1 概論

我國(guó)是紡織大國(guó)，90％以上的印染企業(yè)集中在浙江、江蘇、廣東、福建和山東等5個(gè)沿海省份。定型機(jī)行業(yè)發(fā)展至今無論是產(chǎn)品數(shù)量、企業(yè)數(shù)量、產(chǎn)銷量及市場(chǎng)保有量都得到了飛速的增長(zhǎng)，發(fā)生了令人目不暇接的變化。據(jù)江蘇無錫紡織協(xié)會(huì)估計(jì)，2010年我國(guó)僅定型機(jī)的產(chǎn)量就已超過1000多臺(tái)。浙江省作為紡織大省，印染企業(yè)數(shù)量占全國(guó)總數(shù)的25％以上，截止2013年11月，僅浙江省紹興市柯橋區(qū)238家印染企業(yè)定型機(jī)擁有量就達(dá)到1841臺(tái)。近幾年來，隨印染企業(yè)生產(chǎn)能力的迅速擴(kuò)張，因定型機(jī)廢氣排放引發(fā)的環(huán)境投訴和污染糾紛日益增多。

自2006年以來，各省將定型機(jī)煙氣列為環(huán)保專項(xiàng)整治的重點(diǎn)內(nèi)容之一，一些市縣開展了定型機(jī)煙氣限期治理工作，不少企業(yè)實(shí)施了定型機(jī)廢氣治理工程。下面闡述定型機(jī)煙氣的特點(diǎn)與危害，總結(jié)近幾年來定型機(jī)煙氣治理工作取得的成效和存在的問題，指出定型機(jī)煙氣治理的技術(shù)趨勢(shì)。

2 特點(diǎn)與危害

2.1 廢氣的嚴(yán)生

印染行業(yè)生產(chǎn)過程復(fù)雜，為改善產(chǎn)品的外觀、表面特性和染色質(zhì)量，需要添加多種紡織助劑和溶劑。紡織品在通過染色和漂洗后，需要經(jīng)過熱定型工序，利用織物具有熱塑性的特點(diǎn)，在定型機(jī)內(nèi)進(jìn)行烘干拉幅和熱處理，達(dá)到定型的目的。

定型機(jī)內(nèi)干熱空氣的溫度通?？刂圃?span lang="EN-US">120～210℃范圍內(nèi)。在定型過程中，織物攜帶的水分與溶劑、油脂和蠟質(zhì)等有機(jī)化合物一起受熱揮發(fā)，隨廢熱空氣一同從排氣筒排出，成為定型機(jī)廢氣。廢氣進(jìn)入大氣后，過飽和的水蒸汽和高沸點(diǎn)的有機(jī)蒸氣因溫度下降而凝聚，分別形成大量白色水霧和淡藍(lán)色煙霧，后者由粒徑極小的、具粘稠性的顆粒物構(gòu)成；廢氣中的低沸點(diǎn)有機(jī)物，仍以蒸氣的形態(tài)存在。

2.2 特點(diǎn)與危害

染整定型機(jī)廢氣中含有水蒸汽、印染助劑和溶劑的揮發(fā)物與冷凝物，以及織物攜帶的纖維和塵埃，是一種包含了氣、液、固三態(tài)污染物的混合流體。

定型機(jī)廢氣的比重略重于清潔空氣，具有溫度高、濕度高、含油脂和成分復(fù)雜等特點(diǎn)，其危害表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：

A．影響居民生活和職工身體健康

定型機(jī)廢氣具有令人作嘔的惡臭氣味，長(zhǎng)期吸入含油煙氣，容易導(dǎo)致人體的呼吸道疾病。有學(xué)者用氣相色譜-質(zhì)譜法分析了染整紡紗油煙廢氣的化學(xué)成分，結(jié)果表明：廢氣含有多種持

久性污染物質(zhì)，吸附在細(xì)小的液態(tài)和固態(tài)顆粒上，包括多羥基類化合物、乙二醇類化合物和己二酸二辛酯，以及硝基苯胺、硝基吡啶類和醚類化合物。

這些污染物質(zhì)在人體中的積累，可能影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)，降低人體的免疫力，引發(fā)多種疾病，甚至可能誘發(fā)癌變。

此外，揮發(fā)性有機(jī)廢氣（VOCs）作為定型機(jī)廢氣的成員之一，對(duì)人體的危害也不容小覷。常見的如苯、甲苯、苯乙烯等，這類有機(jī)物會(huì)損害人的中樞神經(jīng)，造成神經(jīng)系統(tǒng)障礙，當(dāng)苯蒸汽濃度過高時(shí)（空氣中含量達(dá)2%），可以引起致死性的急性中毒。

