大氣汙染防治是生態文明建設的重要組成部分，而二氧化硫（SO₂）和氮氧化物（NOₓ）作為主要大氣汙染物，不僅會引發酸雨、光化學煙霧等環境問題，還會對人體健康造成嚴重威脅。因此，脫硫脫硝技術成為工業領域控製大氣汙染物排放的核心手段，在電力、鋼鐵、化工等行業的綠色轉型中發揮著不可替代的作用。
一、脫硫脫硝：為何成為環境治理的 “必答題”
二氧化硫和氮氧化物的排放來源廣泛，其中電力行業的燃煤機組、鋼鐵行業的燒結機以及化工行業的生產過程是主要排放源。據統計，我國工業領域的 SO₂和 NOₓ排放量曾長期占據全國總排放量的 70% 以上，這些汙染物的大量排放不僅導致空氣質量下降，還會對土壤、水體等生態係統造成破壞，甚至引發呼吸係統疾病、心血管疾病等健康問題。
隨著《大氣汙染防治行動計劃》《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》等政策的相繼出台，我國對 SO₂和 NOₓ的排放限值不斷收緊。例如，火電行業的 SO₂排放限值已從 2010 年的 100mg/m³ 降至現行的 35mg/m³，部分地區甚至執行更低的特別排放限值。在政策倒逼和環保意識提升的雙重推動下，脫硫脫硝技術已成為工業企業實現合規生產、踐行社會責任的 “必答題”。
二、主流脫硫脫硝技術：原理與應用
（一）脫硫技術：從 “濕法” 到 “幹法” 的多元發展
脫硫技術主要通過化學反應將煙氣中的 SO₂去除，目前應用最廣泛的是濕法脫硫技術，其中石灰石 - 石膏法占據主導地位。該技術以石灰石（CaCO₃）為脫硫劑，將其製成漿液後與煙氣中的 SO₂反應生成亞硫酸鈣（CaSO₃），再通過氧化反應生成石膏（CaSO₄・2H₂O）。石灰石 - 石膏法具有脫硫效率高（可達 95% 以上）、原料易得、運行穩定等優點，目前已在我國火電行業實現大規模應用，占火電脫硫裝機容量的 90% 以上。
除濕法脫硫外，幹法脫硫技術（如活性炭吸附法、氨法幹法脫硫）也在逐步推廣。幹法脫硫無需消耗大量水資源，且不會產生脫硫廢水，適合水資源短缺或對廢水排放要求嚴格的地區。例如，活性炭吸附法不僅能去除 SO₂，還能同步吸附煙氣中的重金屬和二噁英，在鋼鐵、垃圾焚燒等行業具有顯著優勢。
（二）脫硝技術：選擇性催化還原成主流
脫硝技術的核心是將 NOₓ轉化為無害的氮氣（N₂）和水（H₂O），其中選擇性催化還原技術（SCR） 是目前工業領域應用最成熟、效率最高的脫硝技術。SCR 技術以氨（NH₃）為還原劑，在催化劑（通常為釩鈦係催化劑）的作用下，於 300-400℃的溫度區間內與 NOₓ發生選擇性反應，脫硝效率可達 80%-90%。該技術已廣泛應用於火電、鋼鐵、水泥等行業，是我國實現 NOₓ減排目標的關鍵技術支撐。
此外，選擇性非催化還原技術（SNCR） 也常用於脫硝治理。SNCR 技術無需催化劑，直接將氨或尿素溶液噴入高溫煙氣中（800-1100℃），與 NOₓ發生反應。雖然 SNCR 技術的脫硝效率較低（通常為 30%-60%），但具有投資成本低、占地麵積小的優點，適合中小型工業鍋爐或與 SCR 技術聯合使用，以實現更高的脫硝效率。
三、脫硫脫硝技術的現狀：成效與挑戰
（一）治理成效顯著，助力空氣質量改善
經過多年的技術推廣和政策落實，我國脫硫脫硝工作取得了顯著成效。據生態環境部數據顯示，2022 年我國 SO₂排放量較 2015 年下降 42.5%，NOₓ排放量下降 28.9%，重點區域的酸雨發生率從 2015 年的 14.0% 降至 2022 年的 4.3%。藍天白雲的天數逐年增加，“十三五” 以來，全國優良天數比率從 74.2% 提升至 86.5%，脫硫脫硝技術為打贏藍天保衛戰提供了堅實的技術保障。
（二）技術發展麵臨的挑戰
盡管脫硫脫硝技術已取得長足進步，但在實際應用中仍麵臨諸多挑戰。首先，運行成本較高是企業麵臨的主要問題。以火電行業為例，一套 600MW 機組的 SCR 脫硝係統年運行成本（包括還原劑、催化劑更換、能耗等）可達數千萬元，對於部分中小型企業而言，成本壓力較大。其次，二次汙染問題亟待解決。濕法脫硫會產生大量脫硫廢水，若處理不當會造成水體汙染；SCR 脫硝使用的氨若噴入過量，會導致氨逃逸，形成二次汙染物氨氮。此外，催化劑壽命與處置也是一大難題，SCR 催化劑在使用 3-5 年後會失效，失效催化劑若隨意丟棄，其中的重金屬可能會對土壤和水體造成汙染。
四、未來趨勢：綠色、高效、智能化
隨著 “雙碳” 目標的推進和環保要求的不斷提高，脫硫脫硝技術將向綠色化、高效化、智能化方向發展。在綠色化方麵，研發新型環保催化劑（如無釩催化劑）以減少重金屬汙染，推廣脫硫脫硝廢水零排放技術，實現資源的循環利用（如脫硫石膏用於建材生產）將成為重點。在高效化方麵，開發低溫 SCR 催化劑（適應 150-300℃的溫度區間）、一體化脫硫脫硝脫汞技術，以降低能耗、提高汙染物協同去除效率，是未來技術研發的核心方向。
同時，智能化運維也將為脫硫脫硝技術賦能。通過引入物聯網、大數據、人工智能等技術，實時監測脫硫脫硝係統的運行參數（如脫硫效率、氨逃逸率、催化劑活性等），實現係統的精準調控和故障預警，不僅能降低運行成本，還能提高係統的穩定性和可靠性。例如，部分火電廠已開始試點 “智慧環保平台”，通過數據分析優化還原劑噴入量，使氨逃逸率控製在 3ppm 以下，顯著降低了二次汙染風險。
結語
脫硫脫硝技術是守護藍天的重要屏障，其發展曆程不僅見證了我國大氣汙染防治工作的艱辛與成就，也折射出工業綠色轉型的必然趨勢。麵對 “雙碳” 目標下的新要求，脫硫脫硝技術需要不斷創新突破，在降低成本、減少二次汙染、提升智能化水平等方麵持續發力。相信隨著技術的不斷進步和應用的不斷深化，脫硫脫硝技術將為我國建設美麗中國、實現人與自然和諧共生貢獻更大的力量。
