控制PM2.5的除尘技术概述

29CHINAENVIRONMENTALPROTECTIONINDUSTRY2012.3交流平台CommunicationPlatform控制PM2.5的除尘技术概述张会君，卢徐胜（武汉龙净环保科技有限公司，武汉430065）摘要:国家目前已增设PM2.5浓度限值日报项目，空气质量标准也将PM2.5纳入新指标。在现有标准和技术条件下，实用高效且经济可行的控制PM2.5的技术措施主要有湿式电除尘器、凝并器和电袋混合式除尘器，本文通过实例概述了这几种控制PM2.5的除尘技术的应用效果。关键词:PM2.5;湿式电除尘器;凝并器;电-袋混合式除尘器中图分类号:X701.2文献标志码:A文章编号:1006-5377（2012）03-0029-05前言随着我国经济持续高速发展，城市化和工业化进程日益加快，各种大气污染物急剧增加。发达国家在上百年发展过程中不断出现的大气环境问题，现已在我国集中涌现。目前，影响我国城市空气质量的主要污染物是大气中漂浮的微细颗粒物。根据国家环保部网站数据中心的资料，对全国120个空气质量重点监测城市的空气质量日报数据的统计分析，发现在2007—2011年中，除柳州市等少数几个城市外，其他城市的绝大部分天数的首要空气污染物均为可吸入颗粒物（PM10）。而更细小的粒子颗粒物（PM2.5）的危害更大，当空气中弥漫PM2.5时，就会形成灰霾，但PM2.5不能显示在PM10的监测范围内。这就会形成感观上天空是灰蒙蒙的，而空气质量等级却是优良的明显反差。近年来我国许多城市及周边地区灰霾频发，部分地区甚至出现了每年200多天的灰霾天气，这已成为困扰居民生产以及生活的重要大气环境问题。目前，常规的除尘技术难以有效控制粒径为0.1～2.0μm的一次细粒子和通过气粒转化而成的二次细粒子。这些细粒子通过对可见光的散射与吸收，降低了物体与背景之间的对比度，从而降低了能见度。更为严重的是，这些细粒子具有较强的吸附能力，是多种污染物的“载体”和催化剂，有时能成为多种污染物的集合体，也是导致多种疾病的罪魁祸首。PM2.5污染已成为突出的大气环境问题，目前已引起世界各国的高度重视，并相继研究和开发出了PM2.5的检测设备、测试系统和控制技术。我国在这方面虽然起步较晚，但也做了很多相应的基础工作，采取了控制大气环境污染的多项措施，严格了大气污染物排放浓度限值以及除尘设备的排放标准，研发了新的技术设备。国家环保部于2012年初将PM2.5也纳入了环境空气质量监测项目中。烟尘排放浓度大幅度削减是有效控制大气颗粒物复合污染的基础，在微细颗粒污染问题日渐突出的情况下，原有的高效除尘器要有效控制PM2.5，就必须以新的思路开发和推动相关控制技术。常规的高效除尘设备如电除尘器和袋除尘器，对于粒径为0.1～2.0μm的细粒子不能有效捕集。电除尘器对大于10μm的颗粒除尘效率非常高，但是当颗粒物直径小于2μm时，除尘效率就会显著下降，收尘效率会低于90%，在极端情况下，效率甚至会降到50%以下。从电30中国环保产业2012.3交流平台CommunicationPlatform除尘器排放出来数量最多的就是0.2～2μm的细颗粒。袋除尘器也是这样，不论其效率多高，排放的颗粒物大部分都小于2.5μm。因此在没有新的高效收集PM2.5的技术情况下，要减少PM2.5的排放，必须进一步提高现有除尘器的除尘效率，并相应减少微细颗粒的排放。由于微细颗粒荷电困难、穿透力强，尤其是在高温燃烧、冶炼的过程中，以硫或氮的氧化物出现的PM2.5及金属气化、冷凝形成的粒子，用现有的高效除尘器也很难收集。对现有的除尘技术进行评估后发现，相对实用高效且经济可行的控制PM2.5的技术主要是：湿式电除尘器、凝并器和电-袋混合式除尘器。1湿式电除尘器1.1湿式电除尘器的功能及特点湿式电除尘器拥有捕集微细粉尘的功能，对微细、潮湿、黏性或高比电阻粉尘的捕集效果都很理想。湿式电除尘器不存在粉尘收集后的再飞扬，这是由于被捕集的粉尘和水之间有黏着力的结果。由于湿式电除尘器能提供几倍于干式电除尘器的电晕功率，这就大大提高了对PM2.5的捕集效率，湿式电除尘器通过对流冷却降低烟气温度、促进冷凝，也能对酸雾进行捕集。湿式电除尘器收集粉尘的机理与干式电除尘器的机理一样，差别是收集粉尘后的清灰方式：干式电除尘器是通过锤击振打清灰使粉尘脱离电极，而湿式电除尘器则是通过水冲洗电极使粉尘剥离。由于清灰的方式不同，湿式电除尘器较干式电除尘器有以下优点：1）收集粉尘不受粉尘比电阻的限制；2）清灰时粉尘不产生二次扬尘；3）对可吸入性粉尘（PM2.5）颗粒的去除效率很高；4）没有运转部件，设备可靠性高。1.2湿式电除尘器的应用效果我国拥有自主知识产权的第一台大型立式湿式电除尘器在20世纪末用在120t/h炼钢吹氧转炉二次烟尘的净化