章文斌，王玲玲，曹曉涵，楊明憲，顧汝科

（江蘇省常州環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇常州213000）

紡織染整行業(yè)一直是我國的傳統(tǒng)行業(yè)，在定型過程中會產生大量的揮發(fā)性有機廢氣。隨著工業(yè)廢氣污染物排放要求，定型企業(yè)幾乎都已經安裝了廢氣處理設施，也能達標排放[1?2]。

現(xiàn)階段主流的定型機有機廢氣治理技術“熱能回收一水噴淋洗滌一靜電除油”[3]，此技術雖能讓廢氣達標排放，但實際中仍有定機器廢氣投訴案件發(fā)生，投訴問題大多為有“臭味”。環(huán)保管理人員到達現(xiàn)場后發(fā)現(xiàn)確實有一股燒焦味，但是經環(huán)境監(jiān)測人員監(jiān)測后各項指標都符合相應的排放標準。究其原因為紡織印染定型過程中添加了大量的有機助劑，廢氣中含有大量油霧，但含油量很低且?guī)в袗撼粑?，其主要成分為醛酮類、酸醇酯類、雜環(huán)芳香族類等。[4]這些惡臭廢氣經處理后雖達標排放卻不能完全被傳統(tǒng)廢氣處理設施所吸收，若被人體直接吸入，將對人體有不可逆的傷害。[5?6]若在此基礎上加上光氧催化處理設施后卻能使“民標”也達標。通過對某企業(yè)兩套定型機廢氣處理裝置改造前后排氣筒的跟蹤監(jiān)測，分析此技術的實用性。

1 材料與方法

1.1 定型機

該企業(yè)為門幅2.2m/10箱型定型機，額定廢氣量為10000Nm3/h。從定型機底部吸入空氣，定型溫度一般控制在160～200℃（根據(jù)不同類型的布料而定），定型結束后排出的廢氣溫度降低到140～180℃左右。溫度較高的有機廢氣通過換熱器回收熱能，將新鮮空氣經換熱器換熱至110℃左右再次進入到定型機內參與定型，換熱后的有機廢氣溫度降至80℃進入廢氣處理設施內。

在此定型過程中，將產生由油、顆粒物結合態(tài)的有機廢氣，不同織物的性質和前道處理工序決定了有機成分，顆粒物來自于織物上的可燃粉塵及纖維。[7]

1.2 原廢氣處理系統(tǒng)

定型機有機廢氣換熱后從底部進入濕式靜電吸收塔，吸收塔從上至下分別為高壓靜電吸附、填料噴淋、油水分離池，工藝圖見圖1。廢氣先經填料水噴淋吸收，廢氣降溫同時部分有機廢氣、煙塵、油霧被水霧捕集。水霧流入油水分離池，利用循環(huán)泵將分離池凈化后的水循環(huán)噴淋與清洗。廢氣繼續(xù)上升進入高壓靜電吸附裝置，被吸附的油污經導流板流入油水分離池，最后溫度約為40℃廢氣經吸收塔頂部通過主風機排入大氣。油水分離池中分離廢纖維油脂，以油污的形式回收利用，無廢水外排。

圖1 濕式靜電吸收塔工藝圖

1.3 新增光氧催化設備

在吸收塔后端加裝一臺光氧催化設備，該設備按照按單臺定型機風量10000m3/h來設計，殼體為不銹鋼材質，尺寸為4000*1000*1000mm，燈管60根，二氧化鈦光觸媒3塊。其除臭技術原理為:

（1）特定波段（253.7nm)的紫外線對惡臭氣體的分子鏈進行分解，將大分子結構打碎變成小分子結構。

（2）利用紫外線光束分解空氣中的氧分子產生游離氧，因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結合，進而產生臭氧，UV+O2→O?+O*（活性氧），O+O2→O3（臭氧）。惡臭氣體通進入高效光解氧化模塊的反應腔后，高能紫外線光束及臭氧對惡臭氣體進行協(xié)同分解氧化反應，使惡臭氣體物質降解轉化成低分子化合物、水和二氧化碳。[8?10]

（3）惡臭氣體在催化劑（TiO2)的作用下，高能紫外線光束及臭氧對惡臭氣體進行協(xié)同分解氧化反應，使惡臭氣體物質降解轉化成低分子化合物、CO2和H2O等無機物。[11?13]

