1 概論

我國是紡織大國，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個沿海省份。定型機行業(yè)發(fā)展至今無論是產(chǎn)品數(shù)量、企業(yè)數(shù)量、產(chǎn)銷量及市場保有量都得到了飛速的增長，發(fā)生了令人目不暇接的變化。據(jù)江蘇無錫紡織協(xié)會估計，2010年我國僅定型機的產(chǎn)量就已超過1000多臺。浙江省作為紡織大省，印染企業(yè)數(shù)量占全國總數(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)定型機擁有量就達到1841臺。近幾年來，隨印染企業(yè)生產(chǎn)能力的迅速擴張，因定型機廢氣排放引發(fā)的環(huán)境投訴和污染糾紛日益增多。

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

2 特點與危害

2.1 廢氣的嚴生

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，在定型機內(nèi)進行烘干拉幅和熱處理，達到定型的目的。

定型機內(nèi)干熱空氣的溫度通常控制在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，成為定型機廢氣。廢氣進入大氣后，過飽和的水蒸汽和高沸點的有機蒸氣因溫度下降而凝聚，分別形成大量白色水霧和淡藍色煙霧，后者由粒徑極小的、具粘稠性的顆粒物構(gòu)成；廢氣中的低沸點有機物，仍以蒸氣的形態(tài)存在。

2.2 特點與危害

染整定型機廢氣中含有水蒸汽、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，其危害表現(xiàn)在以下3個方面：

A．影響居民生活和職工身體健康

定型機廢氣具有令人作嘔的惡臭氣味，長期吸入含油煙氣，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)性有機廢氣（VOCs）作為定型機廢氣的成員之一，對人體的危害也不容小覷。常見的如苯、甲苯、苯乙烯等，這類有機物會損害人的中樞神經(jīng)，造成神經(jīng)系統(tǒng)障礙，當苯蒸汽濃度過高時（空氣中含量達2%），可以引起致死性的急性中毒。

空氣中多種VOCs會同時作用于人體，產(chǎn)生積累效應(yīng)，當總VOCS超過35mg/m³，則會導(dǎo)致昏迷、抽搐等嚴重癥狀。

B．影響企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益

定型機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濾網(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狀態(tài)下相互摩擦產(chǎn)生的靜電，也是導(dǎo)致定型機經(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)濟效益。

C．影響環(huán)境空氣質(zhì)量和破壞地球生態(tài)

定型機排放的大量持久、穩(wěn)定的白色或淡藍色煙氣，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。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，長時間漂浮在空中，容易對區(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，具有較強的吸附能力，是多種高沸點有機污染物的載體；廢氣中低沸點的揮發(fā)性有機物，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，我國東南沿海的部分城市，針對印染定型機煙氣的專項治理工作已經(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)量占全國三分之一，印染行業(yè)定型機廢氣排放引起的污染問題十分突出。按全縣定型機數(shù)量按2000臺、每臺定型機按平均每天排放50 kg煙油估算，每年大氣污染物的排放量達30000t以上，對當?shù)卮髿猸h(huán)境的破壞嚴重，對人民群眾的身體健康危害巨大。

該縣從2006年開始深入推進“染整革命”，組織開展名為“藍天行動”的印染行業(yè)定型機廢氣專項整治行動，實現(xiàn)由“治水”向“治氣”的重大轉(zhuǎn)折。該行動要求染整企業(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)程和檢驗標準，要求廢氣收集率要達到90％以上，總顆粒物的去除率要達到80％，油煙去除率要達到75％，且對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

定型機廢氣的專項治理取得一定的成效，因國外配套的熱能回收與煙氣治理設(shè)備，存在價格昂貴和維護不便等缺點；多數(shù)企業(yè)采用國內(nèi)自行研發(fā)的治理方法，包括：機械凈化、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、煙氣達標排放、運行穩(wěn)定可靠”等技術(shù)要求相比，現(xiàn)已實施的定型機廢氣治理工程，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，由于我國沒有相關(guān)的排放標準和相應(yīng)的檢測方法，難以有效實施對定型機煙氣排放的環(huán)境監(jiān)管。

