天津、河北等地近日出台了大气治理新规,地方标准前所未有地提到了白烟排放控制指标。“烟气脱白”一词未经“草根”,径直成了“明星”以此为主题的会议如雨后春笋般涌现,没有统一的标准.没有科学描述,市场上没有相应的技术和设备,需要治理的企业和单位不知所措。
脱白,顾名思义,就是消除工业排放的白烟。我们看到的烟气来自各行各业,包括:燃煤发电.垃圾发电.生物质发电.加热锅炉等烟气;钢铁行业烧结机;.球团.竖炉.转炉.热轧生产线产生的烟气;焦化工业焦炉烟气.水熄焦烟气;玻璃.水泥.砖瓦.陶瓷窑产生的烟气;能源.有色.化工.石化.建材等行业生产过程中产生的烟气。
根据国家环保要求,上述工业烟气必须脱硝.除尘.和脱硫等工序,当氮氧化物.二氧化硫.当烟尘等有毒有害物质浓度降低到工业烟气排放标准值以下时,允许排放。我们看到的白烟,一是烟气中含尘量高,达不到排放标准“浓烟滚滚”;二是虽然排放达标,但由于冬季环境温度低于烟气温度露点,出现白烟现象。
2014年2月,习近平指出:“控制雾霾的首要任务是控制雾霾PM2.5”。这句话打破了雾霾的根源,指出了控制雾霾的首要任务。
1997年由美国人提出,是指空气中空气当量学粒径为2.5pm(微米)固体颗粒或液滴(气溶胶)的总称。
所谓PM2.5、主要包括无机元素.水溶性矿物质.有机化合物和含碳成分是一种粒径小(空气当量学直径)的颗粒,比表面积大,容易在空气中丰富其他有毒成分.有害物质SOx(硫氧化物).NOx(氮氧化物).VOCx微小液滴、微小液滴和微小颗粒是形成雾霾的主要物质。
PM2.5来源广泛.原因复杂,包括自然过程和人工排放过程,主要是人工排放。人工排放包括化石燃料(煤).汽油.柴油.天然气)和生物质(秸秆).木柴)等燃烧.道路和建筑施工扬尘.工业粉尘.油烟等污染源直接排放的颗粒物也包括一次排放的气体污染物(主要包括二氧化硫).氮氧化物.氨气.挥发性有机转化为挥发性有机物等。
2017年3月1日,中国科学院召开大气雾霾研究通报会,通报大气污染原因:二次颗粒物为二次颗粒物PM2.最大的来源。中国科学院城市环境研究所副所长何洪介绍,污染排放是烟雾形成的内因。PM2.来源包括直接排放和二次生成。PM2.5的二次生成是指通过各种化学物理过程将排放到大气中的气体污染物转化为硫酸盐.硝酸盐.炫耀盐和二次有机气溶胶等细颗粒物。研究表明,中国中东部的二次颗粒物对二次颗粒物。PM2.5的贡献率通常高达60%,二次颗粒物在雾霾中所占比例往往较高。
颗粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是由直接污染源释放到大气中造成污染的颗粒物,如土壤颗粒.海盐粒子.燃烧烟尘等;二次颗粒物是由大气中的一些污染气体组成(如二氧化硫)组成的.氮氧化物.碳氢化合物等。)之间,或通过光化学氧化反应与大气中的正常成分(如氧气)之间.催化氧化反应或其他化学反应转化产生的颗粒物,如二氧化硫转化产生硫酸盐,氮氧化物转化为硝酸盐。
由于我们知道雾霾的根源和雾霾控制的首要任务是控制雾霾的根源PM2.5、二次颗粒物的来源及对PM2.5的贡献率,我们不难找到控制雾霾的主要方向——控制二次颗粒物。
二次颗粒物的产生有自然原因,更重要的是人为原因。我们对自然的控制是有限的,但我们完全有能力控制人为因素。
“十一五”一开始,尤其是“十二五”工业烟气环保治理以脱硫为重点.脱硝.除尘作为一篇文章,但其实质只是减排,与全社会普遍关注的痛点——雾霾无关。因为我们谁也认不出铁的事实——从2012年开始,雾霾来袭,频发,愈演愈烈...即使在历史上最严格的环保标准下,空气污染指数也没有明显下降,雾霾依然显示出肌肉。
现在绝大多数的工业烟气都是除尘的.脱硫脱硝环保处理,原烟囱出现黑色.黄色.灰烟消失了,长尾巴的烟消失了。“滚滚白烟”展现在人们的视线中。
近年来,致力于环境保护的人们通过科学实验获得了大量的真实数据,得出结论:排放到大气中的工业烟气中含有大量的水蒸气和雾滴,大量的气体污染物溶解在雾滴中,随着雾滴从烟囱排放到大气中,通过扩散.失水和化合.分解等物理化学过程转化为硫酸盐.硝酸盐.镣铐盐、二次有机气溶胶等细颗粒物比表面积大,自重难以沉降,长期漂浮在空中。这些颗粒物几乎都是PM2.5,甚至PM0.38、在气候条件下形成富集,最终形成-霾。
六、烟气脱白的目的和作用
最近,针对烟囱“滚滚白烟”,上海.浙江.天津、河北等地相继出台了新的大气治理规定。地方标准前所未有地提到了白烟排放的控制指标,即工业烟气脱白治理。其目的是去除烟气中的雾滴,以满足新大气治理规定的要求。