织物涂层行业废气的产污特点及环评分析要点
2015-03-09杨勇庄玉夏吕淑华范利萍
杨勇庄玉夏吕淑华范利萍
(1绍兴市环保科技服务中心 浙江绍兴 3120002浙江省工业环保设计研究院有限公司 浙江杭州 310005)
所谓织物涂层,即在织物表面(基布)均匀地涂敷一层或多层高分子成膜物(涂层剂),使其产生不同功能的一种表面加工技术[1]。织物涂层产品种类繁多,而且性能范围十分广泛,在服装、制鞋、箱包、蓬盖布、装饰布、汽车、家具等领域得到广泛的应用[2]。与许多主要工业一样,织物涂层生产带来的环境问题也比较严重,主要是溶剂废气、增塑剂废气的污染问题、含DMF废水的污染问题、加工过程的高能耗问题、以及废旧品回收困难等问题。本文主要针对织物涂层行业废气的产污特点及环评分析要点进行阐述。
1 织物涂层工艺
织物涂层生产工艺可分为湿法涂层、干法涂层(直接涂层、转移涂层)和直接成型(压延、层压)工艺、后处理工艺以及超纤生产的特殊工艺。涂层方式要根据产品要求和所用涂层剂的特性来选择,不同的涂层剂又对应不同的溶剂组成。
织物涂层加工中,污染物主要来源于有机溶剂、树脂、粘结剂、增塑剂及其他含有机物的原材料,绝大部分在加工环节排放。加工过程主要污染类型是废气,主要为挥发性有机物(VOC)排放。在加工过程中要大量应用各种树脂,还要使用各类化学品,在生产配方中还需加入各种稳定剂、发泡剂等助剂[1]。这些化学品在涂层加工过程会产生大量废气、废水和固体废弃物。
2 废气产污特点
根据选用不同的涂层工艺和涂层剂类型,排放的有机溶剂废气也不尽相同。通过核实建设单位提供的所选用涂层剂的溶剂类型、涂层剂配方与其采用的涂层工艺、基布的匹配性,可进一步验证所提供资料的准确性,从而在环评中准确分析有机废气污染源。
表1 织物涂层生产废气污染因素分析
PU湿法工艺物料中的大部分DMF(估计占93%~98%)进入水中,进入废气部分经收集喷淋吸收后大部分(90%-98%)也进入水中。PU干法工艺目前普遍采用DMF、甲苯、丁酮等有机溶剂,在加工过程中几乎全部形成废气。其中DMF已有成熟的回收治理技术,但甲苯、丁酮等有机物受治理成本限制,开展治理的企业较少。据有关资料[3],合成革行业实测治理前DMF最大值可达7500 mg/m3,治理前DMF的浓度约为1500~3000mg/m3,其他VOCs约为1000~2500mg/m3左右。
PVC工艺废气主要污染物为增塑剂废气、投配料粉尘、开炼废气,其中增塑剂废气平均浓度为1300~1500mg/m3。后处理加工主要产生喷涂(喷光)、植绒、印刷等工序的溶剂废气和磨皮粉尘,配料间也是溶剂废气产生环节之一,此外还有DMF精馏回收系统的二甲胺废气、螺杆真空泵尾气、储罐废气等。
3 DMF等溶剂废气污染防治措施
3.1 废气收集系统
DMF等溶剂废气治理关键在做好收集措施。PU干法线应在配料区、涂布机、涂敷区域、涂敷区域与烘箱之间的贴合与传输区域均设包围型集气装置,收集挥发的DMF(干法PU树脂溶剂)废气,封闭式烘箱自带集气管道,溶剂废气最终送入DMF废气喷淋吸收系统。PU革湿法线应在预含浸槽及六辊烫平处设置密封装置并连接包围型集气罩,涂布机、涂敷区和凝固槽上方设可视的包围型集气罩,封闭式烘箱自带集气管道,收集废气送入DMF废气喷淋吸收系统。
配料间内设集中抽吸风装置,对挥发的溶剂废气进行收集。PU湿法线配料采用密封配制罐,放料口周围设软性围幕,并设吸风管,浆料桶加盖后输送至生产线。PU干法线配料,浆料车搅拌时加盖,盖内挥发的溶剂废气抽风收集。收集的废气送DMF废气喷淋吸收系统。后处理工序产生含DMF的废气也应收集后送DMF废气喷淋吸收系统。
3.2 废气吸收治理
