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      浸膠紙(覆模紙、三聚氰胺浸膠紙等)行業(yè)污染現(xiàn)狀及治理方式探究

      2022-04-29 05:43:32郝永剛
      科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2022年10期
      關(guān)鍵詞:膠粘劑甲醛廢氣

      郝永剛

      (山東省臨沂生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,山東 臨沂 276000)

      1 浸膠紙行業(yè)及其應(yīng)用

      浸漬紙生產(chǎn)中常用的添加劑有固化劑、滲透劑、脫模劑、消泡劑、防塵及防靜電添加劑等。浸膠是浸漬紙的核心部分,通常使用調(diào)制過的氨基樹脂(脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂)、酚醛樹脂,單獨(dú)或者混合使用(浸牛皮紙用到酚醛樹脂),要求使樹脂充分滲透進(jìn)入浸漬的原紙中間,并準(zhǔn)確控制浸入的膠量。浸膠紙生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生含甲醛、氨(氨基樹脂膠浸漬紙)和酚類(酚醛樹脂膠浸漬紙)廢氣;浸漬生產(chǎn)線因產(chǎn)品更迭,受到工藝不同,需要對(duì)舊槽樹脂進(jìn)行更換并清洗,在此過程會(huì)產(chǎn)生一定量的浸膠廢水,同時(shí)還有一些洗膠廢水等,該類廢水濃度高,氨氮、甲醛含量高,需要對(duì)這部分廢水進(jìn)行處理。

      浸膠紙行業(yè)目前主要應(yīng)用于2個(gè)領(lǐng)域,一個(gè)是三聚氰胺浸膠紙主要應(yīng)用于家裝板材,另一個(gè)是覆模紙(采用酚醛膠、氨基樹脂膠聯(lián)合使用)主要應(yīng)用于建筑模板。浸膠紙根據(jù)其使用的場(chǎng)景不同,對(duì)于膠粘劑的性能要求也不盡相同,相對(duì)來講,家裝用浸膠紙生產(chǎn)過程中的污染物排放量要小于建筑模板用紙的量。

      (1)制作工藝:制膠→配膠(加入固化劑、脫模劑、滲透劑、除塵劑等)→第一次浸漬(三聚氰胺甲醛樹脂和脲醛樹脂混合)→第一次干燥→第二次浸漬(三聚氰胺甲醛樹脂,耐磨層)→第二次干燥→冷卻裁剪。

      (2)浸膠量:每張紙規(guī)格1.22 m*2.44 m(360~400 g/張)。

      2 行業(yè)產(chǎn)生的污染物分析

      根據(jù)生產(chǎn)工藝,產(chǎn)污環(huán)節(jié)主要有制膠過程產(chǎn)生的甲醛及氨,浸膠及烘干工序產(chǎn)生的甲醛、氨及酚類和生產(chǎn)設(shè)備定期清洗過程產(chǎn)生的廢水。污染物主要有氨氮及甲醛、化學(xué)需氧量,浸漬生產(chǎn)線因產(chǎn)品更迭,工藝不同,需要對(duì)舊槽樹脂進(jìn)行更換并清洗,在此過程會(huì)產(chǎn)生一定量的浸膠廢水,同時(shí)還有一些洗膠水桶的廢水等,該類廢水濃度高,CODcr高達(dá)50 000 mg/L,氨氮高達(dá)20 000 mg/L,甲醛含量高達(dá)20 000 mg/L,天然氣加熱爐產(chǎn)生的二氧化硫及氮氧化物(由于工藝加熱溫度在140℃左右,通過前期監(jiān)測(cè)氮氧化物折算后為40 mg/m3左右,二氧化硫在檢出限以下或者未檢出),廢氣中甲醛目前的排放濃度在10~55 mg/m3左右(甲醛的采樣監(jiān)測(cè)采用乙酰丙酮分光光度法,根據(jù)部分企業(yè)的監(jiān)測(cè)報(bào)告,發(fā)現(xiàn)濃度變化范圍大跟監(jiān)測(cè)時(shí)的煙溫有關(guān),有的企業(yè)在進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)采取降低煙溫的方式規(guī)避超標(biāo)問題,正常排放時(shí)煙溫應(yīng)不低于80℃,對(duì)應(yīng)的甲醛排放濃度應(yīng)該在34~60 mg/m3間(檢測(cè)數(shù)據(jù)見表1-表3),鑒于很多的企業(yè)都是采用的光催化氧化和低溫等離子等處理設(shè)備,運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生臭氧,采樣中未對(duì)臭氧進(jìn)行去除,監(jiān)測(cè)過程中未考慮環(huán)保設(shè)備產(chǎn)生的臭氧對(duì)采樣監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度的影響,如果采樣過程去除臭氧后,估計(jì)濃度會(huì)有所提高)。固體廢物為生產(chǎn)過程中做廢的不合格的膠粘劑、生產(chǎn)過程中灑落的膠粘劑及沾有膠粘劑的廢紙或者塑料等。本次重點(diǎn)關(guān)注生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣及廢水及污染治理方案。

