1 大气颗粒物PM2.5 来源及其环境影响 1.1 大气颗粒(3)
2013-07-04 01:07
导读：由于经过静电除尘器的烟气中颗粒已经很少，加上由于这些颗粒都带有相同电荷而相互排斥，能在滤袋表面形成更多孔隙和凝并的颗粒层，从而过滤阻力较
由于经过静电除尘器的烟气中颗粒已经很少，加上由于这些颗粒都带有相同电荷而相互排斥，能在滤袋表面形成更多孔隙和凝并的颗粒层，从而过滤阻力较小，表面清灰容易，脉冲清灰周期延长，能耗降低。因而过滤速度可以提高到传统速度的4～8 倍，并可压缩滤袋的间距，这与再加一级电场或改建新的布袋除尘系统相比，不管空间还是投资方面都将大幅减小。颗粒带电又增强了粉尘层和纤维层对细颗粒的作用。ESP 与布袋除尘的结合，通过调整各自负荷，还可以适应更广泛性质的尘粒。另外，鉴于ESP 除去了大部分的颗粒，这样在ESP 后喷入吸收剂脱除SO2、Hg 等污染物，同时吸收剂可以进行多次循环利用，提高了协同脱除效率和吸收剂使用率[14]。
2004 年，这种新型除尘器应用于电站锅炉除尘改造工程，创造了电力行业的应用实例，徐州坝山环保热电有限公司与福建龙净环保股份有限公司合作研究制造了国内第一台用于电厂锅炉除尘的电布袋复合式除尘器，并安装应用在徐州坝山环保热电有限公司[15]。自投入运行以来，放电极、收尘极、导流装置、滤袋、净气室和清灰系统运行稳定可靠，经环保测试除尘效果达到了99.9 %以上，粉尘排放质量浓度达到了25mg/ m3 以下，取得了良好的社会效益和经济效益[16]。
2.4 凝并技术去除超细颗粒物
凝并技术是收集微细颗粒物的一种有效方法。凝并是指微细颗粒通过物理或化学的途径互相接触而结合成较大的颗粒的过程[17]。
电凝并实际上是在静电力作用下的热凝并过程，是通过增加微细颗粒的荷电能力，从而增加颗粒间的凝并效应[18]。
电凝并的效果取决于粒子的浓度、粒径，电荷的分布以及外电场的强弱，不同粒子的不同速度和振幅导致了微粒间的碰撞和凝并[19]。电凝并研究主要概括3 个方面:异极性荷电粉尘的库仑凝并，同极性荷电粉尘在交变电场中的凝并，异极性荷电粉尘在交变电场中的凝并[20]。
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电凝并理论与实验研究的核心是确定电凝并速率（电凝并系数）的大小，其研究目的是尽可能地提高微细尘粒的电凝并速度，使微细尘粒在较短的时间内尽可能地凝并而增大粒径，从而有利于被捕集[21~22]。
Koizumi 等通过理论研究发现：与中性粒子的凝并相比，异极性荷电，尤其是不对称的异极性荷电（较大颗粒和较小颗粒异极性荷电），对提高亚微米颗粒的凝并速率非常有效[23]。
Watanabe 认为荷电粒子在交变电场力的作用下往复振动，增加了粒子间相互碰撞的机会；微细颗粒的振幅随粒径的增大而增大，移动速度和振幅均随外加电场强度的增大而增大；不同粒径粒子间的凝并效果更为明显。
Watanabe 等采用的是同极性荷电粉尘在交变电场中的凝并方法，根据静电凝并机理，如果在交变电场中采用异极性荷电粉尘，可以加快荷电粉尘在交变电场中的相对运动，有利于粉尘的相互吸引、碰撞、凝并，进一步提高凝并效果[24]。
2002 年王连泽等进行了双极荷电粉尘颗粒凝聚的实验研究，采取将含尘气体并行分别通过正负放电电场，然后再合二为一[25]。空间大尺度范围依靠湍流输运，近距离依靠库仑力及范德瓦力的双极荷电凝聚方式，以滑石粉和锅炉飞灰为实验粉尘。研究了气流速度、含尘浓度、正负放电强度配合等因素对凝聚效率的影响，得到了双极荷电可使沉降收集效率提高约10％的静电凝聚效果[26]。
通过以上分析可知，电凝并收尘技术的发展必将为节能减排提供一个切实可行的技术措施。
3 结语
在我国，针对PM2.5 开展的研究甚少，尚未形成大规模、高层次的系统研究。少数城市进行的研究虽然取得了一些成果，对细微颗粒物的污染有了一定的认识，但大多数只有个别点位、短期的监测，还不能对PM 2.5 的污染特征进行全面的分析。对PM2.5 的源排放特征进行的调查、研究更是缺乏。一些研究直接引用国外相同或相似污染源的排放数据，不能真正定量解析我国PM2.5 的来源。
