聚甲醛的生產(chǎn)中安全環(huán)保方法的探討

史俊豪

（開封龍宇化工有限公司 河南開封 475200）

大自然和人類的生產(chǎn)生活唇齒相依，人類邁向文明的過程其實也是人們關(guān)愛自然、環(huán)保生態(tài)施惠于人的過程。為了維護好人們所賴以生存的大自然，首先，需要每一個公眾都形成保護環(huán)境的意識，全體公民共同投入環(huán)境保護管理工作；其次，需要大型生產(chǎn)工業(yè)企業(yè)必須做到環(huán)境保護友好式生產(chǎn)工作，并且可以有效地把在工業(yè)過程中所形成的“三廢”實行環(huán)境保護無毒化處置，使其達到我國的相關(guān)標準；最后，需要各個環(huán)衛(wèi)監(jiān)管機關(guān)認真發(fā)揮好工作職能，定時、不定時地對環(huán)保衛(wèi)生實施監(jiān)管，及早查明“三廢”超標排污的現(xiàn)狀，并隨時加以清理，防止破壞大氣環(huán)境的狀態(tài)出現(xiàn)［1］。

1 企業(yè)生產(chǎn)工藝簡介

聚甲醛的制造工藝一般分為公共工程建設(shè)單位和主裝置單位。其中，公共工程建設(shè)單位一般包含高壓鍋爐以及燃煤儲存與運送體系，除鹽水處理體系，熱交換體系，高壓、低壓滅火與泡沫滅火體系，供、配電體系和工業(yè)污水處理體系；而主裝置單位則一般包含原材料和中間產(chǎn)物的儲備、甲醇氧化制甲醛、甲醛脫醇、三聚甲醛的制造和精煉、二氧戊環(huán)的制造和精煉、聚甲醛的制取、后處理封端、造粒、成品打包、工業(yè)廢氣焚燒等。在本套生產(chǎn)制造裝置中的許多單體裝置在制造過程中都會產(chǎn)生大量工業(yè)廢氣及固體廢渣，如果處置不妥，將對周邊自然環(huán)境造成一定的污染。

目前，共聚甲醛的制造企業(yè)大多集中于幾家國際大型的高分子生產(chǎn)商，如美國杜邦分析系統(tǒng)、德國赫斯特塞拉尼斯、IC、巴斯夫、新加坡工程塑膠集團、旭化成控股集團、日本聚合塑膠控股集團、三菱瓦斯化學和韓國樂喜化工等企業(yè)。按合成工序生產(chǎn)技術(shù)的差異，可分成共聚甲醛和均聚甲醛兩個工序生產(chǎn)技術(shù)路線。其中，均聚甲醛工序生產(chǎn)技術(shù)系由杜邦集團于1959年首次產(chǎn)業(yè)化；而共聚甲醛工序生產(chǎn)技術(shù)則由赫斯特塞拉尼斯控股集團于1961年完成了產(chǎn)業(yè)化。此后，旭化成、巴斯夫、三菱瓦斯保護所和宇部興產(chǎn)等公司企業(yè)都對這些工序生產(chǎn)技術(shù)做了改進與進一步發(fā)展，并產(chǎn)生了具有各自特點的新工藝生產(chǎn)技術(shù)。

