我国氮氧化物排放量超过2800万吨/年，是大气污染治理的重点。水泥行业作为我国重点污染行业之一，颗粒物排放占全国排放总量的20%~30%，二氧化硫排放占全国总排放量的5%~6%。;氮氧化物年排放约200万吨，占全国氮氧化物排放量的10%左右，居火力发电和汽车尾气排放之后的第三位。针对水泥行业污染物减排的严峻形势，最新版《水泥工业大气污染物排放标准》将PM排放限值由原标准的50mg/m3(水泥窑等热力设备)、30mg/m3(水泥磨等通风设备)收严至30mg/m3、20mg/m3;氮氧化物排放限值由800mg/m3收严到400mg/m3，目前，有些省份已将这一标准收严到100mg/m3。
脱硝技术不断进步
水泥行业目前采用的氮氧化物控制技术主要有低氮燃烧、选择性非催化还原技术(SNCR)、选择性催化还原技术(SCR)。低氮燃烧技术通过低NOx燃烧器，降低燃烧的过剩空气系数，进而减少氮氧化物排放，但影响燃烧效率，脱硝效率小于30%;SNCR采用氨水或尿素作为脱硝还原剂，还原剂雾化后，其中的氨基成分与烟气中NOx进行选择性非催化还原反应，将NOx转化成无污染的N2和H2O，从而达到降低NOx排放的目的。由于SNCR需要满足反应温度的要求，脱硝效率一般为30%~60%;SCR采用氨(NH3)作为还原剂，氨在反应器中催化剂作用下，在有氧气条件下选择性地与烟气中NOx发生化学反应，生成N2和H2O，脱硝效率一般可达到90%以上，但烟气中的碱性物质、CaO和SO2会使催化剂中毒。
此外，SCR需要用催化剂，系统较SNCR复杂，检修和维护也比较麻烦，因此在投资和运行成本方面SCR都比SNCR要高很多。SNCR与SCR脱硝的最终产物为氮气和水，可能会导致脱硝后的烟气中含有一部分NH3，对大气造成二次污染。但SCR较SNCR对环境造成的二次污染要小。
就目前看，绝大多数水泥企业采用的是选择性非催化还原法(SNCR)，SNCR的脱硝效率能达到60%，NOx排放可以满足现行的排放标准，但随着环保排放限值的日趋严苛及脱硝水平的提升，脱硝效率更高的选择性催化还原法将成为水泥行业治理氮氧化物的主要方法。
选择性催化还原技术通常使用的催化剂为钒基催化剂，催化剂要先经过烟气中大量粉尘和二氧化硫的冲刷和侵蚀，容易引起催化剂的磨损和中毒。新疆石河子大学化学化工学院教授代斌带领的工业催化研究团队利用新疆丰富的天然矿物蛭石作为催化剂载体，锰铁作为催化剂活性组份，成功制备了可应用于室温去除氮氧化物的脱硝催化剂(即MnOx-Fe2O3/VMT)。该催化剂在室温下表现出了优异的氮气选择性和氮氧化物转化率，适用于在烟气出口的最尾端，既可以避免粉尘对催化剂的磨损，又可以减少二氧化硫对催化剂的毒害。据悉，未来可以据此设计出室温脱硝路线，应用于燃煤电厂、炼钢厂、水泥窑炉、玻璃厂等固定源的烟气处理。团队目前正利用所获得的室温脱硝催化剂，进行与之匹配的工艺路线设计与示范装置研究，同时更加深入地改进和优化室温脱硝催化剂，以期待早日将室温脱硝技术应用于固定源脱除氮氧化物。
江苏盐城环保科技城清华产业园内，国内首条中低温脱硝催化剂生产车间首批150立方米产品正式下线。这标志着中国没有中低温烟气脱硝催化剂的历史宣告结束，这也是清华大学第一个校外国家工程实验室取得的第一项成果。去年7月，清华大学国家工程实验室落户盐城环保科技城后，已承担一批国家重点研发项目。其中包括中低温非电行业脱硝催化剂项目成功实现产业化，产品性能水平国际领先。该实验室负责人介绍，脱硝催化剂的活性一般会随着烟气温度的降低而降低，当温度低于200℃时，现有催化剂的活性较低，会造成脱硝效率不达标，导致氨逃逸超标等二次污染。该生产线的诞生，将使焦化、水泥、玻璃、工业锅炉等九大行业实现真正意义上的零排放，促进绿色发展。
各地排放限值收紧
今年1月原环保部印发《关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告》，决定在京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值。具体到水泥行业：新建项目自2018年3月1日起，新受理环评的建设项目执行大气污染物特别排放限值;现有企业自2018年10月1日起，执行二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物特别排放限值。地方有更严格排放控制要求的，按地方要求执行。
此前，河南省人民政府办公厅发布的《河南省2018年大气污染防治攻坚战实施方案》提出，对2018年10月底前稳定达到超低排放限值的水泥企业，2019年1月1日至3月15日，豁免其不再实施错峰生产，但要按当地重污染天气应急预案要求参加污染管控。2018年10月底前，鼓励在水泥熟料企业试点开展超低排放改造。完成超低排放改造后，水泥窑废气在基准氧含量10%的条件下，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度要分别不高于10mg/m3、50mg/m3、150mg/m3。
江苏省环保厅印发的《关于开展全省非电行业氮氧化物深度减排的通知》明确，将在非电行业实现达标排放基础上，大力推进焦化、钢铁、水泥、玻璃等行业氮氧化物深度减排。为促进区域环境空气质量进一步改善，加大焦化、钢铁及水泥等行业污染治理，突出氮氧化物和挥发性有机物协同治理将成为“十三五”江苏省大气污染治理的重点。2019年6月1日前，对照《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)，全省水泥行业实现水泥窑烟气氮氧化物排放浓度不高于100mg/m3。
河南省政府发布的《关于征求河南省2018年大气污染防治攻坚战工作方案(征求意见稿)修改意见的通知》显示，按照坚持污染减排与质量改善相同步、坚持重点区域与重点时段相兼顾、坚持工程治理与制度建设相结合的工作原则，到2018年年底，全省细颗粒物(PM2.5)年均浓度达到65微克/立方米以下，可吸入颗粒物(PM10)年均浓度达到115微克/立方米以下。
《通知》要求，水泥行业在2018年10月底前，完成全省73家水泥熟料企业超低排放改造。完成超低排放改造后，水泥窑废气在基准氧含量10%的条件下，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度要分别不高于10mg/m3、50mg/m3、100mg/m3。其中，对2018年6月底前稳定达到超低排放限值的水泥、陶瓷企业，豁免其2019年1月1日至3月15日，不再实施错峰生产，但要按当地重污染天气应急预案要求参加污染管控;对2018年9月底前稳定达到超低排放限值的水泥、陶瓷企业，豁免其2019年2月15日至3月15日，不再实施错峰生产，但要按当地重污染天气应急预案要求参加污染管控。
《广东省环境保护厅关于钢铁、石化、水泥行业执行大气污染物特别排放限值的公告(征求意见稿)》提出，新建项目自2018年6月1日起，钢铁、石化、水泥行业新受理环评的建设项目执行大气污染物特别排放限值;现有企业自2018年12月1日起，钢铁、水泥行业现有企业执行颗粒物、二氧化硫和氮氧化物特别排放限值。其中，珠三角区域自2013年4月1日起新受理的钢铁、石化、水泥行业环评项目，继续执行《关于执行大气污染物特别排放限值的公告》(原环境保护部公告2013年第14号)的相关规定。经批复的环境影响评价文件或排污许可证有更严格排放控制要求的，按更严格要求执行。
