环境工程中大气污染处理探讨

大气污染治理是一项复杂而艰巨的任务，需要全社会的共同努力。通过优化产业结构、加强工业污染排放控制、提高治理技术水平等综合措施，可以在一定程度上缓解大气污染的现状。

1 大气污染的来源和原因

大气污染的来源广泛，大致可分为人为来源和自然来源。人为来源是污染的主要来源，包括工业生产、运输、能源使用和农业活动。例如，工业生产中化石燃料的燃烧是二氧化硫和氮氧化物的主要来源，汽车尾气是一氧化碳、氮氧化物和颗粒物的重要来源，而农业活动是氨和粉尘的主要排放源。自然来源包括森林火灾、火山爆发、沙尘暴等。虽然它们在某些区域和时期对大气质量有重大影响，但总体而言，它们的影响小于人为来源。大气污染的产生还与多种因素有关，包括经济发展水平、能源结构、交通方式、气候条件和地理位置等。例如，高度工业化和城市化地区通常面临更严重的大气污染问题。

2 环境工程中大气污染处理的措施

2.1 污染源控制

2.1.1 清洁生产技术

清洁生产技术通过改进生产工艺、优化资源利用、减少废物产生和降低污染物排放，从源头上减少对环境的负面影响。其目标是实现资源和能源的高效利用，同时减少废气、废水和固体废物等污染物的排放，最大限度地减少对生态环境和人类健康的危害。在化工、钢铁等重工业中，通过优化生产工艺和设备，采用更高效、低排放的技术，减少不必要污染物的产生，采用先进的反应器和催化剂技术，提高反应效率，从而减少有害废气的排放。采用低污染或无公害的原材料替代传统高污染材料。在制造中，采用低挥发性有机化合物溶剂代替传统的高挥发性有机化合物溶剂，减少挥发性有机化合物的排放。此外，利用天然气、太阳能等清洁能源替代煤炭等高污染燃料也是减少污染物排放的重要途径。节能减排技术可以提高能源利用效率，减少能源浪费，从而间接减少能源生产过程中的污染物排放。在工业生产过程中，可以通过回收余热、采用节能设备、优化能源管理等方式降低能耗，从而从源头上减少二氧化碳等温室气体的排放。

2.1.2 废气回收与资源化利用

在工业生产中，特别是化工、钢铁、石油炼制等领域，废气中往往含有大量的有害物质，如一氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、挥发性有机物等。通过吸附、吸收、催化燃烧等废气净化技术，可以有效去除废气中的有害成分，将其转化为无害物质或通过循环利用实现污染物的源头控制。催化燃烧技术适用于处理含低浓度有机物的废气。在催化剂的作用下，废气中的有机物发生氧化反应，转化为二氧化碳和水。这样既能有效去除污染物，又能回收利用废气中的热能，进一步提高能源利用效率。吸附法是利用活性炭等固体吸附剂吸附废气中的污染物，而吸附法是通过水或化学溶液等液体吸附剂吸附废气中的有害气体。

2.1.3 污染源减排技术

在源头控制方面，减少污染源的排放是最直接的技术途径。通过降低原料污染负荷，降低能耗，优化生产工艺，可以显著减少污染物的排放。在高能耗的工业过程中，升级设备，采用更节能的技术和装置，不仅可以降低能耗，还可以减少因能耗过高而产生的废气排放。同时，要从生产、运输到处置全过程控制污染源，最大限度地减少整个生产链的污染物排放。通过加强对原材料选择、生产工艺、废弃物处理、产品生命周期等环节的管理和优化，可以系统地减少污染排放。

2.2 烟气脱硫脱硝技术

2.2.1 烟气脱硫技术

湿法脱硫是利用石灰石、石膏等物质与烟气中的二氧化硫发生化学反应，生成硫酸钙等无害物质，从而实现二氧化硫的脱除。石灰石-石膏湿法脱硫是湿法脱硫中最常用的一种。石灰石与水反应生成氢氧化钙，然后氢氧化钙与二氧化硫反应生成硫酸钙。该反应产生的硫酸钙通常作为副产品以石膏的形式回收利用。

干脱硫是一种通过与固体吸附剂反应从烟气中去除二氧化硫的过程。干法脱硫一般采用石灰粉、铝土矿等干法吸附剂，通过吸附或化学反应将烟气中的二氧化硫去除。干法脱硫不需要使用液体吸收剂，避免了废水的产生。

2.2.2 烟气脱硝技术

选择性催化还原技术主要用于去除烟气中的氮氧化物。这项技术依靠催化剂的作用将氮氧化物还原成无害的氮和水蒸气。选择性催化还原技术是利用催化剂的作用，通过氨或尿素与烟气中的氮氧化物发生反应，将氮氧化物还原为氮气。该反应可以在低温下进行，并且在钛基催化剂等催化剂的作用下可以实现高效的氮氧化物转化。

选择性非催化还原是一种相对简单、成本较低的脱硝技术，通常适用于温度较高的烟气。选择性非催化还原技术利用氨或尿素等还原剂与烟气中的氮氧化物发生还原反应，生成氮和水。选择性非催化还原不需要催化剂，通常在高温条件下（ 850～1100°C ）进行。

2.3 大气污染控制设备

2.3.1 静电除尘器

静电除尘器的核心原理是电场力的作用。当含尘气体通过电极时，气体中的粒子被电离并带负电荷。在电场力的作用下，带负电荷的粒子向正极或集尘电极移动，最终沉积在集尘板上。沉积的颗粒通过周期性振动或机械清洗从除尘器中除去。

2.3.2 催化燃烧器

催化燃烧器是利用催化剂降低有害气体的燃烧温度，提高燃烧效率的污染控制装置。它通常用于处理工业废气和汽车尾气等排放物中的有机污染物。催化燃烧器的工作原理是使废气中的有机污染物与氧气发生反应。催化剂可以加速反应过程，降低燃烧所需的温度。常见的催化剂包括贵金属催化剂，如铂、钯和铑。

2.3.3 气体吸附装置

气体吸附装置是一种通过吸附材料去除废气中有害物质的设备。吸附材料通常有活性炭、分子筛、硅胶等。这些材料比表面积大，吸附性能好，能吸附气体中的污染物。气体吸附装置通过吸附材料的物理或化学吸附作用将污染物从气体中分离出来。废气进入吸附装置后，气体中的污染物被吸附在吸附剂的表面或孔隙上。

综上所述，未来，随着技术的不断发展和环保意识的增强，大气污染的防治将得到更全面的实施，从而促进社会的可持续发展和共同繁荣。

参考文献：

[1] 环境工程中的大气污染防治管理措施简析. 王仁为.生态与资源，2024（07）

[2] 环境工程中的云南昆明大气污染防治管理措施. 尹瑾.黑龙江环境通报，2024（05）

[3] 大气污染防治与控制技术研究. 练芬芬.皮革制作与环保科技，2024（05）