大气污染防治是生态文明建设的重要组成部分，而二氧化硫（SO₂）和氮氧化物（NOₓ）作为主要大气污染物，不仅会引发酸雨、光化学烟雾等环境问题，还会对人体健康造成严重威胁。因此，脱硫脱硝技术成为工业领域控制大气污染物排放的核心手段，在电力、钢铁、化工等行业的绿色转型中发挥着不可替代的作用。
一、脱硫脱硝：为何成为环境治理的 “必答题”
二氧化硫和氮氧化物的排放来源广泛，其中电力行业的燃煤机组、钢铁行业的烧结机以及化工行业的生产过程是主要排放源。据统计，我国工业领域的 SO₂和 NOₓ排放量曾长期占据全国总排放量的 70% 以上，这些污染物的大量排放不仅导致空气质量下降，还会对土壤、水体等生态系统造成破坏，甚至引发呼吸系统疾病、心血管疾病等健康问题。
随着《大气污染防治行动计划》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》等政策的相继出台，我国对 SO₂和 NOₓ的排放限值不断收紧。例如，火电行业的 SO₂排放限值已从 2010 年的 100mg/m³ 降至现行的 35mg/m³，部分地区甚至执行更低的特别排放限值。在政策倒逼和环保意识提升的双重推动下，脱硫脱硝技术已成为工业企业实现合规生产、践行社会责任的 “必答题”。
二、主流脱硫脱硝技术：原理与应用
（一）脱硫技术：从 “湿法” 到 “干法” 的多元发展
脱硫技术主要通过化学反应将烟气中的 SO₂去除，目前应用最广泛的是湿法脱硫技术，其中石灰石 - 石膏法占据主导地位。该技术以石灰石（CaCO₃）为脱硫剂，将其制成浆液后与烟气中的 SO₂反应生成亚硫酸钙（CaSO₃），再通过氧化反应生成石膏（CaSO₄・2H₂O）。石灰石 - 石膏法具有脱硫效率高（可达 95% 以上）、原料易得、运行稳定等优点，目前已在我国火电行业实现大规模应用，占火电脱硫装机容量的 90% 以上。
除湿法脱硫外，干法脱硫技术（如活性炭吸附法、氨法干法脱硫）也在逐步推广。干法脱硫无需消耗大量水资源，且不会产生脱硫废水，适合水资源短缺或对废水排放要求严格的地区。例如，活性炭吸附法不仅能去除 SO₂，还能同步吸附烟气中的重金属和二噁英，在钢铁、垃圾焚烧等行业具有显著优势。
（二）脱硝技术：选择性催化还原成主流
脱硝技术的核心是将 NOₓ转化为无害的氮气（N₂）和水（H₂O），其中选择性催化还原技术（SCR） 是目前工业领域应用最成熟、效率最高的脱硝技术。SCR 技术以氨（NH₃）为还原剂，在催化剂（通常为钒钛系催化剂）的作用下，于 300-400℃的温度区间内与 NOₓ发生选择性反应，脱硝效率可达 80%-90%。该技术已广泛应用于火电、钢铁、水泥等行业，是我国实现 NOₓ减排目标的关键技术支撑。
此外，选择性非催化还原技术（SNCR） 也常用于脱硝治理。SNCR 技术无需催化剂，直接将氨或尿素溶液喷入高温烟气中（800-1100℃），与 NOₓ发生反应。虽然 SNCR 技术的脱硝效率较低（通常为 30%-60%），但具有投资成本低、占地面积小的优点，适合中小型工业锅炉或与 SCR 技术联合使用，以实现更高的脱硝效率。
三、脱硫脱硝技术的现状：成效与挑战
（一）治理成效显著，助力空气质量改善
经过多年的技术推广和政策落实，我国脱硫脱硝工作取得了显著成效。据生态环境部数据显示，2022 年我国 SO₂排放量较 2015 年下降 42.5%，NOₓ排放量下降 28.9%，重点区域的酸雨发生率从 2015 年的 14.0% 降至 2022 年的 4.3%。蓝天白云的天数逐年增加，“十三五” 以来，全国优良天数比率从 74.2% 提升至 86.5%，脱硫脱硝技术为打赢蓝天保卫战提供了坚实的技术保障。
（二）技术发展面临的挑战
尽管脱硫脱硝技术已取得长足进步，但在实际应用中仍面临诸多挑战。首先，运行成本较高是企业面临的主要问题。以火电行业为例，一套 600MW 机组的 SCR 脱硝系统年运行成本（包括还原剂、催化剂更换、能耗等）可达数千万元，对于部分中小型企业而言，成本压力较大。其次，二次污染问题亟待解决。湿法脱硫会产生大量脱硫废水，若处理不当会造成水体污染；SCR 脱硝使用的氨若喷入过量，会导致氨逃逸，形成二次污染物氨氮。此外，催化剂寿命与处置也是一大难题，SCR 催化剂在使用 3-5 年后会失效，失效催化剂若随意丢弃，其中的重金属可能会对土壤和水体造成污染。
四、未来趋势：绿色、高效、智能化
随着 “双碳” 目标的推进和环保要求的不断提高，脱硫脱硝技术将向绿色化、高效化、智能化方向发展。在绿色化方面，研发新型环保催化剂（如无钒催化剂）以减少重金属污染，推广脱硫脱硝废水零排放技术，实现资源的循环利用（如脱硫石膏用于建材生产）将成为重点。在高效化方面，开发低温 SCR 催化剂（适应 150-300℃的温度区间）、一体化脱硫脱硝脱汞技术，以降低能耗、提高污染物协同去除效率，是未来技术研发的核心方向。
同时，智能化运维也将为脱硫脱硝技术赋能。通过引入物联网、大数据、人工智能等技术，实时监测脱硫脱硝系统的运行参数（如脱硫效率、氨逃逸率、催化剂活性等），实现系统的精准调控和故障预警，不仅能降低运行成本，还能提高系统的稳定性和可靠性。例如，部分火电厂已开始试点 “智慧环保平台”，通过数据分析优化还原剂喷入量，使氨逃逸率控制在 3ppm 以下，显著降低了二次污染风险。
结语
脱硫脱硝技术是守护蓝天的重要屏障，其发展历程不仅见证了我国大气污染防治工作的艰辛与成就，也折射出工业绿色转型的必然趋势。面对 “双碳” 目标下的新要求，脱硫脱硝技术需要不断创新突破，在降低成本、减少二次污染、提升智能化水平等方面持续发力。相信随着技术的不断进步和应用的不断深化，脱硫脱硝技术将为我国建设美丽中国、实现人与自然和谐共生贡献更大的力量。