      表1 浸漬生產(chǎn)線廢氣檢測(cè)數(shù)據(jù)

      表2 浸漬生產(chǎn)二次浸漬和剪紙輸送廢氣檢測(cè)數(shù)據(jù)

      表3 浸漬烘干生產(chǎn)線廢氣檢測(cè)數(shù)據(jù)

      3 浸漬紙行業(yè)存在的問題及治理現(xiàn)狀

      (1)生產(chǎn)裝備落后,物料存儲(chǔ)、輸送等環(huán)節(jié)不符合環(huán)境管理、清潔生產(chǎn)促進(jìn)法、工作場(chǎng)所有毒有害物質(zhì)環(huán)境衛(wèi)生防控要求,大多是敞開式的。不利于污染物的收集。廢氣收集效率差,車間甲醛異味較大,對(duì)部分企業(yè)的車間甲醛進(jìn)行監(jiān)測(cè),環(huán)境甲醛濃度高的能達(dá)到2 mg/m3,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出《工作場(chǎng)所有毒有害因素接觸限值化學(xué)因素》和《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)限值要求;國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策名錄要求符合《大氣污染防治法》《職業(yè)健康防治法》。很多企業(yè)落實(shí)《揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放標(biāo)準(zhǔn)的要求》落實(shí)集氣罩最遠(yuǎn)距離風(fēng)速不得低于0.3 m/s的規(guī)定。國(guó)標(biāo)GB37822—2019中廢氣收集系統(tǒng)要求廢氣收集系統(tǒng)排風(fēng)罩(集氣罩)的設(shè)置應(yīng)符合GB/T 16758的規(guī)定。采用外部排風(fēng)罩的,應(yīng)按GB/T 16758、AQ/T 4274-2016規(guī)定的方法測(cè)量控制風(fēng)速,測(cè)量點(diǎn)應(yīng)選取在距排風(fēng)罩開口面最遠(yuǎn)處的VOCs無組織排放位置,控制風(fēng)速不應(yīng)低于0.3 m/s(行業(yè)相關(guān)規(guī)范有具體規(guī)定的,按相關(guān)規(guī)定執(zhí)行)。廢氣收集系統(tǒng)的輸送管道應(yīng)密閉。物料存儲(chǔ)、輸送,工藝過程,排放口收集等方面都存在明顯缺陷。浸膠池屬于開放式,膠粘劑混膠、輸送等環(huán)節(jié)都未實(shí)現(xiàn)密閉,無組織排放問題突出;烘干窯爐密閉密封不嚴(yán),存在跑冒滴漏問題。

      (2)治理方式不能滿足環(huán)境管理要求;治理方式選擇不合理(比如水噴淋廢水的處理、催化燃燒容易堵塞活性炭蜂窩、光催化燈管和催化劑及過濾棉容易被糊死失去作用,在煙溫很高的情況下活性炭能不能吸附?活性污泥法)。各種治理方式的優(yōu)劣性:

      根據(jù)揮發(fā)性有機(jī)物實(shí)用手冊(cè)。活性炭在溫度低于40℃,吸附性好;高于40℃或者濕度高于70%,吸附效果差。而且甲醛屬于易聚合污染物,活性炭吸附熱脫附不適用于含顆粒物、油霧的廢氣,所以對(duì)于浸膠紙,制膠行業(yè)不適用。

      根據(jù)《活性污泥對(duì)甲醛廢水的凈化性能》環(huán)境工程學(xué)報(bào)第9期第2卷(2008年9月),活性污泥對(duì)甲醛的凈化性能對(duì)pH、水溫和曝氣時(shí)間等有一定的要求,在一定的pH、水溫條件下凈化作用明顯,對(duì)于低濃度甲醛去除率優(yōu)于高濃度甲醛去除率。

