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        印染行業(yè)廢氣污染物源強估算及治理方法探討

        2019-11-05 07:45:26李大梅
        資源節(jié)約與環(huán)保 2019年10期
        關鍵詞:吸附器印染廢氣

        李大梅 吳 波

        (南京博環(huán)環(huán)保有限公司 江蘇南京 210037)

        引言

        印染工序作為紡織行業(yè)重點產(chǎn)污工序,在環(huán)境影響評價工作中,廢水源強核算、廢水治理技術均比較成熟,各類監(jiān)測數(shù)據(jù)也比較齊全,但是因印染行業(yè)染料、助劑、涂層膠等種類多、成分復雜且工藝參數(shù)多樣,廢氣源強核算尚存在一定的不確定性,本文獻以污染源強核算技術指南——紡織印染工業(yè)為基礎,結合南通地區(qū)10 余家印染企業(yè)調(diào)研統(tǒng)計數(shù)據(jù),對印染行業(yè)廢氣污染物源強的核算方法及治理措施進行探討。

        1 產(chǎn)污環(huán)節(jié)及污染源強估算

        1.1 定型廢氣

        印染行業(yè)定型整理工段需使用功能性助劑、柔軟劑和抗靜電劑等,在高溫定型過程揮發(fā)產(chǎn)生油脂,同時坯布中的油劑(滌綸化纖絲等原料中含油劑)及一些細小纖維會隨廢氣排放,定型廢氣中污染物主要為顆粒物、VOCs。通過對南通市10 余家印染項目進行調(diào)研的統(tǒng)計數(shù)據(jù)結果表明,一般在環(huán)評中定型廢氣VOCs 的產(chǎn)生量按照坯布量的0.05%~0.15%計算,顆粒物產(chǎn)生量按照坯布量的0.05%~0.1%計算,計算公式為:

        式中:M1 為坯布量,t/a;Ma 為VOCs、顆粒物產(chǎn)生量,t/a;f1為產(chǎn)生粉塵量所占系數(shù)(VOCs 為0.05%~0.15%,顆粒物為0.05%~0.1%)

        1.2 天然氣燃燒廢氣

        根據(jù) 《污染源源強核算技術指南 鍋爐》(HJ991-2018)中“產(chǎn)污系數(shù)法”要求,參照《排污許可證申請與核發(fā)技術規(guī)范 鍋爐》(HJ953-2018)中排污系數(shù),天然氣燃燒煙氣中污染物的排放情況見下表。

        表1 煙氣中污染物的排放系數(shù)和排放量

        1.3 涂層、復合廢氣

        (1)物料衡算法

        如若涂層過程使用溶劑為甲苯、二甲苯等,沸點小或接近涂層工藝溫度的溶劑等揮發(fā)性污染物,在高溫過程全部進入廢氣。

        (2)產(chǎn)污系數(shù)法

        根據(jù)《浙江省重點行業(yè)VOCs 污染排放源排放量計算方法》(1.1版):使用含丙烯酸、丙烯酸類、苯乙烯等易聚合有機組分的膠水,粘結后進行高溫烘干的企業(yè),原則上認為這些有機組分在聚合后,殘留并揮發(fā)的單體占膠水中總總溶劑量的比例不低于1%。

        (3)類比分析法

        根據(jù)南通市10 余家印染項目調(diào)研數(shù)據(jù),企業(yè)如使用PA 尼龍膠等進行復合,加熱溫度約為150-200℃,VOCs 產(chǎn)生量約為原料膠使用量的0.1%~0.5%。

        1.4 污水處理站廢氣

        印染行業(yè)污水處理站廢氣主要為污水處理過程中散發(fā)出來的惡臭類氣味,惡臭性氣體產(chǎn)生量按中國市政工程中南設計研究院、無錫市政設計院等提供的資料進行核算。具體源強核算系數(shù)見表2。

        表2 污水處理站廢氣源強核算系數(shù)

        2 廢氣收集及污染治理措施

        2.1 定型廢氣

        目前印染行業(yè)采用定型機多為加蓋式,僅留有布料進出口。通過金屬密閉管道形成的廢氣收集管,連接定型機所有排氣口與凈化器廢氣收集口,并加裝耐高溫、耐酸堿、耐油的改性硅橡膠密封圈使之氣密性良好,定型機廢氣收集率一般高于95%。

        根據(jù) 《排污許可證申請與核發(fā)技術規(guī)范 紡織印染工業(yè)》(HJ861-2017)附錄B 明確“定型設施產(chǎn)生的顆粒物和有機廢氣污染物,可選用的可行技術有:噴淋洗滌、吸附或噴淋洗滌-靜電吸附。目前南通地區(qū)印染行業(yè)定型廢氣80%以上企業(yè)采用水噴淋+冷凝+靜電除油煙器,根據(jù)實際運行情況可知,經(jīng)水噴淋+靜電除油裝置處理后的定型機廢氣能夠達標排放,處理效率能達到90%。定型廢氣處理流程見圖1。