空氣中多種VOCs會(huì)同時(shí)作用于人體，產(chǎn)生積累效應(yīng)，當(dāng)總VOCS超過35mg/m³，則會(huì)導(dǎo)致昏迷、抽搐等嚴(yán)重癥狀。

B．影響企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益

定型機(jī)廢氣在輸送和排放過程中，因溫度降低而導(dǎo)致油煙顆粒的凝結(jié)和粘附現(xiàn)象。水汽和油氣冷卻后成為水霧和油霧，與廢氣中攜帶的織物纖維等固體顆粒一起，在設(shè)備和管道的內(nèi)壁上沉積為粘稠性的油垢。

高溫廢氣中的油霧與沉積在管道中的油垢，都具有易燃易爆的性質(zhì)；廢氣中的織物纖維，日積月累容易使填料或?yàn)V網(wǎng)堵塞，導(dǎo)致管道設(shè)備的流通阻力增大；織物纖維在氣流擾動(dòng)狀態(tài)下相互摩擦產(chǎn)生的靜電，也是導(dǎo)致定型機(jī)經(jīng)常發(fā)生火災(zāi)事故的重要因素，影響企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。

C．影響環(huán)境空氣質(zhì)量和破壞地球生態(tài)

定型機(jī)排放的大量持久、穩(wěn)定的白色或淡藍(lán)色煙氣，導(dǎo)致廠區(qū)周圍空氣的透明度和能見度降低，顯著影響大氣環(huán)境的感觀指標(biāo)。廢氣所含的油煙顆粒，性質(zhì)穩(wěn)定、難溶于水，粒徑通常不足1um，是大氣中PM2.5的重要來源，長(zhǎng)時(shí)間漂浮在空中，容易對(duì)區(qū)域大氣環(huán)境造成持續(xù)性的污染。

廢氣中大量亞微米的顆粒污染物成份復(fù)雜，具有較強(qiáng)的吸附能力，是多種高沸點(diǎn)有機(jī)污染物的載體；廢氣中低沸點(diǎn)的揮發(fā)性有機(jī)物，是破壞大氣臭氧層的殺手和導(dǎo)致空氣中光化學(xué)煙霧的主要原因。

3 治理現(xiàn)狀

3.1 取得的成效

定型機(jī)廢氣導(dǎo)致的環(huán)境污染問題，已經(jīng)引起人們的高度關(guān)注。近幾年來，我國(guó)東南沿海的部分城市，針對(duì)印染定型機(jī)煙氣的專項(xiàng)治理工作已經(jīng)取得一定成效。

以浙江省紹興縣為例，印染業(yè)作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)量占全國(guó)三分之一，印染行業(yè)定型機(jī)廢氣排放引起的污染問題十分突出。按全縣定型機(jī)數(shù)量按2000臺(tái)、每臺(tái)定型機(jī)按平均每天排放50 kg煙油估算，每年大氣污染物的排放量達(dá)30000t以上，對(duì)當(dāng)?shù)卮髿猸h(huán)境的破壞嚴(yán)重，對(duì)人民群眾的身體健康危害巨大。

該縣從2006年開始深入推進(jìn)“染整革命”，組織開展名為“藍(lán)天行動(dòng)”的印染行業(yè)定型機(jī)廢氣專項(xiàng)整治行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)由“治水”向“治氣”的重大轉(zhuǎn)折。該行動(dòng)要求染整企業(yè)安裝的廢氣凈化裝置，且必須符合環(huán)保、質(zhì)監(jiān)、安監(jiān)等部門的規(guī)范規(guī)程和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，要求廢氣收集率要達(dá)到90％以上，總顆粒物的去除率要達(dá)到80％，油煙去除率要達(dá)到75％，且對(duì)凈化處理后的廢水和廢油采取防治二次污染的措施, 區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善。

3.2 存在的問題

定型機(jī)廢氣的專項(xiàng)治理取得一定的成效，因國(guó)外配套的熱能回收與煙氣治理設(shè)備，存在價(jià)格昂貴和維護(hù)不便等缺點(diǎn)；多數(shù)企業(yè)采用國(guó)內(nèi)自行研發(fā)的治理方法，包括：機(jī)械凈化、濕式洗滌、靜電捕獲和焚燒凈化等單一工藝，水／氣熱回收-靜電除塵法和氣／氣熱回收-噴淋洗滌法等組合工藝。與“有效回收熱能、煙氣達(dá)標(biāo)排放、運(yùn)行穩(wěn)定可靠”等技術(shù)要求相比，現(xiàn)已實(shí)施的定型機(jī)廢氣治理工程，不同程度地存在著煙氣凈化效果不高、熱回收潛力巨大、存在火災(zāi)事故隱患等問題。此外，由于我國(guó)沒有相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的檢測(cè)方法，難以有效實(shí)施對(duì)定型機(jī)煙氣排放的環(huán)境監(jiān)管。