4 發(fā)展趨勢

從國內(nèi)外發(fā)展綠色染整技術(shù)成果與經(jīng)驗看，染整定型機煙氣治理技術(shù)具有以下5個明顯的發(fā)展趨勢。

4.1 熱能利用與油脂回收

定型機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)濟收益，是企業(yè)轉(zhuǎn)“被動”，為“主動”，進行定型機廢氣治理的動力所在。

A．熱能利用

定型機是重點耗能設(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)。定型機廢氣溫度高、氣量大，直接排放造成大量能源浪費。廢氣溫度高也不利于后續(xù)凈化．單元的高效運行，進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，一臺定型機每年可減少鍋爐燃料消耗十萬元以上。

B．油脂回收

定型機排出的高溫廢氣含有多種有機化合物，對人體健康和生態(tài)環(huán)境都十分有害；加工化纖織物時熱定型過程排出的廢氣，高沸點、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，按每臺定型機（高溫化纖胚布定型）回收廢油脂150kg計，一年可產(chǎn)生經(jīng)濟效益數(shù)萬元。

4.2 組合工藝與深度凈化

定型機廢氣成分復(fù)雜，常含有大量亞微米級的粘稠性顆粒，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，對煙氣進行深度處理，才能達到良好的凈化效果。

A．組合工藝

降低定型機煙氣的溫度，可使部分有機化合物從氣態(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，對油煙的凈化效率可達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。

我國定型機煙氣治理工作，已經(jīng)歷以機械除塵為主的“簡單治理”和以濕式洗滌為主的“達標治理”兩個階段。各種治理方法在維護周期、投資運行成本、操作簡便性和安全可靠性等方面，存在顯著差異。實踐證明，單一工藝設(shè)備難以達到有效治理廢氣的目標。例如，采用濕式洗滌法時，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

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

在各種定型機含油煙氣治理技術(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。正確維護、消除火災(zāi)事故隱患，及時清理、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)定運行的關(guān)鍵。

4．3 安全生產(chǎn)與穩(wěn)定運行

定型機廢氣處理工藝設(shè)計與設(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)備的長期穩(wěn)定運行。

A．安全生產(chǎn)

染整定型機在高溫條件下，對易燃的紡織品進行加工，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)進行廢氣凈化時，油煙顆粒在電極上沉積成為油垢，可能因靜電場不均勻而導(dǎo)致“打火”現(xiàn)象，造成火災(zāi)事故。

B．穩(wěn)定運行

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

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

4.4 檢測方法與評價標準

由于我國沒有相關(guān)的排放標準和相應(yīng)的檢測方法，難以有效實施對定型機煙氣排放的環(huán)境監(jiān)管。

A．檢測方法

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

B．評價標準

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準的依據(jù)，難以表征油煙廢氣對大氣透明度影響的嚴重程度。應(yīng)盡快制訂針對染整定型機廢氣的排放標準，添加不透光率等指標，對廢氣影響大氣透明度的程度進行評價。

4.5揮發(fā)性有機廢氣處理

定型機廢氣處理中難處理的就是揮發(fā)性有機廢氣，在現(xiàn)有的定型機廢氣處理中，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)對有機廢氣的排放做出限定。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們環(huán)保意識的增強，人們對環(huán)境質(zhì)量提出了更高的要求，所以對有機廢氣的處理和凈化勢在必行。

有機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。

目前對有機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)，并嚴重影響大氣環(huán)境質(zhì)量。

近幾年的定型機煙氣專項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與評價方法不完善等問題。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)定運行，建立環(huán)境監(jiān)管和評價方法。特別是在政府的政策引導(dǎo)和大力支持下，定型機廢氣治理一定會取得很大的進步。