2 聚甲醛在制造業(yè)中的環(huán)境污染原因分析

聚甲醛是指分母主鏈上有一個CH，O一鏈節(jié)的熱塑性樹脂，是一類高密度、高分子晶體的無支鏈線性高分子，擁有優(yōu)異的物理化學機械性能、耐化學品性，應(yīng)用工作溫度區(qū)域廣泛，可在-40~100℃的范圍內(nèi)長期應(yīng)用。由于聚甲醛的分母鏈構(gòu)造規(guī)整性較高，且分母鏈主要由碳氧鍵構(gòu)成，因此，聚甲醛的碳氧鍵長比碳鍵短，擁有較良好的整體構(gòu)造剛度和機械硬度，是工程用塑料中力學性能最近似金屬材料的種類之一，擁有分子密度系數(shù)高、結(jié)晶性較高、機械剛度大、自潤滑性能較好、抗疲勞、耐碰撞、抗有機溶劑、成形工藝簡便等突出優(yōu)勢。同時，聚甲醛還擁有吸濕性較小、尺度平穩(wěn)、表面有光澤的特點，優(yōu)于一般聚酰胺。此外，其具備的抗拉力度、扭轉(zhuǎn)硬度值、抗疲勞破壞性能硬度均高，因此，即便在低溫度條件下，聚甲醛仍具備很好的耐蠕變特點、幾何穩(wěn)定能力和耐撞擊特點，能在低工作高溫環(huán)境內(nèi)長時間應(yīng)用。它的耐磨和自潤滑性能也較大多數(shù)建筑塑膠優(yōu)良，并具備優(yōu)異的抗油、耐過氧化物特點［2］。

2.1 公共工程建設(shè)單位環(huán)境污染原因分析

公司公共工程建設(shè)單位的煤炭儲存與運輸設(shè)備在工作過程中，由于煤的裝載、運輸、粉碎、篩選等作業(yè)都會形成含煤塵，將對大氣環(huán)境造成一定的污染；鍋爐系統(tǒng)在工作過程中也會產(chǎn)生大量含硫、含氮的生活廢物，以及工業(yè)垃圾；而污水系統(tǒng)在工作過程中也會產(chǎn)生含鹽量更多的工業(yè)廢物，并且這些裝置的工作過程也會產(chǎn)生大量噪聲污染。

2.1.1 技術(shù)水平

科學是人類社會最高社會勞動生產(chǎn)力，科學的進步也促進著經(jīng)濟社會蓬勃發(fā)展，提高了人類生活水平。然而，社會經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)進步的歷史也表明，在一定的技術(shù)水平和體制條件下，技術(shù)對人類的作用是雙重的：一方面，使人類更適合自身目的和需要；另一方面，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重大影響，這反過來抵消人類自身努力的作用［3］。

2.1.2 群眾素質(zhì)

環(huán)保需要全人類的共同參加，而公民環(huán)保意識的增強對可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)也有著很大的現(xiàn)實意義。因為不同地域、不同人群的環(huán)保意識都是有差異的，一般而言，生活在發(fā)達地帶的普通民眾要比生活落后地區(qū)的環(huán)保意識更強，而有些相對偏僻的地方，環(huán)保意識更加淡漠，人們希望取得更高的經(jīng)濟效益卻忽視了對自然環(huán)境的破壞。但在有些經(jīng)濟相對發(fā)達的地方，有些人即使明知自己的行為會對環(huán)境造成破壞，由于利益的驅(qū)使，仍舊繼續(xù)實施，這些都給生態(tài)環(huán)境造成了危害。

2.1.3 環(huán)保力度

工業(yè)化發(fā)展過程中，對生態(tài)環(huán)境的保護很大程度上要依賴政府的參與，但是在一些基層單位，環(huán)境保護工作并未受到重視。

2.2 主裝置單元環(huán)境污染因素分析

甲醛生產(chǎn)使用銀法制備法。甲醛生產(chǎn)過程中，主要產(chǎn)生以帶有含HCHO、CH3OH等物質(zhì)的廢氣和廢液；二氧戊環(huán)制造過程中，主要生成含有HCHO、HCOOH、C2H6O2、H2SO4、HCOONa等化學物質(zhì)的廢液；在聚合、后處理及包裝加工過程中，主要產(chǎn)生含甲醛氣體、POM粉塵、BF3、三乙基胺等化學物質(zhì)的廢氣，以及包括HCHO、TOX、DOX、POM、N（CH3CH2）3、MEAL等化學物質(zhì)的廢氣和POM粉末、POM固態(tài)等廢渣。這些裝置的設(shè)備在工作過程中也會產(chǎn)生相應(yīng)的噪聲污染。