      根據(jù)《臭氧/紫外聯(lián)合降解甲醛的實(shí)驗(yàn)研究》環(huán)境工程學(xué)報(bào)第3期第3卷(2009年3月),紫外單獨(dú)作用時(shí)對(duì)甲醛降解幾乎沒有作用,單獨(dú)臭氧對(duì)甲醛的降解作用最大能達(dá)到23%。在O3/UV聯(lián)合作用下,隨著臭氧濃度的升高,降解效率大大提高,最高可達(dá)63%左右。濕度增大降解率提升,風(fēng)量增大降解率降低。

      (3)管理部門查什么,企業(yè)就治什么,查大氣污染就治氣,查水污染就治水,往往是按下葫蘆起來瓢,沒有形成一個(gè)治理體系,既浪費(fèi)了錢又沒有解決實(shí)際污染問題。

      (4)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行問題。甲醛作為一種特殊的揮發(fā)性有機(jī)物,國(guó)家地方?jīng)]有浸膠紙行業(yè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),地方性的揮發(fā)性有機(jī)物標(biāo)準(zhǔn)在印刷、表面涂裝和工業(yè)爐窯等行業(yè)對(duì)于廣義的VOCS有標(biāo)準(zhǔn),但是對(duì)于行業(yè)特征污染物的甲醛有組織排放的標(biāo)準(zhǔn)缺失,地方在污染物排放標(biāo)準(zhǔn)上仍然執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》,但是《合成樹脂工業(yè)污染污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》《涂料、油墨及膠粘劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)適用范圍包括膠粘劑(合成樹脂)工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目、也包括以合成樹脂為原料,采用混合、共混和改性等工藝,通過擠出、注射、壓制、壓延和發(fā)泡等方法生產(chǎn)合成樹脂制品的工業(yè),結(jié)合《有毒有害大氣污染物名錄》,甲醛屬于有毒有害大氣污染物,筆者認(rèn)為應(yīng)該執(zhí)行《合成樹脂工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,但是在具體的行政執(zhí)法過程中存在爭(zhēng)議,建議地方政府盡快出臺(tái)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范統(tǒng)一行業(yè)管理和執(zhí)法。

      (5)監(jiān)管部門之間缺乏合力,生態(tài)環(huán)境部門負(fù)責(zé)企業(yè)排污口和廠界,衛(wèi)生、安全部門負(fù)責(zé)車間內(nèi)部,這就造成部門之間的推諉扯皮,有時(shí)企業(yè)為了減少排污口的污染物,會(huì)降低污染物收集的效率,導(dǎo)致污染物收集率不符合要求,以此來達(dá)到達(dá)標(biāo)排放的要求,應(yīng)對(duì)環(huán)保部門的檢查。當(dāng)安全、衛(wèi)生部門檢查時(shí),又會(huì)采取措施加強(qiáng)通風(fēng),導(dǎo)致廠界無組織超標(biāo)的問題。

      (6)行業(yè)清潔生產(chǎn)水平低。根據(jù)《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》等相關(guān)法律規(guī)定,生產(chǎn)、使用、排放有毒有害污染物的排污單位,應(yīng)加大清潔生產(chǎn)推廣力度,對(duì)使用有毒有害化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行生產(chǎn)或者在生產(chǎn)過程中排放有毒有害化學(xué)物質(zhì)的企業(yè),實(shí)施強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核,全面推進(jìn)清潔生產(chǎn)改造或清潔化改造,企業(yè)應(yīng)采取便于公眾知曉的方式公布使用有毒有害原料的名稱、數(shù)量、用途,以及排放有毒有害化學(xué)物質(zhì)的名稱、濃度和數(shù)量等相關(guān)信息。排放有毒有害水污染物、有毒有害大氣污染物等重點(diǎn)管控新污染物的企業(yè)事業(yè)單位和其他生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者,按照《水污染防治法》《大氣污染防治法》等相關(guān)法律法規(guī)要求,對(duì)排污(放)口及其周邊環(huán)境開展定期環(huán)境監(jiān)測(cè),評(píng)估環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),定期排查整治環(huán)境安全隱患,公開新污染物信息,采取有效措施防范環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。土壤污染重點(diǎn)監(jiān)管單位,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制有毒有害物質(zhì)排放,建立土壤污染隱患排查制度,保證持續(xù)有效防止有毒有害物質(zhì)滲漏、流失、揚(yáng)散。但目前該項(xiàng)規(guī)定落實(shí)不到位。

