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我国现阶段大气污染防治面临着严峻挑战,如何精准治污是环保人面临的重大难题。钢铁工业排放是引起空气污染的重要原因之一,烧结工序又是钢铁行业中的排放大户。然而目前仍缺乏不同生产工艺、不同污控措施的烧结机排放特征实测数据,难以为空气质量模拟和颗粒物源解析提供源成分谱数据、难以为生态环境部门精准治污提供科学依据。鉴于此,选取了一台工艺相对落后但仍在我国中西部地区大量存在的90 m2小型步进式烧结机和一台工艺较为先进的450 m2大型带式烧结机,对两台烧结机不同点位的SO2、NOx、颗粒物以及烟气Hg等进行实测,并对颗粒物中的元素、水溶性离子、OC和EC进行分析,从而获取不同技术水平、不同污控措施下烧结机污染物排放特征以及与2019年生态环境部办公厅印发的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中的超低排放限值之间的差距。结果表明:(1)烧结机头SO2、NOx、CO、颗粒物和烟气Hg排放浓度分别为(54.69~123.04)mg/m3、(187.28~312.58)mg/m3、(6 746.04~7 790.83)mg/m3、(11.04~19.93)mg/m3和(78.97~2 537.07)ng/m3,烧结机尾颗粒物排放浓度为(0.76~16.22)mg/m3,机头颗粒物以PM2.5为主,占比为81.02%~91.49%,机尾颗粒物主要为PM10,占比为71.17%~73.01%。烧结机头SO2、NOx、颗粒物以及烧结机尾颗粒物还需分别减排36%~71.55%、73.3%~84%、9.4~49.82%和0~38.35%才能满足超低排放限值。(2)烧结颗粒物主要成分为K、Ca、Na、Mg、Fe、Cl-、SO42-、NH4+、OC和EC等,其占比与烧结机类型、烧结原辅料以及污染物控制措施等因素有关,石灰石-石膏法脱硫后SO42-占比增加28.12%,活性炭移动床脱硫后EC占比增加2.15%。(3)布袋除尘器对烧结机不同粒径颗粒物和烟气Hg的脱除能力比双室五电场静电除尘器分别高出1.25%~5.06%和9.51%,活性炭移动床系统对烧结不同粒径颗粒物以及烟气Hg的去除效果分别比石灰石-石膏法脱硫系统高出9.4%~11.38%和4.31%。研究显示,不同工艺、不同污控措施烧结机大气污染物排放特征存在较大差异,SO2、NOx排放浓度与超低排放限值差距较大,烟尘排放浓度与超低排放限值差距较小,石灰石-石膏法和活性炭流化床法脱硫均会不同程度地引入新的颗粒物组分。开展颗粒物源解析时,钢铁烧结源成分谱的建立要充分考虑不同工艺和不同污控措施的影响。