我國(guó)大氣污染嚴(yán)重，污染廢氣排放總量處于較高水平。為控制和整治大氣污染，“九五”以來，我國(guó)在污染排放控制技術(shù)等方面開展了大量研究開發(fā)工作，取得了許多新的成果，大氣污染的防治也取得重要進(jìn)展。在“八五”、“九五”期間，國(guó)家辟出?？铋_展全球氣候變化預(yù)測(cè)、影響和對(duì)策研究，在溫室氣體排放和溫室效應(yīng)機(jī)理、海洋對(duì)全球氣候變化的影響、氣候變化對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與自然資源的影響等方面取得很大進(jìn)展。近年來，我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力有了很大提高，初步形成了具有中國(guó)特色的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)和管理體系，環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的進(jìn)展明顯。

    前 言

    我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展推動(dòng)了我國(guó)環(huán)保科技研究領(lǐng)域不斷拓展，我國(guó)早期的環(huán)境科學(xué)偏重單純研究污染引起的環(huán)境問題，現(xiàn)在擴(kuò)展到全面研究生態(tài)系統(tǒng)、自然資源保護(hù)和全球性環(huán)境問題；特別是污染防治，由工業(yè)“三廢”治理技術(shù)，擴(kuò)展到綜合防治技術(shù)，由點(diǎn)源的治理技術(shù)，擴(kuò)展到區(qū)域性綜合防治技術(shù)，并研究開發(fā)了無廢少?gòu)U的清潔生產(chǎn)工藝、廢物資源化技術(shù)等。

    在大氣污染防治技術(shù)的研究開發(fā)方面，近年來我國(guó)取得眾多成果，與此同時(shí)，如表1所列，大氣污染的治理也取得了很大進(jìn)展。

    表1 近年我國(guó)大氣污染治理取得的一些進(jìn)展[1]

    大氣污染防治 1995年 1996年 1997年 1998年 1999年 2000年

    工業(yè)廢氣治理率（%） 82.5 84.4 86.3 87.1 85.1 89.8

    建成城市煙塵

    控制區(qū)數(shù)（個(gè)） 3002 2319 2339 2446 2364 2718

    煙塵控制區(qū)面積

    （平方公里） 12532 12961 15791 13796 16000 18000

    “九五”期間全國(guó)主要污染物排放總量控制計(jì)劃基本完成。在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值年均增長(zhǎng)8.3%的情況下，在大氣污染防治方面，2000年全國(guó)二氧化硫、煙塵、工業(yè)粉塵等項(xiàng)主要污染物的排放總量比“八五”末期分別下降了10？15%。

    結(jié)合經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，國(guó)家取締、關(guān)停了8.4萬多家技術(shù)落后、浪費(fèi)資源、質(zhì)量低劣、污染環(huán)境和不符合安全生產(chǎn)條件的污染嚴(yán)重又沒有治理前景的小煤礦、小鋼鐵、小水泥、小玻璃、小煉油、小火電等“十五小”企業(yè)，對(duì)高硫煤實(shí)行限產(chǎn)，有效地削減了污染物排放總量。

    全國(guó)23萬多家有污染的工業(yè)企業(yè)中，90％以上的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了主要污染物達(dá)標(biāo)排放。46個(gè)考核的環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市中，25個(gè)城市實(shí)現(xiàn)了大氣質(zhì)量按功能分區(qū)達(dá)標(biāo)，有19個(gè)城市（區(qū)）被授予國(guó)家環(huán)境保護(hù)模范城市（區(qū)）。

    重點(diǎn)區(qū)域的污染治理也取得了階段性成果。“兩控區(qū)”二氧化硫排放總量降低，酸雨范圍和頻率得到控制，保持穩(wěn)定。北京市環(huán)境治理初見成效。重點(diǎn)區(qū)域的污染治理帶動(dòng)了全國(guó)污染防治工作的全面展開[2]。

    1 大氣污染防治技術(shù)

    為控制和整治大氣污染，“九五”以來，我國(guó)在煤炭潔凈加工開發(fā)技術(shù)、煤炭潔凈高效燃燒技術(shù)、煤炭潔凈轉(zhuǎn)化技術(shù)、污染排放控制技術(shù)等方面開展了大量研究和開發(fā)，取得了許多新的成果。與此同時(shí)，我國(guó)大氣污染的防治也取得重要進(jìn)展。酸雨和二氧化硫控制區(qū)的污染防治工作已深入展開。“兩控區(qū)”內(nèi)175個(gè)地市和電力、煤炭等行業(yè)編制了二氧化硫污染防治規(guī)劃。關(guān)停小火電機(jī)組198臺(tái)（裝機(jī)容量208萬千瓦）。8個(gè)省、自治區(qū)、直轄市開始限制燃煤含硫量。目前，“兩控區(qū)”年削減二氧化硫排放量近80萬噸，93個(gè)城市二氧化硫的濃度達(dá)到國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[3]。

    如果中國(guó)的燃煤電站的煙氣排放要達(dá)到目前發(fā)達(dá)國(guó)家規(guī)定的水平，SO2的排放量將從每年680萬噸下降至170萬噸，NOx的排放量將從100％下降至30％，CO2也將減排2500萬噸。中國(guó)控制和整治大氣污染任重而道遠(yuǎn)。

    1.1脫硫技術(shù)