        圖1 定型廢氣處理工藝流程圖

        車間廢氣經(jīng)濾網(wǎng)過濾和一級水噴淋雙重作用,不僅可以去除廢氣中的大量顆粒物和少量VOCs 類污染物,而且因部分廢氣吸收水氣化吸熱導致廢氣溫度進一步減低至約為60~80℃。最后利用高壓電場對粉塵水汽極速荷電、捕捉、吸附、放電完成凈化過程,這時所有的顆粒物、油煙、水汽等被極大地凈化處理。經(jīng)過上述措施處理后廢氣中的顆粒物、VOCs 的去除效率可達到90%以上,污染物排放濃度、排放速率滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)二級標準及參照執(zhí)行地方標準要求。

        2.2 涂層、復合廢氣

        印染行業(yè)一般在涂層機或者復合機中上膠區(qū)域上方擬通過配備密閉或者半密閉集氣罩,進行廢氣的收集,廢氣收集率約為90-95%。印染行業(yè)涂層廢氣治理技術主要包括水噴淋法、活性炭吸附法、冷凝回收法和燃燒法等。根據(jù)廢氣產(chǎn)生情況,目前涂層、復合廢氣主要采取以下治理方法。

        (1)涂層廢氣回收處理工藝

        為了減少涂層廢氣對大氣環(huán)境的污染以及提高溶劑利用率,對于溶劑單一或者沸點差異大的有機廢氣,印染企業(yè)一般對生產(chǎn)過程揮發(fā)的有機溶劑進行回收綜合利用,回收工藝有過濾+活性炭纖維吸附回收、水噴淋+活性炭吸附回收等,本文簡單介紹過濾+活性炭纖維吸附回收工藝。采用風機將生產(chǎn)車間溶劑氣體抽出,進入裝有活性炭纖維的吸附器中,利用活性炭纖維吸附廢氣中的有機溶劑,再用蒸汽進行脫除被吸附的溶劑來完成整個溶劑的回收工作。當A 吸附器吸附時,B 吸附器解吸,C 吸附器干燥。由于原廢氣濃度較大,故在吸附器后增加一個活性炭吸附罐。共設置四個吸附器,四個吸附器共用一個管路系統(tǒng),運行時相互切換。涂層廢氣回收處理工藝見圖2。

        圖2 涂層廢氣回收處理工藝流程圖

        (2)涂層廢氣處理排放工藝

        對于涂層廢氣產(chǎn)生濃度較低,廢氣組分復雜,不具備回收價值的涂層廢氣,一般采用水噴淋+活性炭吸附處理或者二級活性炭吸附處理后排放?;钚蕴坎牧戏诸w粒炭、纖維炭,傳統(tǒng)的顆粒活性炭有煤質(zhì)炭、木質(zhì)炭、椰殼炭、骨炭。一般情況下,一級活性炭顆粒吸附裝置對有機物的去除率可達75%以上,二級活性炭顆粒吸附裝置對有機物的處理效率可達到90%以上。采取上述措施處理后,涂層廢氣可達標排放。

        2.3 污水處理站廢氣

        印染行業(yè)污水站污水站調(diào)節(jié)池、沉淀池、酸化池、好氧池、污泥池、污泥脫水機房等產(chǎn)生惡臭氣體,一般通過加蓋封閉措施收集后,采用“水噴淋+堿噴淋”或者“生物除臭”裝置進行處理,目前印染行業(yè)多采用“水噴淋+堿噴淋”裝置。污水處理站產(chǎn)生的廢氣主要以硫化氫、氨為主,均易溶于水,設置一套堿液噴淋系統(tǒng)裝置,投資小,運行方便,設置該工序不僅可以去除酸性氣體硫化氫,同時也可以對部分水溶性好的氨有不錯的去除效果。根據(jù)多家印染企業(yè)實際運行情況,污水處理站惡臭治理采用堿液噴淋裝置處理后,處理效率均60%以上,硫化氫、氨排放濃度、排放速率均滿足《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)要求。

        結語

        本文對印染行業(yè)廢氣污染物的源強估算方法及主要治理措施進行了概括性的介紹,在實際的環(huán)境影響評價工作中,通過對實際項目的生產(chǎn)工藝、原料理化性質(zhì)的客觀分析,明確廢氣產(chǎn)污環(huán)節(jié)、篩選主要廢氣評價因子,結合符合實際的估算方法核算出廢氣污染源強,采取合理、高效、經(jīng)濟的污染治理措施,為印染項目的環(huán)評工作提供可靠依據(jù)具有重大意義。

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