2025-10-17
2023 年,我国工业烟气体量突破 60 万亿立方米,火电、钢铁、焦化三大行业贡献了 72% 的排放量。尽管历经十年超低排放改造,重点区域火电行业颗粒物排放浓度已稳定控制在 5mg/m³ 以下,远低于国家标准,但生态环境部最新通报显示,2023 年秋冬季节,京津冀及周边地区仍有 18% 的重污染天气由工业烟气 “隐性超标” 引发。这场看似成效显著的治理战役,正陷入 “显性达标易、隐性控污难” 的深层困境。
超低排放下的治理盲区
常规污染物的“超低” 背后,是非常规污染物的治理真空。当前烟气治理体系仍以脱硫、脱硝、脱尘为核心,却对汞、铅等重金属,以及二噁英、挥发性有机物(VOCs)等微量污染物缺乏有效管控。某钢铁企业的监测数据显示,其烧结机烟气颗粒物排放浓度仅 3.2mg/m³,符合超低标准,但烟气中汞含量却达 0.018mg/m³,超出行业推荐值 2 倍。更严峻的是,这类污染物往往伴随复杂化学反应,如焦化行业烟气中的苯并芘,在高温燃烧中会与氮氧化物生成毒性更强的衍生物,而现有治理技术对此几乎束手无策。
监测数据的“失真漏洞” 进一步放大了治理盲区。部分企业通过篡改 CEMS(烟气在线监测系统)数据蒙混过关:有的在采样管内加装过滤棉,人为降低颗粒物浓度;有的通过稀释烟气、调整监测点位等方式,使氮氧化物监测值 “达标”。2023 年,生态环境部查处的烟气监测造假案件达 137 起,涉及火电、钢铁企业 42 家,这些 “纸面达标” 的企业,实际排放量可能是监测值的 3-5 倍。
多污染物协同治理的技术困局
不同污染物治理技术间的“协同矛盾”,成为突破治理瓶颈的关键障碍。火电行业广泛使用的 SCR 脱硝技术,虽能将氮氧化物去除率提升至 90% 以上,但氨逃逸问题会与脱硫系统产生冲突 —— 逃逸的氨会与脱硫浆液中的硫酸根反应生成硫酸铵,导致石膏品质下降,同时加剧设备腐蚀。某电厂数据显示,当氨逃逸率超过 5ppm 时,脱硫石膏中硫酸铵含量会突破 15%,失去建材利用价值,只能作为固废堆存,形成 “治气生固废” 的新污染链。
低温工况下的治理效率“断崖式下滑”,则让北方地区企业陷入困境。我国北方冬季工业烟气温度普遍低于 80℃,而常规脱硫脱硝催化剂的活性温度多在 180-300℃,低温下催化剂活性会下降 60% 以上。某河北钢铁企业冬季监测数据显示,其焦炉烟气氮氧化物去除率从夏季的 88% 降至冬季的 45%,不得不通过增加还原剂用量维持达标,单吨钢烟气治理成本因此上升 12 元,年增成本超千万元。
成本与运维的失衡难题
高昂的改造与运维成本,让中小企业陷入“治不起” 的困境。一套 60 万千瓦火电机组的超低排放改造需投入 3.5-4 亿元,年运维成本超 2000 万元;钢铁企业烧结机脱硫脱硝系统改造,单台设备投入即达 8000 万元,相当于中小型钢铁企业年利润的 30%。更棘手的是,治理设施的 “高耗低效” 问题突出:某焦化企业的脱硫系统,每处理 1 万立方米烟气需消耗 1.2 吨石灰石,且脱硫效率仅 75%,远低于行业先进水平的 95%,高消耗与低效率的叠加,让企业陷入 “不治理违法、治理亏损” 的两难。
副产物资源化的“梗阻”,进一步加剧了成本压力。脱硫石膏作为烟气治理的主要副产物,年产生量超 1.2 亿吨,但由于纯度不足、杂质含量高,全国综合利用率仅 65%,剩余部分需占用土地堆存。某脱硫石膏处理企业负责人透露,其生产的石膏板因氯离子含量超标,只能销往低端市场,每吨售价较优质石膏板低 80 元,难以覆盖处理成本。而脱硝产生的废催化剂,因含有钒、钨等重金属,处置成本高达 2000 元 / 吨,部分企业甚至非法倾倒,引发二次污染。
破局路径:从技术协同到体系重构
破解困局需构建“技术协同 + 智慧监管 + 政策激励” 的三维体系。技术层面,应加快研发低温高效协同治理技术,如新型低温 SCR 催化剂,可将活性温度降至 120℃以下,同时兼容脱硫脱硝功能,某试点电厂应用后,氮氧化物去除率冬季稳定在 85% 以上,氨逃逸率控制在 3ppm 以内。此外,推动副产物高值化利用,如通过膜分离技术提纯脱硫石膏,使其纯度提升至 95% 以上,可直接用于高端建材生产,附加值提升 3 倍。
智慧监管是堵住“数据漏洞” 的关键。推广 “AI + 物联网” 监测模式,在烟气管道内布设多点位传感器,实时采集温度、流速、污染物浓度等数据,通过 AI 算法识别异常波动,自动预警数据造假行为。江苏省已在 200 家重点企业试点该模式,2023 年监测造假案件同比下降 62%,有效杜绝了 “纸面达标”。
政策层面需建立差异化激励机制。对中小企业推行“改造补贴 + 税收减免” 组合政策,如山东省对完成超低排放改造的中小钢铁企业,给予每吨钢 30 元的补贴,并减免 3 年环保税;同时完善副产物资源化扶持政策,将优质脱硫石膏、再生催化剂纳入绿色建材目录,给予政府采购优先资格,打通资源化利用 “最后一公里”。
工业烟气治理不是“达标即终点” 的单项任务,而是涉及技术、成本、监管的系统工程。当非常规污染物不再 “隐身”,协同治理突破技术瓶颈,成本与效益实现平衡,工业烟气治理才能真正从 “被动达标” 转向 “主动控污”,为空气质量持续改善与 “双碳” 目标实现筑牢防线。