技术依托单位

北方工业大学

适用范围

环境污染治理

技术内容

针对日益严峻的大气和水污染问题，项目组在从事多年传统湿法烟气脱硫控制的基础上，致力于研究新型环保关键技术及核心装备--大功率高效板式臭氧发生器，解决了工业烟气脱硫、脱硝、脱汞一体化治理，工业废水脱色、除味、降低 COD、氨氮、重金属等多项指标的一次性治理等关键问题，项目成果已在京津冀等多家企业及多个行业推广落地，取得了明显的经济效益和社会效益。

该项目的核心成果包括自主研发的大功率高效板式臭氧发生器，以及基于臭氧氧化工艺的脱硫脱硝一体化控制系统、湿法脱硫节能控制系统和工业废水深度处理闭环控制系统。

技术内容及创新点：

1.        针对臭氧在水处理和大气污染治理中日益增长的趋势，本项目组开发了国内领先的大功率高效板式臭氧发生器，具有臭氧浓度高、能耗低、体积小、组合方便、运行可靠、维修方便等特点。研发的高频高压电源和微间隙放电的单元结构，实现 10kHz 高频率、3000V 电压、0.25mm 微间隙等技术指标，与传统的罐式臭氧发生器相比，体积缩小了 70%以上，设备成本降低 20%以上，耗电量降低25%-30%，极大的降低了企业应用臭氧技术的成本。通过对放电室和电源采用故障诊断与容错控制技术，显著地提高了系统的可靠性。

2.        针对传统脱硫、脱硝工艺设备投资高、占地面积大、存在二次污染等问题。

项目组研究了基于臭氧的“脱硫、脱硝一体化”处理技术及控制系统，该技术可对含氮气体和含硫气体同时具有良好的脱除效果，而且对烟气中的其他有害污染物，比如重金属汞也有很好的脱除能力。在保证氮氧化物脱除率为 80%～95%的情况下，相比传统工艺运营成本节省 15%以上，占地节省 50%以上，解决了传统氨法脱硝一次性投入大、二次污染严重的问题。

3.        针对传统烟气湿法脱硫工艺开发了具有自主知识产权的湿法烟气脱硫优化控制软件，实现 WFGD 过程吸收塔 PH 值、石灰石浆液密度和液位等重要工艺参量的闭环自适应控制，提高了吸收塔脱硫效率，使脱硫率在 97％以上；通过实时在线优化，减少了循环浆液泵和氧化风机投运台数，降低电厂的电能消耗；实现了多煤种和多工况自适应运行，最大程度地降低脱硫系统的运行成本和维护成本。 4.研究了臭氧设备针对不同工业废水的臭氧投加工艺及参数，结合水质在线

监测技术提出了基于专家系统的臭氧投加动态优化配比方法，并研制了气源处理系统、臭氧发生系统、电源控制系统、自动监测保护系统和气水混合系统等配套设备，实现了脱色、除味、降低 COD、氨氮、总磷总氮、重金属等多项水质指标的一次性治理，解决了污水达标排放和节能降耗问题。

投资及运行效益分析

国际上利用臭氧进行环保深度处理已经成为近几年首选技术，现阶段我国臭氧的罐式制备技术投入和使用成本较高，制约了基于臭氧的环保技术的推广使用。本课题开发的大功率高效板式臭氧发生器相比传统设备体积减少 70%，能耗降低25%以上，维修简便、成本低廉，具有广泛的应用前景和推广价值。

在大气治理领域，煤炭作为我国主要能源，其燃烧所释放的硫化物占总排放量的 85%，氮氧化物占总排放量的 60%，二者所引起的酸雨量占总酸雨量的 82%， 每年由酸雨污染造成的经济损失约 5000 亿元。本项目开发的臭氧脱硫脱硝技术不仅有效地在原脱硫工艺上实现了高效的脱硝治理，同时对烟气中的其他有害污染物，比如重金属汞也有一定的脱除能力。此外，它不存在堵塞、氨泄漏等问题， 是一种应用前景广阔的脱硫脱硝一体化技术，可以实现工业企业的大气污染集中