李其峰,董云川,董明媛
(大理州祥云大宇包裝有限公司,云南 祥云 672100)
對包裝印刷行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行分析會發(fā)現(xiàn)其生產(chǎn)過程中使用的較多材料能夠產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物,這些物質(zhì)在空氣中擴(kuò)散會污染空氣,影響人體健康,所以在實(shí)踐中積極的進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物的具體處理有突出的現(xiàn)實(shí)意義。就目前掌握的資料來看,在進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物的具體處理時(shí)需要利用科學(xué)的技術(shù),這樣,不僅處理實(shí)效顯著提升,在處理過程中消耗的資源和成本也能夠有效節(jié)約。簡言之,綜合分析包裝印刷行業(yè)的工作實(shí)踐,并對揮發(fā)性有機(jī)物的有效處理分析有積極的作用。
在包裝印刷行業(yè)實(shí)踐中要實(shí)現(xiàn)對揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的有效治理,必須要對VOCs有清楚的認(rèn)知。從概念分析來看,世界衛(wèi)生組織對VOCs的定義是在常溫下,沸點(diǎn)50℃至260℃的各種有機(jī)化合物。就VOCs的具體分析來看,其主要可以劃分為非甲烷碳?xì)浠衔铮ê喎QNMHCs)、含氧有機(jī)化合物、鹵代烴、含氮有機(jī)化合物、含硫有機(jī)化合物等幾大類[1]。從實(shí)踐研究來看,VOCs參與大氣環(huán)境中臭氧和二次氣溶膠的形成,其對區(qū)域性大氣臭氧污染、PM2.5污染具有重要的影響。而且大多數(shù)VOCs具有令人不適的特殊氣味,并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用,特別是苯、甲苯及甲醛等對人體健康會造成很大的傷害,另外,VOCs是導(dǎo)致城市灰霾和光化學(xué)煙霧的重要前體物。總的來講,VOCs對社會實(shí)踐的消極影響是顯著的,所以做好相關(guān)的治理分析,強(qiáng)調(diào)VOCs的治理實(shí)踐效果有突出的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。
基于VOCs的基本概述做分析可知其危害巨大,所以在實(shí)踐中強(qiáng)調(diào)關(guān)于VOCs的治理是有突出現(xiàn)實(shí)價(jià)值的。從目前的具體研究來看,在實(shí)踐中之所以要關(guān)注VOCs的防治,其主要的原因表現(xiàn)在如下方面。
首先是VOCs的來源非常的廣[2]。從現(xiàn)實(shí)分析來看,VOCs的來源主要有兩大類,即室外來源和室內(nèi)來源,就室外來源而言,其主要來自于燃料燃燒和交通運(yùn)輸產(chǎn)生的工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學(xué)污染等;就室內(nèi)來源來看,其主要源于燃煤和天然氣等燃燒產(chǎn)物、吸煙、采暖和烹調(diào)等的煙霧,建筑和裝飾材料、家具、家用電器、汽車內(nèi)飾件生產(chǎn)、清潔劑和人體本身的排放等。簡單來講,因?yàn)閂OCs的來源比較的廣,其影響范圍也比較的大,所以強(qiáng)調(diào)其防治有突出的現(xiàn)實(shí)意義。
其次是VOCs的危害比較多[3]。從現(xiàn)實(shí)分析來看,之所以強(qiáng)調(diào)VOCs的處理,另外一個(gè)重要的原因是其存在著多種危害。就目前掌握的資料來看,其主要的危害有:(1)VOCs是形成細(xì)顆粒物(PM2.5)、臭氧(O3)等二次污染物的重要前體物,進(jìn)而引發(fā)灰霾、光化學(xué)煙霧等大氣環(huán)境問題。簡言之,在大氣環(huán)境污染中,VOCs是不可忽略的要素。(2)VOCs對人體健康有顯著的影響,其主要體現(xiàn)在刺激眼睛和呼吸道,使皮膚過敏,使人產(chǎn)生頭痛、咽痛與乏力。另外,在嚴(yán)重的情況下,VOCs還會引發(fā)癌癥。
