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【他山之石】国外大气污染防治现状综述

2016-03-25 10:36来源:北京市环境保护科学研究院作者:闫静 吴晓清关键词:大气污染防治环保技术空气污染源收藏点赞

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1.2欧盟大气污染防治对策

欧洲各国针对大气污染物的跨界输送问题,签署了一系列跨国协议,这些协议规定了一定期限内各国的硫氧化物、氮氧化物等跨国输送的大气污染物削减量。1979年在联合国欧洲经济委员会支持下,欧盟各国签署了远距离跨国界空气污染条约;1985年在芬兰赫尔辛基签署了第一硫协议,对硫的排放进行了限制;1994年签署的第二硫协议(奥斯陆协议)第一次在生态系统的沉降方面制定了若干方法以减少实际沉降和临界沉降量之间的差距,协议形成了国家排放减少约定,不同国家的约定不同;1999年的Gothenburg协议针对硫、氮氧化物、氨和有机挥发物的排放制定了2010年的排放限制。20年间欧洲空气污染控制的国际合作在减少排放和改进环境质量方面作用明显,1980年到1996年欧洲二氧化硫排放量从6000万吨减少到3000万吨根据Gothenburg协议,欧洲的硫排放在2010年前再减少50%。欧洲空气污染控制的下一步将继续对烟雾和细颗粒采取措施。

2 国外大气污染防治技术应用状况

2.1 美国大气污染源最佳可行控制技术(BACT)

美国针对固定源大气污染的控制策略包括运行许可证制度、基于最佳控制技术的排放标准体系、大力发展清洁能源及节能技术、未达标地区的新源审查制度、实施污染物排放交易、推行多项经济激励措施等。通过实施各种计划、标准、制度,辅以灵活的经济措施,美国的能源结构和工业结构逐步趋于清洁化。

美国现有的空气质量排放标准遵循“技术强制” 原则,根据污染物类别的不同,新源和现源的不同,依据不同水平的生产工艺和污染控制技术制定了宽严程度不同的排放标准。新建源采用“最佳可行控制技术”(BACT)[2],对现有源采用“最佳可行改造技术” (BARCT)。BACT是通过生产工艺和可行的方法及技术最大限度地减少每种污染物的排放量,其着眼于能源、环境及经济的综合影响,是基于最大可能减排量的一种排放限制手段。

2.1.1 电力、热力行业

美国要求所有的新建源应采用最佳可行控制技术(BACT),控制最为严格的是加州南海岸空气管理区,对燃油/燃气内燃机、燃气汽轮机、小型工业/商业/机关锅炉和加热设备、家用小型燃气供暖设备、餐馆燃烧设施、商业炭烤设施和未列入RECLAIM计划的烤箱、烘干机、窑炉等固定排放源均有明确的要求。如针对燃气锅炉、燃气轮机,通过燃烧控制(分级燃烧、烟气再循环、表面燃烧)、低氮燃烧器(LNB)或超低氮燃烧器使用、SCR/SNCR等技术实现NOx减排;固定式内燃机采用机前处理(如对进入内燃机缸内的燃料或空气作有利于减少排放生成的预处理)、机内净化(如改善燃烧过程、优化燃烧系统、改进燃料供给系统、采用增压技术、实施电子控制)、机后处理(如催化反应、三元催化转换、热氧化反应、微粒过滤、静电除尘)对HC、CO、NOx进行控制。

另外,加州的南海岸空气质量管理区(AQMP)在燃料控制以及排放监管等方面也提出了相应要求:1)制定天然气燃料规范,提高天然气的品质;2)强化监测系统建设,保证达标排放。

2.1.2 建材行业

针对建材行业,美国就水泥、石灰/石灰石-石膏、沥青、玻璃、黏土制品等行业的高污染排放特征,制定了严格的大气污染物排放标准。为了满足标准限值的要求,生产企业采用清洁生产技术及先进控制技术以减少生产环节的大气污染物排放。随着MACT排放水平的下降,美国持续收严有害大气污染物排放的标准,以水泥生产为例,《波特兰水泥新源排放标准》2010年生效,促进了水泥厂采用清洁的生产工艺和技术,包括新型干法预分解窑技术、节能粉磨技术等,从源头减少了污染物的产生。通过采用自动化与智能化控制手段实现了工艺控制最优,减少了污染物的排放。同时,采用末端治理技术,如湿法脱硫袋式除尘或静电除尘,使用低氮燃烧器对SO2 、PM、NOx进行控制。

2.1.3 石油及化工行业

美国的石油炼制工业现执行《炼油厂—催化裂化、催化回用及硫回收单元有害空气污染物排放标准》(NESHAP-subpart UUU)和《炼油厂新源排放标准》(NSPS-J/JA)。《炼油厂—催化裂化、催化回用及硫回收单元有害空气污染物排放标准》曾多次修订,不断收严其有害大气污染物排放标准。《炼油厂新源排放标准》(NSPS-J/JA)于2008年6月24日正式生效。基于严格的限值排放标准,美国的石化行业所推荐的大气污染物控制技术详见下表。

2.1.4 钢铁、冶金与铸造行业

冶金及铸造行业的主要污染物为颗粒物、SO2 、NOx及VOCs等。美国RBLC数据库针对冶金、铸造行业的不同工艺环节以及不同污染物类型分别给出了最佳可行以及合理可行的控制技术,行业涉及铸钢加工业、铸铁加工业、铁合金生产、铸造等,工艺环节包括电弧炉、感应电炉、钢包冶金、铸造及浇注、制芯、熔渣处理、干燥机、预热装置等炼钢车间操作等。多采用袋式除尘器、湿式电除尘器对颗粒物进行控制;采用过程控制及末端治理方式控制SO2 及NOx排放。

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