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霧霾元兇是水分排放過多?專家建議新增治氣指標

2017-03-28 15:16:20來源:北極星節能環保網 編輯:Leven 關鍵詞:廢氣處理工業廢氣處理汽車尾氣處治理閱讀量:30501

導讀:我國大氣霧霾的元兇到底是什么?治理對策是什么?以電力行業濕法脫硫為首的工業排煙濕度大和排煙水份中的溶解性顆粒物就是元兇,對策是排煙除濕脫白。
  【中國環保在線 廢氣處理】總理強調,要集中科學家攻克霧霾形成機理難題。本文通過對比法和簡單實驗得出結論,我國大范圍頻繁出現的霧霾污染的元兇就是人為排放的水分過多。同時,本文也提出了治理對策:排煙除濕脫白,并且建議各行業環保大氣控制標準增加排煙溫濕度控制指標要求。

霧霾元兇是水分排放過多?專家建議新增治氣指標
 
  我國大氣霧霾的元兇到底是什么?治理對策是什么?以電力行業濕法脫硫為首的工業排煙濕度大和排煙水份中的溶解性顆粒物就是元兇,對策是排煙除濕脫白,這不僅能快速抑制霧霾,還能大幅減少煤炭清潔燃燒的投資和成本,節水、節能,分享如下供指教和參考。
 
  追尋元兇:簡單對比法
 
  回想十多年前,我國酸雨、工業煙粉塵排放量都大但卻少有霧霾,十多年來從電力行業開始普及應用鍋爐煙氣除塵、脫硫、脫硝,近年來又推行超低排放,主要指標如顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量都大幅度降低,霧霾卻多了,為什么?我們用簡單對比,結果見表1,對比看出,僅火電行業2014年排放煙氣中的水量就比2005年增加了超過15億噸,排煙水分中的溶解性顆粒物排放量2000萬噸以上,這還不包括循環水冷卻塔排放的水分。估算的方法是,每燃燒1噸煤排放10000m3煙氣,沒有脫硫時排煙所含水分50g/m3,脫硫濕煙氣所含飽和水分0.112kg/m3(@50°C),水中溶解性顆粒物1000mg/L。順序還有燃煤熱電、天然氣鍋爐、鋼鐵、焦炭、電解鋁、水泥、平板玻璃、汽車尾氣、餐飲等,估算全國每年人為排放濕煙氣所含水分超過60億噸,這應該就是我國大氣霧霾的元兇。

  表1電力行業主要污染物排放量(萬噸)
 
  有些人一直強調,霧是霧、霾是霾,那就擱置霾的來源,做為常識,首先霧就是水,能看見的白霧就是小水滴。煙氣中水蒸汽屬于氣體,是任何除霧器、哪怕十級除霧器,包括濕式靜電除塵器都除不去的,并且是在燃燒過程中和脫硫漿液噴淋期間產生的,而不是除霧器清洗過程產生的。煙氣中飽和水蒸汽密度0.804kg/m3小于空氣,排出煙囪與低溫環境空氣混合降溫后變為長長的白霧,霧滴顆粒為PM2.5級,很細很多,但密度與水相同、為1000kg/m3,是空氣密度的近800倍,懸浮累計在幾百米到幾千米的大氣層中形成大霧,這從飛機上都看得到。遇天氣升溫水霧蒸發為水蒸汽,水中的溶解性顆粒物析出就是霾,遇冷冷凝會變成雨、雪,或遇風可被風吹走。一再強調霧霾與天氣條件有關、屬于氣象災害純都是推托,人不能勝天,但可以改變我們自己。多項研究表明,我國大氣霧霾的PM2.5來源中50%來自二次生成,而二次生成的細顆粒與水分密切相關,也就是說霧就是人為排放水分多直接導致的,而霾則主要是間接產生的。把煙氣中產生的水分用國土面積去分攤是低級錯誤,我國霧霾的產生與能源消耗密度密切相關,是極不均勻的。
 
  追尋元兇:簡單試驗
 
  為了驗證煙氣中水分對霧霾形成的影響,進行了簡單試驗,方法是向房間加濕器內分別加入純凈水、礦泉水和自來水,監測室內空氣污染情況,試驗結果如下:
 
  l加純凈水,室內PM2.5濃度為20微克/立3
 
  l加礦泉水,室內PM2.5濃度為30微克/立3
 
  l加自來水,室內PM2.5濃度為340微克/立3
 
  參考空氣質量指數標準:PM2.5濃度為0-50微克/立3空氣質量為一級,51-100微克/立3空氣質量為二級,大于300微克/立3為重度污染。
 
  深入分析純凈水、礦泉水與自來水的區別,水中的可溶性顆粒物含量TDS差別大。溶解性顆粒物的特點是可溶解于水中,在排放煙氣檢測時呈水分狀態,檢測不出顆粒物,離開煙囪后水分蒸發,可溶性固體就會再以固體顆粒出現,并且均為超細顆粒。純凈水的TDS為0-5mg/L,礦泉水為5-50mg/L,合格自來水TDS為50-120mg/L,不合格的自來水TDS為可達300mg/L;相比之下,各種工業凈水(直流冷卻水、循環冷卻水補充水、洗滌用水、鍋爐補充水、工藝和產品用水)的TDS控制標準為小于1000mg/L,而濕法脫硫循環液不僅TDS高達30000mg/L以上,還含有20%的懸浮固體顆粒。這個試驗容易重復做,結果都相似。張家口有人在加濕器加入自來水后發現,房間內都除都有一薄層白色粉末。還有開啟加濕器后發現孩子咳嗽加重。這些結果應該能解釋為什么我國十多年來大氣治理各項考核指標都大幅降低的情況下,為什么霧霾卻越來越嚴重,因為真正導致產生霧霾的根源性因素在現有的電力行業超低排放和鋼鐵、天然氣、煤焦化、包括餐飲在內的各行業大氣污染控制標準中,都沒有控制要求。有些人總喜歡拿一些發達國家的做法說事,就算發達國家都不強制控制煙氣濕度對我國治理霧霾參考借鑒價值也不大,因為他們的煤耗總量小得多、分散。中國的霧霾必須、只能用我們自己的方法解決。
 

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