3 消除環(huán)境污染的措施

按照以上分析方法中所說，各裝置產(chǎn)生的“三廢”中由于危險化工產(chǎn)物的總量各有不同，因此，本文采用了完全多樣化的處理方法，將危險化工產(chǎn)物進行了無毒化處理，并盡量爭取使最后的排出物中危險化工產(chǎn)物的含量降低到我國污染技術(shù)標準的規(guī)定范圍。聚甲醛（Polyoxymethylene，POM）是一類高結(jié)晶度、高工作溫度的熱塑性建筑塑料制品，它一般包括了均聚物和共聚物兩類。因為它的物理機械特點比較突出，具有硬度值高、剛性好、優(yōu)良的抗撞擊堅硬、抗疲勞力度、耐磨、尺寸穩(wěn)定性好、自潤滑劑、抗穩(wěn)定蠕變、抗溶劑等特點，是塑膠生產(chǎn)中機械特性最接近金屬板材的種類之一，也開啟了工程塑膠材料向各種金屬等傳統(tǒng)材質(zhì)挑戰(zhàn)的新時代。近年來，聚甲醛蓬勃發(fā)展得飛快，在歐美等發(fā)達國家的制造和供應(yīng)量已經(jīng)在整個建材塑膠成品中僅次于聚酰胺和聚碳酸酯，位列全球第三名，而在我國其制造和供應(yīng)量也一直保持全球第二。據(jù)塑膠產(chǎn)業(yè)專家學者預(yù)測，聚甲醛將在下個時代很有可能被作為重要的通用型材質(zhì)來應(yīng)用［4］。

3.1 堅持環(huán)境保護原則

3.1.1 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，提升環(huán)境資源效率

為了節(jié)儉國土資源、環(huán)境保護，在產(chǎn)業(yè)化建設(shè)過程中，應(yīng)走各種資源浪費較少、污染小的新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)道路，而循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)也將是我國走向新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)道路的主要發(fā)展模式。循環(huán)經(jīng)濟效益就是運用對化學物質(zhì)的循環(huán)使用來提高自身資源使用，從而減少對垃圾的環(huán)境污染，進而達到資源利用化、減數(shù)字化、再造化，從而達到彌補自身資源過度使用所造成的不足和減少環(huán)境污染的目的。

3.1.2 嚴格的準入條件，依靠科技進步，推動行業(yè)優(yōu)化提升

在工業(yè)化迅速發(fā)展過程中，應(yīng)進行合理的規(guī)劃和充分的考察，承接發(fā)達地區(qū)轉(zhuǎn)移過來的產(chǎn)業(yè)時，要進行謹慎的選擇，在充分發(fā)揮本地資源、勞動力等優(yōu)勢的同時，還應(yīng)考慮到其對資源環(huán)境的影響，減少對生態(tài)環(huán)境造成的損壞。

3.1.3 依靠政府宏觀調(diào)控，促進工業(yè)化城鎮(zhèn)化進程，保障環(huán)境質(zhì)量

因為環(huán)保資源的高度公共性，政府很難讓公司將其成本內(nèi)部變化，而這些舉措若要能夠成功實現(xiàn)，又需要高度依賴政府的政策保障。所以，在產(chǎn)業(yè)化進度中，當?shù)卣粝氡ＷC環(huán)境轉(zhuǎn)變較好或者不再繼續(xù)變壞，就應(yīng)當發(fā)揮其宏觀調(diào)控功用，以保證國民經(jīng)濟和環(huán)保各項事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