    控制SO2排放的工藝按其在燃燒過程中所處位置可分為燃燒前、燃燒中和燃燒后脫硫三種。燃燒前脫硫主要是洗煤、煤的氣化和液化。洗煤可用作脫硫的輔助手段，經(jīng)濟(jì)適用的煤氣化和液化技術(shù)在進(jìn)一步開發(fā)之中。就燃燒中脫硫的型煤和循環(huán)流化床燃燒來說，燃用型煤比直接燃用原煤節(jié)煤又干凈，較多用于中小鍋爐上；國(guó)內(nèi)適合大的循環(huán)流化床是75t/h爐型，適用于工業(yè)鍋爐和采暖，國(guó)外電站應(yīng)用于機(jī)組容量有的高達(dá)300t/h。

    表2 煙氣脫硫技術(shù)[4]

    濕 法 干 法／半 干 法

    1，石灰石/石灰拋棄法 1，旋轉(zhuǎn)噴霧干燥（SDA）法

    2，石灰石/石膏法 2，爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化

    (LIFAC與LIMB) 法

    3，雙堿法 3，循環(huán)流化床脫硫技術(shù)

    4，氧化鎂法 4，荷電干式噴射脫硫（CDSI）法

    5，韋爾曼―洛德 5，電子束照射（EBA）法

    （Wellman-Lord）法

    6，氨法 6，脈沖電暈等離子體（PPCP）法

    燃燒后煙氣脫硫技術(shù)是當(dāng)前世界唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式，是控制SO2污染和酸雨的主要技術(shù)手段。而煙氣脫硫被認(rèn)為是控制SO2適合行之有效的途徑。煙氣脫硫主要有濕法、半干法、干法和硫氮聯(lián)脫法等。目前世界上采用煙氣脫硫系統(tǒng)適合多的國(guó)家為美國(guó)、日本和德國(guó)。各國(guó)目前采用的各種主要煙氣脫硫技術(shù)列于表2。其中，濕式石灰石-石膏法、噴霧干燥法、LIFAC法、CDSI法是工藝成熟、應(yīng)用較廣的煙氣脫硫方法。

    目前，世界上運(yùn)行著500座以上的煙氣脫硫裝置。而其中90％以上（按機(jī)組容量計(jì)）為濕法脫硫工藝。發(fā)達(dá)國(guó)家大型燃煤鍋爐幾乎都配備有效率在95%以上的濕法脫硫設(shè)備，中小鍋爐也采取了經(jīng)濟(jì)可行的脫硫措施，包括爐內(nèi)噴鈣及增濕活化脫硫工藝。半干法旋轉(zhuǎn)噴霧法、爐內(nèi)噴吸收劑――增濕活化脫硫工藝在歐洲應(yīng)用較多。流化床燃燒技術(shù)在燃燒過程中有效控制SO2和NOx的生成，日益受到重視。日本開展利用表面熱處理后的活性炭纖維（ACF）對(duì)煙道氣進(jìn)行脫硫、脫氮的試驗(yàn)研究，取得了很好效果。利用ACF凈化煙道氣的技術(shù)屬于半干式氧化型，其優(yōu)點(diǎn)是：脫硫、脫氮反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，副產(chǎn)的硫酸、硫酸鹽及硝酸、硝酸鹽等可以獲得連續(xù)回收。這種燃煤鍋爐煙氣脫硫、脫氮技術(shù)不僅具有較高的脫硫、脫氮性能，而且用水量少，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，目前正在進(jìn)行實(shí)用化研究。

    二氧化硫不僅在大氣中形成酸雨，造成空氣污染，而且嚴(yán)重腐蝕鍋爐尾部設(shè)備，影響生產(chǎn)和安全運(yùn)行。電站鍋爐是我國(guó)二氧化硫的主要排放源，它的特點(diǎn)是煙氣量大，SO2濃度低，綜合利用難度大。在電站煙氣脫硫的運(yùn)行費(fèi)中，脫硫劑的費(fèi)用占有很高比例。我國(guó)發(fā)電用煤的平均含硫量高達(dá)1.15%，因此，電站煙氣脫硫?qū)ξ覈?guó)來說更為重要。

    我國(guó)燃煤二氧化硫控制技術(shù)的研究開發(fā)始于20世紀(jì)60年代初，其后規(guī)模不斷擴(kuò)大。“七五”期間，工業(yè)型煤開發(fā)、燃煤固硫新型循環(huán)床鍋爐技術(shù)開發(fā)、火電廠排煙脫硫技術(shù)研究等列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃；“八五”期間，循環(huán)床燃燒脫硫技術(shù)完善化及工程配套應(yīng)用技術(shù)研究、工業(yè)型煤固硫技術(shù)完善化及工業(yè)應(yīng)用研究、濕式脫硫除塵技術(shù)研究、噴鈣脫硫成套技術(shù)開發(fā)等列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃；“九五”期間，又把燃煤煙氣二氧化硫控制關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備研究列入科技攻關(guān)計(jì)劃。

    對(duì)于燃煤煙氣凈化技術(shù)，近年來，我國(guó)在基礎(chǔ)研究和中小鍋爐煙氣凈化技術(shù)方面取得了一定進(jìn)展。為提高脫硫劑的脫硫效率，在Ca(OH)2中加入易潮解鹽和堿，或用燃燒飛灰和Ca(OH)2的水合物作吸著劑，或用活性焦或活性炭作吸附劑，在實(shí)驗(yàn)室研究中都取得一定成果。適合中小型鍋爐的網(wǎng)膜塔除塵脫硫系統(tǒng)、雙擊式除塵脫硫工藝、旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫小型試驗(yàn)裝置等都取得初步成效。

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