總之,VOCs的來源廣,污染影響比較大,而且目前的空氣防治污染標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)不夠的全面導(dǎo)致VOCs污染標(biāo)下越來越嚴(yán)重,所以處理VOCs污染已經(jīng)刻不容緩。
包裝印刷行業(yè)是目前國內(nèi)重要的行業(yè)類型之一,分析該行業(yè)中VOCs污染的具體情況對于控制VOCs污染和處理VOCs污染有積極的意義。從現(xiàn)實(shí)掌握的資料來看,在包裝印刷行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐中會出現(xiàn)大量的苯化合物揮發(fā),研究表明,一些苯溶劑不僅容易揮發(fā)而且揮發(fā)量大,另外,其還會產(chǎn)生大量的存在毒性的氣體,包括笨,甲苯等。雖然在目前的行業(yè)發(fā)展實(shí)踐中,國家已經(jīng)關(guān)注了該問題,并積極的利用法律和行政措施對VOCs的產(chǎn)生進(jìn)行了干預(yù),但是整體效果依然不理想?;诖?,對VOCs有機(jī)廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)做分析,并基于標(biāo)準(zhǔn)做廢氣處理分析意義顯著。
基于包裝印刷行業(yè)的具體生產(chǎn)進(jìn)行分析會發(fā)現(xiàn)VOCs處理是行業(yè)發(fā)展實(shí)踐中必須要解決的問題,所以積極的分析處理技術(shù),了解技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)以及關(guān)鍵,這于實(shí)踐工作的具體開展有突出的現(xiàn)實(shí)意義。以下是基于實(shí)踐總結(jié)的實(shí)現(xiàn)VOCs治理的相關(guān)分析。
就包裝印刷行業(yè)中的VOCs控制來看,最為主要的途徑有三個(gè),分別是源頭控制、生產(chǎn)過程控制和最后的處理[4]。從目前的實(shí)踐研究來看,受技術(shù)等因素的影響,源頭控制和生產(chǎn)過程中的控制無法實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)和效果的進(jìn)一步提升,所以要想進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)VOCs的控制和處理,需要基于最后處理,也就是末端治理進(jìn)行分析與討論。近年來,在國家法律和行政干預(yù)的影響下,末端處理效果有了顯著的提升,但是依然有巨大的進(jìn)步空間。
從現(xiàn)階段的分析來看,環(huán)境保護(hù)研究中的一個(gè)熱點(diǎn)是VOCs的治理技術(shù)。對包裝印刷行業(yè)現(xiàn)階段的具體生產(chǎn)做分析發(fā)現(xiàn)受制造工藝的影響,廢棄產(chǎn)生的濃度比較低,所以有機(jī)廢氣的成分具有單一性。針對這樣的廢氣情況,在具體的處理中,一般可以使用活性炭吸附,然后在利用水蒸氣雙重處理技術(shù)、活性炭吸附和氮?dú)獗Wo(hù)回收的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)污染物的具體控制。就這種處理方法的具體使用來看,其在包裝印刷行業(yè)中有比較高的認(rèn)可度,而且此種技術(shù)的成熟性也比較的突出,所以技術(shù)利用效果比較顯著。