3.2 工業(yè)廢氣的處理

根據(jù)環(huán)境影響因素分析結(jié)果得出，在本企業(yè)的生產(chǎn)過程中，煤炭貯存、鍋爐、甲醛生產(chǎn)、二氧戊環(huán)的制造、三聚甲醛制造、多聚甲醛生產(chǎn)及后處理過程中都會形成工業(yè)廢物，但是由于各個廢物的成分并不完全一致，所以，必須針對各個廢物成分的差異，選擇適當?shù)奶幹梅绞?。煤炭貯存和運輸裝置主要通過進行噴霧的方法降塵，以及通過設(shè)置布袋除塵器除塵；高鍋爐溫度下的煙氣則首先經(jīng)過SNCR脫硝和低氮燃燒脫硝，然后設(shè)置布袋除塵器除塵，而后通過雙堿法脫硫，把煙氣中的固態(tài)灰塵、二氧化硫、氮氧化物等脫除在國家規(guī)定的排放量指數(shù)內(nèi)（氮氧化物含量≤50mg/m3、SO2≤35mg/m3，顆粒物≤10mg/m3）；主裝置區(qū)內(nèi)二氧戊環(huán)制取設(shè)備和三聚甲醛裝置所產(chǎn)生的工業(yè)廢物中，由于存在著少量甲醛、甲醇、甲苯等有機物成分，產(chǎn)生了相應(yīng)的熱值，所以，在主裝置區(qū)北側(cè)設(shè)置了2個廢氣燃燒爐，專門用于處理在主裝置區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的含有大量有機廢物的工業(yè)尾氣；而聚甲醛制取設(shè)備所產(chǎn)生的工業(yè)尾氣中主要含有甲醛、POM粉塵、BF3、三乙基胺等化學物質(zhì)，經(jīng)過設(shè)有一個水洗塔用除鹽水吸附工業(yè)尾氣中的有害物質(zhì)之后，可以進行凈化排出［5］。

3.3 工業(yè)廢水的處理

根據(jù)對環(huán)境因素分析結(jié)果得出，在本企業(yè)的制造過程中，由于產(chǎn)生對環(huán)境極大危害的工業(yè)生產(chǎn)廢物大多聚集于工業(yè)生產(chǎn)主裝置區(qū)內(nèi)，因此，可以通過將工業(yè)生產(chǎn)廢液逐級處理，或者通過設(shè)置二氧戊環(huán)收集塔、三聚甲醛收集塔、聚甲醛廢氣收集塔等節(jié)能減排的裝置。首先，在工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備上，將原工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中形成的含量略微偏高一些的工業(yè)生產(chǎn)廢水中的二氧戊環(huán)、三聚甲醛等加以處理，并將處理后的副產(chǎn)品并系統(tǒng)產(chǎn)出，從而達到了減少耗能、節(jié)省成本，同時，又減少了污染程度的目的；經(jīng)過逐級處置后，剩余的工業(yè)生產(chǎn)廢水中仍存在著微量的甲醛（HCHO≤1000ppm）、三聚甲醛（C3H603≤800ppm）和甲酸等化工產(chǎn)物，因此，可以利用廠區(qū)內(nèi)污水處理站，將含醛工業(yè)生產(chǎn)廢水進行處置，經(jīng)處置后的工業(yè)生產(chǎn)廢水可以達到我國《合成樹脂行業(yè)工業(yè)污染物間接排放標準》，最后排入化工園區(qū)污水處理站。

