工业废气治理技术效率及其影响因素研究

文_冯捷 湖州利升检测有限公司

截止到2019年9月底，我国出台的工业废气排放标准中规定硫氧化物最高排放浓度为1200mg/m3，其中使用级硫化物如二氧化硫，最高排放浓度仅为700mg/m3。依据工业废气产生情况和排放标准升级传统废气处理技术，是解决工业生产过程中废气排放不达标问题的关键。

1 工业废气治理技术应用背景

图1 2007年以来工业废气主要成分排放量变化图（图源：根据公开资料整理）

2007年以来工业废气主要成分排放数量的变化情况如图1所示。图1中预测了2020年的废气成分排放数据。观察图1可发现氮氧化物的排放量在2011年达到最高，虽然往后在逐年递减，但仍然保持在1500万t排放量之上。硫氧化物的排放量在自2007年以来一直在减少。受到大型工厂数量增加的影响，烟尘排放量在2014年以将近40%的增长率达到最高。综合各工业废气主要成分排放量的变化情况，可以知道我国工业废气处理技术效率受到工业废气组成成分结构变化的影响比较大，一旦各成分在工业废气中的占比出现较大的改变，原有的工业废气处理技术效率就会相应降低，经过处理后的工业废气成分也会发生较大的改变。

常见的工业废气治理有生物分解法、等离子法、活性炭吸附法、UV光解净化法和植物喷洒液除臭法共五大类治理方法。不同方法应用于不同的工业废气治理中，在综合治理效率方面存在一定差异。其中，治理效率最高的方法是UV光解净化法。采用UV光解技术使废气在光子的催化作用下进行分解，光解技术要求不高且使用起来比较简单，但光解技术的发展当前还处于起步阶段，技术的应用还不够成熟。除UV光解净化法外，其他的工业废气治理方法使用的治理技术都比较成熟，但在治理效率和治理成本上一直没有得到很大的突破。

2 影响工业废气处理技术效率的因素

工业废气处理技术的效率是影响工业废气处理工作成本和废气净化程度的决定性因素之一，高效率的处理技术能够在较短的时间内处理更多的工业废气，有效降低工业废气处理的时间成本，且废气处理效果较好。

2.1 工业废气治理技术人才缺失

近几年我国才开始全面实施工业废气治理计划，工业废气治理技术人才储备少，短时间内很难培养出大批优秀的专业人才。尽管我国教育体制改革在不断深化、推进，但我国在高等教育领域与西方发达国家仍存在较大差距，且国外工业废气治理专业人才的培养时间开始的比国内早，相关技术研究经验也明显比国内丰富。虽然我国的工业废气治理相关的政策出台更新速度加快，标准也逐渐向国际标准靠拢，但技术和人才的缺失始终导致我国工业废气治理工作进展较慢。

2.2 工业废气处理技术成本高

工业生产活动的进行都是以盈利为目的的，从资本的角度来看应用需要耗费高昂资金的工业废气处理技术显然是不划算的，如果使用传统工业废气处理技术也能勉强达到排放标准，就很少会有企业选择花更高的代价去降低工业废气的排放浓度。如果大多数企业的选择都是以牺牲环境来保障自己更高的收益，那工业废气治理技术的改进就得不到企业的支持，工业废气治理的大环境也就很难得到改善。失去企业支持的工业废气治理技术研究，如果仅仅依靠社会环保人士和政府政策的支持，很容易由于缺乏后续资金和人才支持而中断。

2.3 工业生产高污染原料的使用

工业废气来源占比情况如图2所示。由图2可知，水泥窑、高炉煤气、氧气转炉以及烧结机在年度工业废气产生来源中所占的比例较高，其中水泥窑高达20%。而这些传统工业生产环节主要就是对燃煤的使用，由于新能源成本比较高，使用新能源的机器设备也没有在我国工业生产中实现普及，传统的冶炼行业仍然坚持使用煤矿等高废气排放原料。无法将传统能源替换成低废气排放的新能源，工业废气处理技术再先进也无法改变废气浓度高的问题。

图2 工业废气来源占比图（图源：根据公开资料整理）

3 提高工业废气处理技术效率的有效途径

3.1 建立健全相关法律法规

很多企业由于成本过高而不愿采取更好的工业废气处理技术，部分企业甚至不顾法律要求，在法律管制比较松懈的地区直接将工业废气排放到大气中，加大了我国工业废气治理工作的难度。通过加强与工业废气治理相关的法律惩罚，有关部门严格按照法律规定对违反相关规定的工厂采取严惩措施，可以提高企业对工业废气处理的重视程度。此外，逐步提升我国工业废气排放标准，可以使企业为了达到废气排放标准而放弃传统的低成本高污染的废气处理技术和高废气排放的原料，转而将眼光投向更好的工业废气处理技术和环保新能源，进而促进我国整体工业废气处理技术的升级换代。

3.2 培养工业废气处理技术型人才

通过在高校开设工业废气处理专业课程，成立高校工业废气处理技术研究实验室等研发机构，让更多的学生接触到工业废气处理，为工业废气处理行业培养潜在人才。还可以通过政府出资成立社会专业研究机构，聘请优秀人才来研究更多更高效的工业废气处理技术。此外，加强企业工业废气处理部门工作人员对工业废气处理技术的认识，改变企业决策者单纯从利益角度考虑工业废气处理方案的思维方式，也是提高工业废气处理技术实际应用效率的有效方法。

3.3 推动新型工业废气处理技术的应用

在传统的工业废气处理技术基础上，有不少新型技术问世。如废气净化程度更高的微生物降解技术，能够让分解部分废气成分的微生物吸附于特殊的多孔材质上，废气在排放过程中通过这些微生物群，达到降低废气浓度的目的。经过多方实验，这种新型技术的处理效率高达99%。此外，还有微波催化氧化这种以较低能耗实现热解废气成分的新型工业废气处理技术，不但对环境损害程度低，还能实现废气中部分物质的循环利用，达到节能环保的目的。因此，需采取一定的鼓励政策，如技术支持、设备补贴等方式，来促进各工厂更新工业废气处理方案，以大范围提高我国工业废气处理技术的废气处理效率，减少废气排放对环境的污染。