對包裝印刷行業(yè)中的VOCs做具體的分析發(fā)現(xiàn)其另一個(gè)顯著的特點(diǎn)是排放具有復(fù)雜性,針對此特點(diǎn),研究人員采用吸附回收的方法進(jìn)行具體的廢氣處理,在經(jīng)過處理之后再結(jié)合催化和燃燒相結(jié)合的技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)了VOCs的處理。需要注意的是,在這種方法的利用中,回收的產(chǎn)物不能夠?qū)ζ溥M(jìn)行提純,所以這種治理方法存在著負(fù)擔(dān)[5]?;诖?,絕大多數(shù)的包裝印刷企業(yè)在處理實(shí)踐中會采用催化燃燒技術(shù)來進(jìn)行產(chǎn)物的處理。之所以強(qiáng)調(diào)此種方法的使用是因?yàn)槔眠@種方法,包裝印刷生產(chǎn)后出現(xiàn)的有機(jī)廢氣可以不需要使用高溫對其進(jìn)行焚燒。
對現(xiàn)階段發(fā)達(dá)國家的VOCs治理做具體的分析會發(fā)現(xiàn)其在VOCs的治理實(shí)踐中采用的主流技術(shù)是活性炭吸附技術(shù),所以該種技術(shù)在包裝印刷行業(yè)中的應(yīng)用具有廣泛性。對此種技術(shù)的具體利用進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),要充分的發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢和價(jià)值,需要解決如下幾個(gè)方面的問題:(1)醇類化合物有比較好的融水性,而酯和酮也可以很好的在水中溶解,所以利用吸附回收技術(shù)所得到的溶劑會有比較高的含水量。溶劑含水量的偏高會導(dǎo)致分離過程的難度增加,所以如何降低含水量是利用吸附回收的方法治理VOCs的一個(gè)關(guān)鍵。(2)包裝印刷行業(yè)在生產(chǎn)的過程中,有機(jī)廢氣中存在的酮類在空氣中非常容易氧化變質(zhì),而其他的化合物會有分解為酸性物質(zhì)的可能,因此在實(shí)踐中要實(shí)現(xiàn)提純會存在困難。(3)安全隱患問題。就有機(jī)廢氣中的酮類物質(zhì)分析來看,其可以在活性炭表面存在,加之空氣中的氧化和熱量產(chǎn)生,如果處理不到位會存在發(fā)生火災(zāi)的可能。
對我國的包裝印刷行業(yè)生產(chǎn)做具體的分析會發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)實(shí)踐中會利用到比較多的油墨,而這些油墨中存在著非常多的易揮發(fā)物質(zhì)。加之其他稀釋劑的影響,在印刷生產(chǎn)和最后的干燥過程中會有大量的VOCs產(chǎn)生。就VOCs的具體產(chǎn)生來看,其主要發(fā)生于兩個(gè)工序:(1)對于出版圖書的印刷行業(yè)其VOC有機(jī)廢氣來自于最后的干燥過程。(2)包裝印刷行業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣多來自于印刷工藝中油墨的揮發(fā)和粘膠工藝。
從上文的分析來看,在進(jìn)行VOCs處理的時(shí)候利用的主要是吸附回收法,所以在處理實(shí)踐中掌握VOCs廢氣的吸附過程對于相關(guān)技術(shù)利用現(xiàn)實(shí)意義顯著。從目前掌握的資料來看,吸附過程主要為:(1)在印刷之后的干燥過程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣將會被抽風(fēng)機(jī)送到溶劑吸收裝置中,根據(jù)生產(chǎn)情況的不同來調(diào)整抽風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)頻率。(2)有機(jī)廢氣在處理過程中會經(jīng)過過濾+冷卻到合適的溫度后進(jìn)入溶劑吸附裝置中進(jìn)行處理,開始由活性炭吸附。之后剩余的無害氣體被釋放到空氣中。(3)排放出的氣體有專門的裝置進(jìn)行測量,若有機(jī)廢氣超過系統(tǒng)設(shè)定的固定值后,吸附裝置開始由吸附變?yōu)槊摳綘顟B(tài)。因此,也可以利用調(diào)整設(shè)定的值來改變排放氣體的含量。
要實(shí)現(xiàn)對吸附VOCs廢氣的回收,必須要對其進(jìn)行脫吸附處理,所以在實(shí)踐中強(qiáng)調(diào)脫吸附過程分析,明確具體的工作環(huán)節(jié)和標(biāo)準(zhǔn),這于實(shí)踐工作的具體實(shí)施意義顯著。就實(shí)踐研究來看,具體的過程為分為兩步。