4 發(fā)展趨勢(shì)

從國(guó)內(nèi)外發(fā)展綠色染整技術(shù)成果與經(jīng)驗(yàn)看，染整定型機(jī)煙氣治理技術(shù)具有以下5個(gè)明顯的發(fā)展趨勢(shì)。

4.1 熱能利用與油脂回收

定型機(jī)廢氣治理工程中的熱能利用和油脂回收，可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)收益，是企業(yè)轉(zhuǎn)“被動(dòng)”，為“主動(dòng)”，進(jìn)行定型機(jī)廢氣治理的動(dòng)力所在。

A．熱能利用

定型機(jī)是重點(diǎn)耗能設(shè)備，其能量消耗通常占染整企業(yè)總能耗的40％以上，是染整企業(yè)節(jié)能減排的重要環(huán)節(jié)。定型機(jī)廢氣溫度高、氣量大，直接排放造成大量能源浪費(fèi)。廢氣溫度高也不利于后續(xù)凈化．單元的高效運(yùn)行，進(jìn)行熱能回收是廢氣治理必不可少的預(yù)處理單元。

采用熱交換方式回收廢氣所含的部分熱量，能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。用水/氣換熱器回收的熱量，多是以熱水形式貯存，可用于印染行業(yè)中的煮煉工藝；采用氣/氣換熱器，利用廢氣中的熱量將新鮮空氣預(yù)熱后用于熱定型工藝，一臺(tái)定型機(jī)每年可減少鍋爐燃料消耗十萬元以上。

B．油脂回收

定型機(jī)排出的高溫廢氣含有多種有機(jī)化合物，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境都十分有害；加工化纖織物時(shí)熱定型過程排出的廢氣，高沸點(diǎn)、粘稠性的油脂類化合物含量很高。廢氣凈化過程中，黑褐色的油脂(俗稱“化纖油”)被分離出來，可作為性能良好的工業(yè)建筑膜模劑，按每臺(tái)定型機(jī)（高溫化纖胚布定型）回收廢油脂150kg計(jì)，一年可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益數(shù)萬元。

4.2 組合工藝與深度凈化

定型機(jī)廢氣成分復(fù)雜，常含有大量亞微米級(jí)的粘稠性顆粒，單一的常規(guī)工藝的處理效率不高，需采用包括高壓靜電除塵技術(shù)在內(nèi)的組合工藝，對(duì)煙氣進(jìn)行深度處理，才能達(dá)到良好的凈化效果。

A．組合工藝

降低定型機(jī)煙氣的溫度，可使部分有機(jī)化合物從氣態(tài)分子冷凝、集聚成為液態(tài)顆粒，有助于提高后續(xù)凈化單元的效率。采用過濾吸附和濕式洗滌等凈化方法，對(duì)油煙的凈化效率可達(dá)60-75％，而采用靜電捕獲和焚燒凈化等幾種方法可獲得95％以上的凈化效率。

我國(guó)定型機(jī)煙氣治理工作，已經(jīng)歷以機(jī)械除塵為主的“簡(jiǎn)單治理”和以濕式洗滌為主的“達(dá)標(biāo)治理”兩個(gè)階段。各種治理方法在維護(hù)周期、投資運(yùn)行成本、操作簡(jiǎn)便性和安全可靠性等方面，存在顯著差異。實(shí)踐證明，單一工藝設(shè)備難以達(dá)到有效治理廢氣的目標(biāo)。例如，采用濕式洗滌法時(shí)，出口煙氣不但有大量油煙，而且有更多的白色水汽，仍然影響職工的身體健康和周圍居民的正常生活。

B．深度凈化

焚化燃燒對(duì)油煙雖然具有很高的去除效率，但考慮到運(yùn)行成本和操作簡(jiǎn)便性和安全可靠性，在實(shí)際中很少被采用。

在各種定型機(jī)含油煙氣治理技術(shù)中，高壓靜電除塵法的凈化處理效果為顯著，具有除塵效率高和設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。正確維護(hù)、消除火災(zāi)事故隱患，及時(shí)清理、減緩高壓電極污染，是確保高壓靜電除塵設(shè)備正常使用和穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。

4．3 安全生產(chǎn)與穩(wěn)定運(yùn)行

定型機(jī)廢氣處理工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備造型，應(yīng)充分考慮安全因素，防范于未然，從源頭上防范火災(zāi)和爆炸事故等的發(fā)生，并充分重視設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

A．安全生產(chǎn)

