王 斌,湯昌挺
(臺(tái)州市生態(tài)環(huán)境局臨海分局,浙江 臨海 317000)
當(dāng)前,各地對(duì)合成革企業(yè)生產(chǎn)工藝及“三廢”治理水平開展了深入研究[1-6],對(duì)合成革企業(yè)環(huán)境監(jiān)管研究不多。環(huán)境監(jiān)管人員對(duì)合成革重點(diǎn)產(chǎn)污環(huán)節(jié)沒有搞懂弄通,對(duì)企業(yè)存在的問題無法做到精準(zhǔn)查處,監(jiān)管能力水平有待提升,同時(shí)部分環(huán)評(píng)數(shù)據(jù)與實(shí)際生產(chǎn)相差甚遠(yuǎn),缺少依據(jù)可循。本文對(duì)合成革企業(yè)污染防治現(xiàn)狀和存在的問題進(jìn)行分析,為合成革企業(yè)環(huán)保整治指明方向,提出的監(jiān)管對(duì)策可為環(huán)境監(jiān)管提供幫助。
根據(jù)生產(chǎn)線以及各股廢氣組分的特點(diǎn),合成革企業(yè)普遍采用分類收集、處置的辦法。其中干濕法線廢氣主要成分為DMF,由于DMF極易溶于水,干濕法線廢氣一般采用內(nèi)部四循環(huán)噴淋工藝進(jìn)行處理,以提高DMF廢氣吸收率。干法線需要多道烘干,廢氣量大,且廢氣含DMF濃度高,一條干法線配套建設(shè)一套噴淋塔。濕法線以水洗為主,廢氣含DMF濃度低,兩條濕法線配套建設(shè)一套噴淋塔。含DMF廢氣通過水噴淋吸收后,噴淋液DMF含量逐漸升高,濃度到達(dá)8%~12%以上再泵至廢水儲(chǔ)罐,待廢水積累到一定量一定濃度時(shí),開展連續(xù)精餾回收DMF。三版廢氣主要含酯類、酮類等,無回收價(jià)值,通過噴淋、光催化、等離子等設(shè)施治理后再高空排放。脫胺塔吹脫出的二甲胺經(jīng)冷凝后至蒸發(fā)器濃縮,尾氣普遍采用三塔稀硫酸噴淋吸收,其噴淋液與二甲胺濃水一起蒸發(fā)濃縮。
合成革企業(yè)產(chǎn)生的主要是濕法線凝固槽清洗廢水、洗塔廢水、洗桶廢水、干濕法線廢氣噴淋塔廢水等含DMF濃度較高(有回收價(jià)值)的廢水,經(jīng)收集后,貯存在DMF廢水儲(chǔ)罐內(nèi),待積累一定數(shù)量,DMF濃度達(dá)20%左右,再進(jìn)入DMF精餾回收裝置進(jìn)行連續(xù)精餾回收DMF,回收裝置停運(yùn)后一般需要清洗精餾塔,清洗廢水單獨(dú)收集進(jìn)廢水站或進(jìn)DMF廢水儲(chǔ)罐。DMF精餾回收裝置為三塔精餾,一塔、二塔主要為脫水,其產(chǎn)生的塔頂廢水含二甲胺,三塔為精制DMF,另外還配備脫酸塔和脫胺塔,用于進(jìn)一步提純DMF(分離甲酸)和吹脫塔頂水的二甲胺,產(chǎn)生二甲胺濃液?;厥盏募僁MF一部分重新回到生產(chǎn)線作為溶劑使用,多余部分出售給樹脂公司。此外,無價(jià)值的洗地廢水、后處理廢水、生活廢水、多余部分塔頂水不經(jīng)DMF精餾回收,直接匯集至廢水站處理。
以設(shè)計(jì)18 t/h的含20% DMF廢水進(jìn)入DMF精餾回收裝置為例,其塔頂水量約340噸/日,每噸塔頂水消耗蒸汽用量約0.7噸。DMF精餾過程中產(chǎn)生的塔頂水呈堿性,經(jīng)脫氨塔分餾冷卻后仍然含有部分二甲胺。根據(jù)《合成革與人造革排放標(biāo)準(zhǔn)》單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量和節(jié)能減排方面規(guī)定,企業(yè)必須對(duì)精餾產(chǎn)生的塔頂水(無價(jià)值廢水)配套建設(shè)對(duì)應(yīng)的深度處理回用裝置。以二甲胺膜處理系統(tǒng)為例,塔頂水經(jīng)加酸中和,再通過二甲胺膜處理系統(tǒng)處理,降低COD、二甲胺等濃度后可回用至濕法線。濕法線生產(chǎn)過程中,凝固槽、清洗槽廢水用量大,對(duì)水質(zhì)要求不高,一般控制塔頂回用水水質(zhì)指標(biāo)COD 500 mg/L、氨氮15 mg/L、DMF<1.5%,而對(duì)二甲胺濃度沒有特別的要求,但需要確保車間內(nèi)不臭,不影響產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)膜處理的塔頂水從濕法線最后一個(gè)清洗槽逆流補(bǔ)水,直至前面的凝固槽,以確保革基布上的DMF全部溶解。根據(jù)產(chǎn)品類型和質(zhì)量要求,一般控制凝固槽廢水DMF濃度20%~25%,以一條濕法線日消耗10噸樹脂為例,需另加純DMF溶劑約7噸,根據(jù)測(cè)算,塔頂水回用補(bǔ)水量為68~85噸/日,對(duì)應(yīng)的濕法線排水量為85~102噸/日。