PU革湿法线、干法线采用水喷淋吸收DMF的方法,技术上比较成熟,回收效率稳定可靠,而且有一定的经济效益,经测算治理回收收益大致能够抵消运行费用或稍有结余。用活性炭来吸收VOCs及废气中残留的DMF,这种方法得到了有关专家的认可,只要加强管理,及时更换活性炭,确保吸附效率,该方法也可行。
我国涂层企业主要集中在江苏盛泽和浙江温州一带。根据对浙江温州部分合成革企业的调查,大部分合成革企业将PU革干法线、湿法线产生的DMF废气收集后去DMF喷淋吸收塔进行DMF水喷淋吸收,喷淋废水及湿法线废水一起送入DMF精馏塔精馏回收DMF并回用于生产,精馏塔蒸出的水冷凝后经二甲胺吹脱后回用于湿法线、干法线及半PU线的喷淋吸收。根据温州2家合成革企业的监测,车间通风次数控制在8次/h以上,DMF车间浓度在5.0~17mg/m3,可以符合GBZ2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值》的相关规定。
4 其他废气防治措施
4.1 增塑剂DOP废气防治措施
PVC干法涂层和PVC压延法涂层主要废气为发泡工段增塑剂DOP油雾废气。经过一般静电回收治理后,实测废气中增塑剂的平均浓度为400mg/m3左右。目前的一般静电回收治理效果并不理想,但如果采用进一步的冷却静电回收、湿法治理或两级治理,其排放浓度可以达到较低的水平。部分企业已经采用这些进一步处理的方法,DOP油雾收集后进入DOP回收塔,经过冷凝后再去静电除雾,根据浙江某企业的运行经验,在正常运行条件下,DOP回收塔处理效率可达98%以上。
4.2 二甲胺废气防治措施
DMF原料中本身含有微量的二甲胺等恶臭物质,同时在精制回收过程DMF遇热也会发生分解产生二甲胺。二甲胺废气的治理方法应用较为普遍的有冷凝法、燃烧法、稀释法及化学法,其中高温燃烧法最为彻底。冷凝法、稀释法去除效果较难保证,化学法较为复杂。
4.3 甲苯、丁酮废气防治措施
DMF溶剂中含甲苯和丁酮等其他有机挥发料。DMF可通过水喷淋吸收与空气分离,但甲苯和丁酮则进一步经活性炭吸附装置或催化燃烧装置净化、或采用甲苯、丁酮回收装置净化后才能达标排放。
4.4 后处理工艺有机溶剂废气防治措施
选用密闭喷涂设计先进后处理设备,设立单独工作间,后处理设备应设置包围型集气罩(半密闭罩、密闭罩),保持工作间负压操作,将有机溶剂废气送DMF废气喷淋吸收系统。
5 项目选址分析
织物涂层生产排放的废气种类较多,对周围环境会产生一定的污染,应与敏感区保持一定的大气环境防护距离,并宜在, 下,药降0 9 25准结大又用 与o-sol气三类工业用地上建设生产。但使用水性涂层剂的项目,在明确无其他有害废气同时排放前提下可以另作分析。环评应仔细核定环境空气影响评价等级,计算大气环境防护距离和卫生防护距离,分析防护距离内有无环境空气敏感点并提出相应措施。
近年来,各地都建设了许多开发区、特色工业园区等,将同类企业集中在一起生产,同类污染叠加影响明显增加。但是建设项目的环评往往会忽视整个评价区域内主要或重要的同类污染物叠加影响,尤其是特征污染物的叠加影响,使环境影响预测结果的可靠性大打折扣。对拟建于织物涂层生产企业集中地区的建设项目,环境空气影响预测分析时应充分考虑同类型污染源的叠加影响,在充分调研周边同类企业废气排放情况的基础上,分析废气污染物排放,尤其是特征污染物排放与环境容量的关系。同时在制定废气特征污染物监测计划时,要将监测分析方法的检出限作为重点关注内容之一,防止监测数据无效或不能可靠地反映环境实际水平。
[1]罗瑞林.织物涂层技术[M].中国纺织出版社,2005,3.
[2][英]沃尔特.冯.涂层和层压纺织品[M].化学工业出版社,2006,1.
[3]合成革工业污染物排放标准编制组.合成革工业污染物排放标准(征求意见稿).