沈中增
(蘇州敬天愛人環(huán)境科技有限公司,江蘇蘇州 215228)
造成大氣污染的重要原因之一就是工業(yè)生產所產生的廢氣,尤其是紡織印染所排放的廢氣已然受到社會各界的關注。紡織印染工序多且復雜,不同纖維與織物加工方式,得到的廢氣的組成與數(shù)量都有著較大區(qū)別。紡織印染流程所產生的廢氣污染分為有組織排放與無組織排放兩種,無組織排放的廢氣中包含許多有害物質。[1-3]可見,對紡織印染工業(yè)流程大氣污染分析與治理不但是出于環(huán)保要求,同時也是保證員工健康的要求。以下就紡織印染流程,結合化學助劑使用情況,對其排放的大氣污染物進行分析,并提出相關的治理措施。鑒于鍋爐廢氣處理方面的研究已比較成熟,在此不做討論。
1.1.1 燒毛環(huán)節(jié)
該環(huán)節(jié)主要產生細小顆粒污染物,如果使用柴油作為燃料還會產生二氧化硫以及氮氧化物,這些廢棄物若未經處理排放,將會會對環(huán)境以及人體健康產生極大影響。[4]值得注意的是,在對燒毛廢氣進行處理時,應將余熱利用與廢氣處理結合起來。
1.1.2 煮漂環(huán)節(jié)
若這一環(huán)節(jié)是在密封染色機中進行的,則產生的廢氣量不多。而對于生產線式或者敞開式的機織布煮漂,則會產生一定量的無組織排放的廢氣。廢氣中含有雙氧水等漂白劑分解的氣體以及一些表面活性劑,有一定刺激性氣味。
1.1.3 絲光環(huán)節(jié)
這一環(huán)節(jié)的操作環(huán)境溫度較低,基本不會產生廢氣,但織物雜質與堿劑反應時會產生異味,工作人員應注意帶好過濾口罩、防護面具。
1.1.4 預定型處理
氨綸織物在染色前一般需要預定型處理,處理溫度通常在180℃~240℃??椢锖幸欢康V物織造油,所以預定型處理過程會產生大量油霧,這也是紡織印染產生的主要大氣污染物之一,且廢氣量較大。
紡織印染前處理工序中,主要是要對燒毛與預定型產生的廢氣進行處理與控制,前者的主要污染為顆粒物污染,后者主要是烷烴污染,應進行集中收集、分類處理,用過濾、燃燒等方式進行處理。其他工序廢氣主要以蒸汽為主,產生污染性廢氣較少。而各個濕加工環(huán)節(jié)使用的助劑會在之后的加工中釋放出來。
染色主要以濕加工為主,廢氣較少。在烘干過程中加入的有機物會被釋放出來。
3.1.1 染色
染色使用的活性、酸性、陽離子染料都屬于濕加工,大部分為密封操作,所以產生的廢氣較少。硫化染料染色需在硫化鈉堿性還原環(huán)境進行,而硫化鈉遇水易發(fā)生水解反應,溫度越高產生的硫化氫氣體越多。分散染料染色屬于密閉濕加工,但大多情況會使用到膨脹劑、勻染劑等助劑,而這些助劑將會在烘干時釋放。
3.1.2 皂洗和水洗
這一環(huán)節(jié)在水浴環(huán)境中進行,使用助劑與化學品較少,因此不會產生大量廢氣。丙醇、丙酮等有機溶劑、乙酸等揮發(fā)酸會在這一過程中揮發(fā)。
3.1.3 烘干
烘干過程中,吸附在織物上的部分助劑、化學品揮發(fā),進而產生一定量廢氣。
經上述分析,染色廢氣的控制與處理重點在于硫化染料使用產生的廢氣以及烘干流程所產生的廢氣。前者主要是硫廢氣處理,處理控制好硫化燃料的使用量之外,還可使用脫硫裝置對含硫廢氣進行處理。后者主要產生苯、萘系列有機揮發(fā)物,可進行集中收集利用,或燃燒處理。
4.1.1 抓毛和磨毛
主要產生毛絨和顆粒污染物。
4.1.2 功能性整理
功能性整理屬于濕加工過程,產生廢氣量極少。然而,過程需使用大量表面活性劑,因此在定型、烘干時,會產生許多有害廢氣。
4.1.3 熱定型
染色后的熱定型廢氣是紡織印染流程中重要的廢氣,也是整個過程產生的主要污染物。熱定型溫度高達140℃~210℃,織物吸附助劑、化學試劑等可揮發(fā)物質,產生大量廢氣。
后整理廢氣主要包括抓毛、磨毛與熱定型產生的廢氣。抓毛、磨毛主要是以毛絨和顆粒物為主,產生與排放都有一定的間歇性,產生的溫度也接近室溫,使用常規(guī)的布袋除塵器可以獲得較好效果。熱定型廢氣污染物種類、數(shù)量與使用的助劑與化學劑種類、數(shù)量息息相關,因此要做好對這些助劑與化學劑的合理使用與科學控制,提高使用效率,并根據(jù)所產生廢氣的化學、物理性質,采取吸附、燃燒等方法進行處理。廢氣的排放溫度在100℃以上,水蒸氣含量多,回收余熱作用較大。
5.1.1 印花
印花過程主要大氣污染物產生與配制漿料助劑中的溶劑有關,廢氣屬于無組織排放,這些助劑將在烘干流程中釋放。
5.1.2 蒸化
蒸化主要在密閉環(huán)境進行,主要排放的是水蒸氣,基本上不產生污染廢氣。
5.1.3 烘干
烘干過程中,沸點或者揮發(fā)溫度在100℃以下的物質將會揮發(fā)出來,所以這一環(huán)節(jié)會產生一定量廢氣。
印花廢氣主要是烘干時配制漿料所用的溶劑和配料揮發(fā)釋放的廢氣,有害廢氣成分主要為有機化合物,可使用處理有機化合物的方法進行處理。
紡織印染會產生大量廢水,廢水處理也會產生一定量廢氣,如硫化氫、氨等。廢水也會揮發(fā)出異味。
廢水處理產生廢氣屬于無組織排放,靠近居民區(qū)應對廢水進行密封處理。可以對產生的廢氣進行集中治理,常用方法包括有燃燒法、化學處理法、吸附法等。由于厭氧階段會產生一定量甲烷,可對其進行回收利用。所以,廢水處理應注重分質分流,提高厭氧反應,進而增加甲烷產生量,便于回收利用。
就整個紡織印染流程來看,燒毛、烘干、定型這三個環(huán)節(jié)產生的大氣污染物最多,量也最大,抓毛、磨毛環(huán)節(jié)主要產生顆粒、毛絨污染物。對紡織印染產生的廢氣分析與治理也主要集中在這幾個環(huán)節(jié)。從生產流程來看,助劑與化學品的使用是產生污染廢氣的主要來源,應對其用量與使用效率進行合理分析與控制,加強對產生的顆粒物、烷烴、甲醛和苯系物的分析控制。鑒于紡織印染廢氣排放存在大量無組織排放,且排放口多,不利于檢測、治理,應盡量實現(xiàn)有組織排放,合理規(guī)劃、控制排放口數(shù)量,提高對污染物的治理效率。目前,紡織印染大氣污染物去除率一般在60%左右,在今后的研究中,應加強對污染物的檢測、分析力度,加強對紡織印染生產多樣性分析,提高對廢氣的治理效率。