      4 治理建議

      (1)加強(qiáng)自動(dòng)化設(shè)備研發(fā),從源頭降低污染物對(duì)職業(yè)工人的傷害,環(huán)境保護(hù)的目的就是以人為本,保護(hù)人民群眾身體健康,首先要保護(hù)勞動(dòng)者的人身安全,再就是對(duì)周圍環(huán)境的危害。國(guó)家在生產(chǎn)裝備的制造環(huán)節(jié)充分考慮裝備的綠色生產(chǎn)水平,對(duì)于不能滿足環(huán)保要求的生產(chǎn)裝備不予上市,已經(jīng)上市的責(zé)令廠家對(duì)裝備進(jìn)行提升改造,確保涉揮發(fā)性有機(jī)物環(huán)節(jié)能夠做到物料泄露易于收集處理,減少物料投放、運(yùn)輸、生產(chǎn)時(shí)的逸散、逃逸,從工藝裝備上提升污染治理水平。

      (2)安全、環(huán)保部門應(yīng)加強(qiáng)協(xié)作治理(安全部門要求通風(fēng)確保車間達(dá)標(biāo),環(huán)保要求密閉收集處理)

      (3)在該行業(yè)加強(qiáng)清潔生產(chǎn)審核。根據(jù)《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》等相關(guān)法律規(guī)定,生產(chǎn)、使用、排放有毒有害污染物的排污單位應(yīng)加大清潔生產(chǎn)推廣力度,對(duì)使用有毒有害化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行生產(chǎn)或者在生產(chǎn)過程中排放有毒有害化學(xué)物質(zhì)的企業(yè),實(shí)施強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核,全面推進(jìn)清潔生產(chǎn)改造或清潔化改造,企業(yè)應(yīng)采取便于公眾知曉的方式公布使用有毒有害原料的名稱、數(shù)量和用途,以及排放有毒有害化學(xué)物質(zhì)的名稱、濃度和數(shù)量等相關(guān)信息。

      (4)提升污染防治水平,采取水氣聯(lián)合治理的措施來治理行業(yè)污染,避免單純的治理大氣忽略治理廢水的問題,因?yàn)槠髽I(yè)的廢水基本都是間歇排放的,不易監(jiān)管??梢岳眉兹?、氨等極易溶于水的特性,對(duì)廢氣中排放的氨、甲醛采用水吸收后與洗膠廢水協(xié)同處理的方式進(jìn)行綜合治理。(甲醛治理目前采用光氧催化、低溫等離子、催化燃耗和水吸收等措施,各自存在不同的優(yōu)勢(shì)及弊端)?,F(xiàn)在的光氧設(shè)備都很短小,根據(jù)風(fēng)速計(jì)算廢氣與臭氧接觸時(shí)間也就0.2 s左右,到底能有多大作用無法計(jì)算。催化燃燒、光催化氧化也存在一個(gè)問題就是很多的膠粘劑在加熱揮發(fā)時(shí)產(chǎn)生的粘性物質(zhì)會(huì)將活性炭(燈管)堵死,時(shí)間長(zhǎng)了風(fēng)阻變大,而且廢氣溫度普遍超過80℃(通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)看,溫度高的能達(dá)到120℃左右,溫度低的也在50℃左右),活性炭吸附性有待確定,根據(jù)催化燃燒的工藝要求,溫度不得超過40℃,不符合要求,廢氣相當(dāng)于是直排了。

      (5)建議有關(guān)部門明確該行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)限值要求,給基層執(zhí)法部門提供執(zhí)法依據(jù)。

      (6)提高科技創(chuàng)新能力,研發(fā)推廣低污染低毒膠粘劑。使用甲醛含量低的、不易揮發(fā)的膠粘劑從源頭控制。

      (7)管理方面,可以加強(qiáng)信息化監(jiān)管系統(tǒng)監(jiān)管力度,加強(qiáng)對(duì)泄露的監(jiān)測(cè),最大限度減少?gòu)U氣無組織排放,保障工人身心健康。

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