1.4 監(jiān)測方案

2018年8月、12月對該企業(yè)1號、2號定型機（未改造前）的排氣筒進行有組織監(jiān)測，監(jiān)測指標分別為非甲烷總烴、臭氣濃度。非甲烷總烴監(jiān)測頻次為1小時內等間隔取4個樣品，臭氣濃度為1小時內取瞬時樣，均以小時濃度均值進行評價；在2019年3月、4月、9月在對已完成光氧催化改造后的排氣筒以同樣的方式進行跟蹤監(jiān)測。最終通過監(jiān)測數(shù)據(jù)來分析改造前后有機廢氣處理的效果。

1.5 監(jiān)測依據(jù)與儀器

廢氣監(jiān)測依據(jù)為《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T 16157?1996），采樣儀器為嶗應3012H型自動煙塵（氣）測試儀、嶗應3072型智能雙路煙氣采樣器、真空箱氣袋采樣器、玻璃針筒。非甲烷總烴分析方法為《固定污染源廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定氣相色譜法》（HJ 38?2017），分析儀器為Entech7032AB?L自動氣體進樣器，Agilent 7820A氣相色譜儀（FID檢測器）；臭氣濃度分析方法為《空氣質量惡臭的測定 三點比較式臭袋法》（GB/T 14675?1993），分析由2名配氣員和6名嗅辨員完成。

1.6 評價依據(jù)

廢氣目前尚無定型機有機廢氣的排放標準，只有少數(shù)地方制定了當?shù)氐男袠I(yè)排放標準。如浙江省“染整行業(yè)大氣污染物排放標準”（DB33/962?2015），紹興縣“印染行業(yè)整理排放限值”（DB330621/T001）。鑒于此情況，評價標準執(zhí)行該企業(yè)環(huán)評中的要求，非甲烷總烴根據(jù)排氣筒高度執(zhí)行GB16297?1996《大氣污染物綜合排放標準》表2中的二級標準，臭氣濃度根據(jù)排氣筒高度執(zhí)行GB14554?93《惡臭污染物排放標準》中表2的標準值。

2 結果與分析

2018年8月、12月（未進行光氧催化改造前）的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示1號定型機兩次非甲烷總烴小時均值分別為3.63mg/m3、3.38mg/m3，2號定型機分別為2.84mg/m3、2.40mg/m3；而2019年3、4、9月的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，1、2號定型機非甲烷總烴小時均值較前兩次明顯下降，變化趨勢見圖2。雖然非甲烷總烴小時均值濃度明顯下降，但是改造之前濃度就比較低，遠遠滿足GB16297?1996《大氣污染物綜合排放標準》表2中二級標準120mg/m3。

圖2 非甲烷總烴監(jiān)測數(shù)據(jù)分析圖

2018年8月（未進行光氧催化改造前）的臭氣濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示1號為132，2號為550（單位為無量綱），臭氣濃度排放符合GB14554?93《惡臭污染物排放標準》表2標準（排氣筒高度15m，標準值為2000）。增加光氧催化裝置之后，2019年4月、9月的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，1號分別為72、54，2號為97、72，較改造之前，1號定型機廢氣臭氣濃度下降分別為45.5%、59.1%，2號定型機廢氣臭氣濃度下降分別為82.4%、86.9%。雖然未改造之前，臭氣濃度達標，但是有明顯的異味，加裝光氧催化裝置后，臭氣濃度明顯下降至100以下，現(xiàn)場已無臭味，變化趨勢見圖3。

圖3 臭氣濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)分析圖

3 結語

原定型有機廢氣治理設施濕式靜電處理系統(tǒng)的基礎上新增光氧催化裝置，較改造之前，1號、2號定型機排氣筒非甲烷總烴濃度較加裝前平均下降68.7%和51.9%，濃臭氣濃度較加裝前1號定型機廢氣臭氣濃度下降分別為45.5%、59.1%，2號定型機廢氣臭氣濃度下降分別為82.4%、86.9%。雖然在未改造之前，非甲烷總烴已達《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297?1996）表2中的二級標準，臭氣濃已達《惡臭污染物排放標準》（GB14554?93）中表2的標準值，但是現(xiàn)場有明顯的“燒焦”異味，有無組織臭氣超標的風險。在加裝光氧催化裝置后，臭氣濃度值下降明顯，濃度低至100（單位無量綱）以下，已聞不到異味。最后，定型機有機廢氣在傳統(tǒng)濕式靜電處理系統(tǒng)的基礎上加裝光氧催化裝置可進一步降低臭氣濃度，對異味處理有一定的實用性。