第一是一級脫附過程。就該過程的具體分析來看,其可以概括為在封閉的氮?dú)庋h(huán)過程中來實(shí)現(xiàn)溶劑的再生步驟。就具體的分析來看,當(dāng)排放氣體的溶劑含量達(dá)到了一個(gè)固定值的時(shí)候,吸附裝置的具體狀態(tài)會發(fā)生變化,具體為吸附狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槊摳綘顟B(tài)。與此同時(shí),氮?dú)鈺?shí)現(xiàn)對一級吸附裝置內(nèi)氣體的替換。此時(shí)的監(jiān)測儀也會發(fā)生改變,即轉(zhuǎn)變?yōu)檠鹾糠治鰞x。當(dāng)一級吸附裝置中的氧氣含量在低于3%的時(shí)候,加熱裝置會實(shí)現(xiàn)對一級吸附裝置中氣體的加熱。加熱裝置將氣體加熱到130℃的時(shí)候,氣體會進(jìn)入到一級吸附裝置。此時(shí)脫附出的氣體會在經(jīng)過氣體交換裝置的時(shí)候被冷卻,從而實(shí)現(xiàn)除水的目的。在經(jīng)過降溫后氣體進(jìn)入到二級吸附裝置并實(shí)現(xiàn)二次吸收,最終吸附剩下的低濃度氣體會通過再次的加熱進(jìn)入到一級吸附裝置當(dāng)中。
第二是二級脫附過程。在經(jīng)過一級吸附裝置的具體處理后,被降溫的氣體會進(jìn)入到二級吸附裝置并被吸收。就這個(gè)過程的具體發(fā)生來看,其主要是在封閉的環(huán)境中進(jìn)行的循環(huán),所以在具體開始的時(shí)候,利用氮?dú)膺M(jìn)行二級吸附裝置內(nèi)的氣體置換即可。對蒸氣進(jìn)行加熱使其達(dá)到130℃,此時(shí)氣體會進(jìn)入到二級吸附裝置中,隨著氣體的進(jìn)入,裝置內(nèi)的氣體會被置換出。將置換出的脫附氣體進(jìn)行降溫處理重貨進(jìn)行冷卻回收,之后氣體再次被加熱返回二級吸附,從而達(dá)到加熱回收。冷卻回收的氣體溶劑會被進(jìn)行提純之后再進(jìn)行應(yīng)用。
對VOCs治理進(jìn)行具體的分析發(fā)現(xiàn)關(guān)于VOCs的治理技術(shù)比較多,但是不同的技術(shù)在實(shí)踐中的側(cè)重點(diǎn)和執(zhí)行難度不同,效果也不同,所以在處理實(shí)踐中關(guān)注技術(shù)的選用是非常必要的。對目前行業(yè)內(nèi)VOCs處理的主流技術(shù)利用做具體的分析,明確技術(shù)利用實(shí)踐中需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容以及技術(shù)實(shí)施的原理和操作過程,這對于技術(shù)實(shí)施效果的顯著提升有突出的作用。上文對主流技術(shù)利用實(shí)踐中需要重點(diǎn)解決的問題進(jìn)行分析,并對處理實(shí)踐中的裝置使用以及過程做討論,目的是要更加明確技術(shù)特征??偟膩碇v,在目前的社會環(huán)境下,強(qiáng)調(diào)VOCs的處理意義顯著,不過在具體處理實(shí)踐中,技術(shù)應(yīng)用等依然存在不少問題,因此細(xì)化問題分析,強(qiáng)調(diào)技術(shù)解讀非常必要。
綜上所述,VOCs在社會實(shí)踐中的來源比較廣,且危害比較大,所以分析VOCs的處理非常必要。對我國目前的包裝印刷行業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐做分析可知在行業(yè)生產(chǎn)過程會產(chǎn)生VOCs,為了使行業(yè)生產(chǎn)滿足相關(guān)法律和行政要求的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn),對VOCs進(jìn)行治理勢在必行。分析研究包裝印刷行業(yè)實(shí)踐中VOCs的具體來源,并對VOCs治理的過程以及細(xì)節(jié)等進(jìn)行全面的分析,對VOCs治理的解讀會更加深刻。在解讀全面和深刻的基礎(chǔ)上推動技術(shù)研究與發(fā)展,VOCs治理實(shí)踐效果會顯著提升。