3.4 固體廢棄物的處理

根據(jù)環(huán)境影響因素分析結(jié)果得出，在原本企業(yè)的生產(chǎn)過程中，由于鍋爐裝置要生成廢渣，在三聚甲醛、甲醛中國近代史等的工業(yè)生產(chǎn)過程中，由于物質(zhì)在管網(wǎng)、裝置內(nèi)的自聚會化形成了多聚甲醛、三聚甲醛等固體污染物，多聚甲醛生產(chǎn)過程及后續(xù)處理中要生成被污染的POM粉、POM粒和塊體的POM機頭料。因此，針對這些物質(zhì)的成分差異，選用相應(yīng)的處理方式，將鍋爐裝置生成的廢棄物采用了招標的方法，發(fā)包給一家工業(yè)固體廢棄物的回收公司，他們將鍋爐裝置生成的粉塵出售給水泥工程公司，將鍋爐裝置生成的垃圾出售給制磚廠，就這樣完成了對鍋爐裝置中所有工業(yè)固體廢棄物的無害化處理。三聚甲醛、多聚甲醛生產(chǎn)等過程中所形成的多聚甲醛以及被污染的POM粉料、粒料，我們在經(jīng)過粉碎后加入鍋爐設(shè)備的燃料煤中，將其在鍋爐爐膛中焚燒后處理掉；至于沒有被污染的POM粒料、塊體原料，則采用了招標的方法賣給部分低端塑料加工公司，經(jīng)過分類處理，使得原本企業(yè)生產(chǎn)裝置中形成的所有固體污染物均可實現(xiàn)了無害化處置，從而避免了污染的事件產(chǎn)生。

3.5 工業(yè)噪聲的處理

從環(huán)境因素分析可以得知，在本企業(yè)的生產(chǎn)中，所有大型機械、裝置的運行都會形成不同的噪聲污染，這種污染盡管在短期內(nèi)不會形成重要的環(huán)境變化，但是長期以來無論是對于周邊的環(huán)境還是對于工作人員都有著不可逆轉(zhuǎn)的污染危害。為了給施工周邊環(huán)境及施工員工創(chuàng)造一種健康的環(huán)境，可以根據(jù)不同的機械裝置，而采用不同的減噪保護措施，在形成噪聲污染的裝置附近設(shè)有隔離音箱、防雜音室、在廢氣放空口設(shè)有消聲器，以及把氣力運輸管道周圍用保溫隔音施工棉覆蓋起來等方式，把企業(yè)廠區(qū)的噪聲污染限制在合乎我國規(guī)定的區(qū)域之內(nèi)，從而有效地避免聚甲醛生產(chǎn)過程當中所產(chǎn)生的工業(yè)噪聲污染問題［6］。

4 結(jié)語

目前，我國國內(nèi)聚甲醛生產(chǎn)企業(yè)所使用的產(chǎn)品，關(guān)鍵技術(shù)上大都是直接引入了國內(nèi)外企業(yè)、企業(yè)的產(chǎn)品二流關(guān)鍵技術(shù)，因此，面臨著引入科技自身就具有一些的缺點或科技發(fā)展瓶頸。并且一些企業(yè)在引入科技時，與對生產(chǎn)中“三廢”的有效處置科技不能同時引入，可能會導致在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生環(huán)境污染的社會問題，所以，政府有關(guān)部門應(yīng)當加強科技審核力量，逐步提升審核登記工作技術(shù)門檻，以便于在源頭上保證聚甲醛生產(chǎn)企業(yè)沒有環(huán)保問題出現(xiàn)。聚甲醛在工業(yè)生產(chǎn)處理過程上形成的各類廢棄物，尤其以在工業(yè)生產(chǎn)處理過程中形成的含醛廢物的處置是工程污水管理的一項難題，因此，國內(nèi)外有關(guān)從事工程污水處理科學研究的高校與科研機構(gòu)都應(yīng)該將它視為下一個攻關(guān)的重點，以尋找比較經(jīng)濟的解決方式，為增強國產(chǎn)聚甲醛產(chǎn)業(yè)的國際競爭優(yōu)勢，提供技術(shù)支持。由于在聚甲醛工業(yè)制造過程中生成的“三廢”中存在著對環(huán)境影響較大的甲苯、甲醛、BF3等化工產(chǎn)物，所以，聚甲醛的企業(yè)必須要提高自身約束技術(shù)水平，合理調(diào)節(jié)制造業(yè)過程的產(chǎn)品負擔，認真搞好清污分流工作，把帶有這些化工物質(zhì)存在的工廠工業(yè)污染物全面回收后集中分類處置，實現(xiàn)污染控制，維護好工廠駐地的碧水藍天，切實做到環(huán)保安全型制造業(yè)。