基于化学工程的空气污染治理技术及其优化研究

摘要：随着我国国民经济的稳步快速发展和工业生产质量的持续提升，加上人口规模不断扩大，加剧了空气污染问题。特别是机动车数量的激增和工业厂区的扩展，使得有害气体排放量逐年攀升，进一步加剧了空气污染治理的复杂性。民众对于改善空气质量、加强污染治理的呼声日益高涨。本研究聚焦于化学工程在空气污染治理及优化中的应用优势和策略，从而不断推进和完善空气污染治理体系，加大治理强度，全面减轻空气污染程度，确保居民生活与生态环境的安全健康。

关键词：化学工程；空气污染治理；优化研究

引言

当前，我国面临的空气污染问题相当严峻，对居民生活造成了重大影响，同时也阻碍了社会的和谐发展，因此治理空气污染已成为当务之急。在空气污染治理进程中，主要难题包括污染种类的多样性、缺乏前沿治理技术以及管理人员认识不足等，这些都对治理工作的推进造成了障碍。因此，必须全面升级空气污染治理策略，不断优化治理体系，探索创新方法，并深入实施污染物控制，以确保治理工作的实效性，稳步提升治理成效，为可持续发展提供坚实支撑。

1.空气污染源头分析

1.1 自然因素导致的污染

自然界在循环演变过程中所形成的污染源，可被称作“自然源”。这类污染通常源于地壳活动、环境温度变化等多种不可抗力因素，涵盖了地震、火山喷发、森林大火等自然灾害释放的硫氧化物、灰尘颗粒、氮氧化物等一系列有害物质。

1.2 人类活动造成污染

人口密集区域，在日常生活中会产生大量污染物。一是，工业废气，源自生产过程中的排放，涵盖了刺激性、有毒性、异味性及含尘等多种有害气体。若这些废气未经处理便直接释放至大气，将对人类呼吸系统构成严重威胁。历史上，为促进经济快速增长，我国曾大量投资于工业生产，致使工业规模持续扩张。然而，这一工业化进程的加速也伴随着空气中污染物含量的急剧增加，进而导致了空气质量的明显下降。 二是汽车尾气排放，其中包含氧化氮、一氧化碳及固体微粒等，其中铅颗粒对人体健康构成较大威胁，且易受气候条件影响而快速散布，引发广泛危害。三是供暖设备运行中产生的废气，随着居民对生活品质期望的提升，供暖系统已不再局限于北方，南方地区也逐渐采用，但部分地区供暖结构欠合理，缺乏集中供暖设施，导致在煤炭燃烧过程中释放大量污染物。

2 化学工程在治理空气污染方面的应用优势

2.1降低空气环境治理的成本

我国长期以来的环境污染治理模式是“先污染后治理”的怪圈，

这种滞后性不仅让环境治理变得更为困难，还大幅度增加了治理的经济成本。同时，传统治理方式高度依赖人力与机械设备，成为抬高治理成本的重要因素。更糟糕的是，不当的治理方法还可能加剧环境恶化，引发二次污染风险，进一步推高了整体治理的复杂度和成本。化学工程技术则是从确保反应物与有害物质充分反应这一基础化学反应出发进行治理，有效避免了二次污染的发生，正因如此，能够大幅度削减环境污染治理的成本。

2.2加速空气污染治理的进程

随着我国化工与工业实力的持续增强，对于提升环境污染治理效率与质量的需求愈发迫切。以往的环境污染治理方式往往难以触及根本，仅停留在表面解决，就是所谓“治标不治本”，传统的污染治理措施未能充分考虑社会发展的需求，无法实现环境治理与社会发展的同步进行。同时，在预测环境污染趋势方面也存在显著的滞后，这导致生态环境治理更多地侧重于治理而非预防。一旦忽视了预防的重要性，生态环境治理便容易陷入“先污染后治理”的恶性循环之中。而要提升治理效率则面临诸多挑战。采用绿色化学技术，不仅能有效降低环境污染治理的成本，还能大大缩短治理周期，使环境治理与社会进步的步伐相协调，从而大幅提升治理的最终成效。

2.3增强空气污染治理的安全性

传统环境治理方法因其复杂的工艺流程，导致了高昂的成本，同时也限制了其应用的可能性。此外，传统环境治理在操作上极具复杂性和挑战性，一旦操作不当，不仅无法有效改善环境，反而可能加剧污染状况，导致多数治理项目难以达到真正的安全治理。应用化学工程技术能极大地提升空气污染治理的安全性，原因在于绿色化学技术的操作方法相较于传统治理方法更为简便，操作安全性更高，这使得这种创新的环境治理技术能够迅速得到大范围的应用和推广。

3 化学工程技术在空气污染治理中的应用策略研究

在大气污染治理领域绿色化学技术凭借催化氧化、生物降解等方法，能明显降低大气污染物浓度。数据表明，运用绿色化学技术处理工业排放废气后，排放物浓度能达标国家相关规范，对空气质量改善起到了积极效应。例如，在环境治理流程中，针对大气中的主要污染物二氧化硫，可采用脱硫技术进行净化。具体做法是在煤炭燃烧之前，运用绿色化学技术对其进行脱硫预处理，从而降低二氧化硫的生成量。在煤炭燃烧环节，绿色化学技术被用来固定硫元素，阻止其逃逸至大气。针对燃烧后产生的烟气，该技术同样提供了有效的脱硫方案，确保对二氧化硫实施全方位管控。借助先进绿色化学技术的合理应用，能够彻底消除二氧化硫及其他有害气体，进而有效减轻污染物对人类的危害。在实际应用中，首先步骤是对大气污染物进行全面剖析，确定废气中的具体成分。其次，在微生物的催化作用下引发相应的化学反应。为了充分发挥生物细菌在大气污染治理中的催化效能，需借助绿色化学技术来吸附并溶解大气中的悬浮颗粒及氮氧化物等，从而降低雾霾及酸雨等现象的发生几率。最后，应用微生物絮凝剂促成胶粒、高分子物质与胶粒聚合物的形成，利用这些聚合物来捕获并吸附大气中的污染物。采用生物浸水法有效去除大气中的悬浮颗粒，这一步骤对于提升大气脱硫效率至关重要，进而增强了大气污染治理的成效。

结语

综上所述，城市开发建设的进程对环境造成的损害往往是永久性的，特别是严重的空气污染，它不仅威胁着城市的可持续发展潜力，还深刻影响着居民的健康状况和生活质量。因此，迫切需要在污染治理策略上进行革新与升级，以全面应对城市空气污染的挑战。在构建环境友好型社会的进程中，大气污染治理问题已引起社会的关注。采用化学工程技术进行空气环境污染治理，能够取得很好的成效。它不仅能够修复受损的空气生态环境，还能在治理过程中降低成本，同时大幅提升治理效率与质量。

参考文献：

[1]陈兵兵，豆斌林. 载氧体化学链催化氧化净化室内空气污染 [J]. 化学工程， 2023， 51 （04）： 7-11.

[2]余飞. 化学技术在生态环境污染治理中的应用探讨 [J]. 资源节约与环保， 2019， （02）： 98.

[3]沈加胜. 环境监测针对化工等污染企业的检测措施探究 [J]. 云南化工， 2021， 48 （09）： 132-134.

作者简介：

姓名  ：孔熙熙，出生年月 ：1991.02.14，性别 ：女，民族 ：汉，籍贯  ：淄博，职称  ：工程师，学历  ：本科，研究方向 ：环境监测