染整定型機(jī)在高溫條件下，對(duì)易燃的紡織品進(jìn)行加工，本身就存在一定的火災(zāi)事故隱患。廢氣含有大量易燃的油霧顆粒和纖維顆粒，容易在輸送管道和凈化設(shè)備中沉積，堵塞氣流流通。采用靜電除塵技術(shù)進(jìn)行廢氣凈化時(shí)，油煙顆粒在電極上沉積成為油垢，可能因靜電場(chǎng)不均勻而導(dǎo)致“打火”現(xiàn)象，造成火災(zāi)事故。

B．穩(wěn)定運(yùn)行

定型機(jī)廢氣凈化設(shè)備也不同程度地存在安全隱患，由于濾網(wǎng)清洗不及時(shí)、油垢凝結(jié)管道受阻、靜電打火等原因，定型機(jī)過熱發(fā)生火災(zāi)和燃爆事故時(shí)有發(fā)生。此外，定型機(jī)廢氣含有很高的濕度，水分在高壓絕緣子上冷凝，導(dǎo)致靜電場(chǎng)因“爬電”現(xiàn)象而失效，也影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

設(shè)備制作和安裝不規(guī)范、維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)，操作人員未嚴(yán)格培訓(xùn)、安全意識(shí)不到位和企業(yè)運(yùn)行管理責(zé)任未落實(shí)等因素，都影響廢氣治理設(shè)備的運(yùn)行效果。

4.4 檢測(cè)方法與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

由于我國(guó)沒有相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的檢測(cè)方法，難以有效實(shí)施對(duì)定型機(jī)煙氣排放的環(huán)境監(jiān)管。

A．檢測(cè)方法

目前，針對(duì)染整定型機(jī)排放的高溫含油煙氣，尚未制訂相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法。定型機(jī)廢氣溫度高、濕度大、油脂含量高且成分復(fù)雜，而目前的檢測(cè)方法是參考飲食業(yè)廢氣中油煙檢測(cè)的試行方法，采樣過程容易出現(xiàn)較大誤差。2006年紹興縣在專項(xiàng)治理行動(dòng)中，提出了定型機(jī)廢氣收集率、顆粒物去除率等指標(biāo)，在實(shí)際操作過程中難度很大。

B．評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

廢氣中油煙的顆粒物粒徑小、數(shù)量多，而質(zhì)量濃度往往很低。油煙質(zhì)量濃度的去除率高，并不意味著油煙顆粒物的數(shù)量去除率高。采用質(zhì)量濃度作為制定排放標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，難以表征油煙廢氣對(duì)大氣透明度影響的嚴(yán)重程度。應(yīng)盡快制訂針對(duì)染整定型機(jī)廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)，添加不透光率等指標(biāo)，對(duì)廢氣影響大氣透明度的程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

4.5揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理

定型機(jī)廢氣處理中難處理的就是揮發(fā)性有機(jī)廢氣，在現(xiàn)有的定型機(jī)廢氣處理中，VOCs往往都是企業(yè)及環(huán)保部門“漏掉的一塊”，在印染行業(yè)也沒有相應(yīng)的政策法規(guī)對(duì)有機(jī)廢氣的排放做出限定。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量提出了更高的要求，所以對(duì)有機(jī)廢氣的處理和凈化勢(shì)在必行。

有機(jī)廢氣的治理方法主要有2類：一類是回收法?；厥辗ㄊ峭ㄟ^物理方法，在一定的溫度、壓力下，用選擇性吸附劑和和選擇性滲透膜等方法來分離揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs），主要包括活性炭吸附、變壓吸附、冷凝法和生物膜法等。另一類是消除法。消除法是通過化學(xué)或生物反應(yīng)，用光、熱、催化劑和微生物等將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，主要包括熱氧化、催化燃燒、生物氧化、電暈法、等離子體分解法、光分解法等。

目前對(duì)有機(jī)廢氣處理比較成熟的技術(shù)是活性炭吸附法+催化燃燒法。

5 結(jié)語

染整定型機(jī)煙氣具有溫度高、濕度大、含油煙、VOCs和成份復(fù)雜等特性，危害職工和居民身體健康，危及企業(yè)的安全生產(chǎn)，并嚴(yán)重影響大氣環(huán)境質(zhì)量。

近幾年的定型機(jī)煙氣專項(xiàng)治理工作取得一定成效，但還存在廢熱回收潛力大、廢氣凈化效率不高、設(shè)備存在火災(zāi)事故隱患和廢氣檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法不完善等問題。廢氣治理的技術(shù)方向是，提倡能源與資源回收利用，改善大氣污染物凈化效果，保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，建立環(huán)境監(jiān)管和評(píng)價(jià)方法。特別是在政府的政策引導(dǎo)和大力支持下，定型機(jī)廢氣治理一定會(huì)取得很大的進(jìn)步。