今年上半年以來，全國(guó)各地有關(guān)“臭氧污染”的新聞不斷爆出，“臭氧”這個(gè)之前大家比較陌生的污染物開始得到廣泛關(guān)注。根據(jù)中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站發(fā)布的信息，2017年，全國(guó)臭氧超標(biāo)率明顯增加，峰值濃度出現(xiàn)明顯抬升。
更驚人的是，環(huán)保部上月發(fā)布的2017年上半年城市空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)顯示，竟在5月內(nèi)，338個(gè)城市臭氧濃度上升。6種主要污染物中，臭氧日最大8小時(shí)平均濃度指標(biāo)上升幅度最大。
與霧霾不同的是，臭氧我們看不見，但臭氧污染絕不應(yīng)該被輕視，嚴(yán)重起來，它的危害性堪比PM2.5。
臭氧不是保護(hù)地球的“小天使”嗎?
在我們印象中，臭氧層是保護(hù)地球的，臭氧還可以殺菌消毒，怎么就變成了“小惡魔”呢?
事實(shí)上，臭氧素有“在天是佛，在地是魔”的風(fēng)評(píng)。當(dāng)臭氧位于15至25千米的平流層中時(shí)，它是地球的保護(hù)傘，阻擋地球上的生物免受紫外線侵?jǐn)_;而在近地面，氮氧化物(主要來自機(jī)動(dòng)車、發(fā)電廠、燃煤鍋爐和水泥爐窯等)和揮發(fā)性有機(jī)物(主要來自于機(jī)動(dòng)車、石化工業(yè)排放和有機(jī)溶劑會(huì)發(fā))等化合物受高溫、太陽(yáng)輻射催化形成臭氧，就成了污染物，臭氧濃度一般會(huì)在下午3點(diǎn)左右到達(dá)峰值。
臭氧污染對(duì)人體傷害嚴(yán)重嗎?
按照空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)臭氧1小時(shí)平均濃度超過0.2mg/m3、或8小時(shí)滑動(dòng)平均值超過0.16mg/m3時(shí)，意味著開始造成污染，也被稱為光化學(xué)煙霧。而一般監(jiān)測(cè)值超過0.16mg/m3時(shí)，人體就能明顯感覺到不適。
臭氧幾乎能與任何生物組織反應(yīng),對(duì)呼吸道的破壞性很強(qiáng)。根據(jù)加拿大職業(yè)健康與安全中心(CCOHS)的介紹，“臭氧輕則引發(fā)胸悶咳嗽、咽喉腫痛，重則引發(fā)哮喘，導(dǎo)致上呼吸道疾病惡化,還可能導(dǎo)致肺功能減弱、肺氣腫和肺組織損傷，而且這些損傷往往是不可修復(fù)的。”
臭氧也會(huì)刺激眼睛,使視覺敏感度和視力降低。當(dāng)臭氧濃度在0.2mg/m3以上時(shí),會(huì)損害中樞神經(jīng)系統(tǒng),讓人頭痛、胸痛、思維能力下降。此外,臭氧會(huì)阻礙血液輸氧功能，造成組織缺氧;使甲狀腺功能受損、骨骼鈣化。
“臭氧脫硝”技術(shù)的由來
大氣中的臭氧就是光化學(xué)煙霧的主要成分，它不是直接被排放的，而是轉(zhuǎn)化而成的，比如來自機(jī)動(dòng)車、發(fā)電廠、燃煤鍋爐和水泥爐窯等排放的氮氧化物，只要在陽(yáng)光輻射及適合的氣象條件下就可以生成臭氧。對(duì)于氮氧化物的排放控制，各行業(yè)有相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，如火電行業(yè)要求氮氧化物濃度不超過50mg/Nm3。
火電廠主流的煙氣脫硝技術(shù)是SCR和SNCR(占80%以上脫硝市場(chǎng))，其原理是向煙氣中噴氨或尿素等含有NH-3自由基的還原劑，在高溫下直接(或催化劑的協(xié)同下)與煙氣中的NOx發(fā)生氧化還原反應(yīng)，把NOx還原成氮?dú)夂退?。但這兩項(xiàng)技術(shù)對(duì)溫度均有嚴(yán)格要求，常規(guī)SCR要求溫度在300-430℃之間，SNCR要求溫度在700-1000℃之間。溫度窗口成為了該技術(shù)的局限。
對(duì)于中小型鍋爐以及工業(yè)鍋爐來說，排煙溫度遠(yuǎn)不能達(dá)到SCR反應(yīng)所需要的高溫，因此低溫?zé)煔饷撓跫夹g(shù)就成為市場(chǎng)的必須。臭氧脫硝作為一種低溫?zé)煔饷撓跫夹g(shù)近年來在工業(yè)鍋爐、各種爐窯上得到了應(yīng)用。原理大致是由臭氧發(fā)生器制備的臭氧，通過噴射裝置引入煙道將煙氣中的NO轉(zhuǎn)化為高價(jià)態(tài)，NO(占95%)難溶于水，而高價(jià)態(tài)的NO2、N2O5等可溶于水生成HNO2和HNO3，溶解能力大大提高，很容易通過堿液噴淋等手段將其從煙氣中脫出。
臭氧脫硝工藝適用溫度90-250℃之間的煙氣，彌補(bǔ)了SCR脫硝解決不了的溫度區(qū)域。在同等脫硝效率的基礎(chǔ)上，投資低于SCR技術(shù)，也沒有催化劑更換成本，阻力增加較小，對(duì)于改造項(xiàng)目不會(huì)影響引風(fēng)機(jī)出力。總體來說，對(duì)于溫度區(qū)間不滿足、改造空間受限、引風(fēng)機(jī)余量不足的項(xiàng)目，提供了另一種技術(shù)選擇。
“臭氧脫硝”會(huì)不會(huì)加重臭氧污染?
上文提到，臭氧屬于有害氣體，對(duì)人體有嚴(yán)重傷害作用，那么臭氧脫硝豈不是治理一種污染物的同時(shí)也帶來了另一種污染嗎?事實(shí)并非如此。
臭氧的化學(xué)性質(zhì)很不穩(wěn)定，在常溫下會(huì)慢慢分解 ，含量為 1 %以下的臭氧，在常溫常態(tài)常壓的空氣中分解半衰期為20~30分鐘左右。隨著溫度的升高，分解速度加快，溫度超過 100℃ 時(shí)，分解非常劇烈，達(dá)到 270℃高溫時(shí)，可立即轉(zhuǎn)化為氧氣。臭氧在水中的分解速度比空氣中快。在含有雜質(zhì)的水溶液中臭氧迅速恢復(fù)到形成它的氧氣。由于臭氧脫硝工藝在濕法脫硫之前，反應(yīng)溫度通常在100℃以上，且在脫硫塔還會(huì)被漿液再次洗滌，未與NO充分反應(yīng)的臭氧會(huì)在后續(xù)的工藝流程中分解為氧氣，因此從煙囪排入大氣的臭氧幾乎可以忽略。
然而，由于煙道氧含量的增加對(duì)污染物濃度折算產(chǎn)生小幅影響，值得注意。建議臭氧脫硝工藝采用先進(jìn)的噴射混合技術(shù)，盡可能提高臭氧利用率，提升混合強(qiáng)度，從而控制臭氧逃逸。
來源:北極星環(huán)保網(wǎng)
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