2.1.1 DMF吸收效率不佳
干法線涉及多道烘干,廢氣量大、DMF濃度高、溫度高,每套干濕法噴淋吸收液蒸發(fā)損失量3~5噸/日。區(qū)域臭味主要是部分企業(yè)將塔頂水或未經(jīng)深度冷卻蒸汽的冷凝水作為噴淋液,而這些噴淋液含有DMF或存在一定溫度,易造成DMF、二甲胺揮發(fā),此外部分企業(yè)將配料間、后處理線廢氣塔與干法線廢氣塔共用,都會(huì)造成DMF吸收效果不佳。
2.1.2 未采取密閉措施
DMF精餾殘?jiān)沽峡?、干濕法線、三版涂臺(tái)等未安裝密閉和收集處理裝置或未形成微負(fù)壓,員工在生產(chǎn)過程中時(shí)常未落實(shí)密閉措施,車間內(nèi)無組織廢氣明顯,部分企業(yè)通過安裝風(fēng)扇排放,對(duì)周邊環(huán)境空氣造成明顯影響。
2.1.3 二甲胺廢氣治理不佳
企業(yè)一般選擇成本低的治理方案,抽真空過程的二甲胺廢氣以三塔稀硫酸噴淋工藝為多,大部分企業(yè)對(duì)噴淋液酸度控制不到位,同時(shí)噴淋循環(huán)成鹽造成噴嘴堵塞,對(duì)噴嘴清洗更換不到位,二甲胺廢氣治理效果不是很佳,區(qū)域二甲胺異味明顯。
2.1.4 工藝設(shè)備老舊
DMF精餾回收過程造成DMF分解成甲酸、二甲胺,部分企業(yè)精餾裝置和二甲胺膜處理系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),工藝技術(shù)和裝備落后,加之日常設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)不到位,“跑冒滴漏”現(xiàn)象比較突出,回收過程中存在“跑料”現(xiàn)象,造成周邊空氣臭味突出。
2.2.1 廢水超標(biāo)排放
合成革企業(yè)廢水站廢水特點(diǎn)碳氮比過低,DMF精餾回收開啟運(yùn)行后會(huì)產(chǎn)生大量塔頂水,而塔頂水中有機(jī)氮含量比其它環(huán)節(jié)廢水要高的多,DMF回收裝置運(yùn)行與濕法線未合理安排時(shí)間,部分未經(jīng)深度處理的塔頂水直接進(jìn)入廢水站,容易對(duì)生化系統(tǒng)造成沖擊,而目前很多合成革企業(yè)的廢水處理工藝和設(shè)施難以支撐大量塔頂水處理。
2.2.2 塔頂水深度處理裝置不正常運(yùn)行
DMF精餾回收裝置運(yùn)行時(shí),每小時(shí)塔頂水產(chǎn)生量較大(根據(jù)運(yùn)行參數(shù),一般13~15噸/時(shí)),需要對(duì)應(yīng)建設(shè)的深度處理系統(tǒng)。以二甲胺膜處理系統(tǒng)為例,在實(shí)際使用過程中,大部分企業(yè)未按照規(guī)定時(shí)間更換一級(jí)、二級(jí)膜,且使用質(zhì)量較差的國(guó)產(chǎn)膜。同時(shí)膜組件常常出現(xiàn)“跑冒滴漏”現(xiàn)象,需要經(jīng)常維護(hù),減少了膜系統(tǒng)的處理能力。另外,濃水濃縮裝置普遍設(shè)計(jì)偏小,濃縮成鹽出料呈糊狀,現(xiàn)場(chǎng)操作環(huán)境較為惡劣,部分企業(yè)存在未正常使用濃縮蒸發(fā)裝置,硫酸用量和二甲胺鹽量偏少,塔頂水水質(zhì)難以達(dá)到設(shè)計(jì)回用水質(zhì)要求。企業(yè)普遍存在將處理后塔頂水回用至干濕法線噴淋塔作噴淋液,以及作為冷卻循環(huán)水,一些企業(yè)回用水管道通過標(biāo)識(shí)“自來水”、“蒸汽水”來偽裝,以便蒸發(fā)損耗部分塔頂水,或者部分企業(yè)對(duì)膜組件“跑冒滴漏”現(xiàn)象視而不見,以便減少膜處理系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷。
2.2.3 廢水站不正常運(yùn)行
主要表現(xiàn)為廢水排放量偏少,污泥產(chǎn)生量少,廢水標(biāo)排口在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)較低,部分企業(yè)控制廢水站進(jìn)水濃度(二甲胺、DMF)能力差,生化系統(tǒng)易受沖擊,造成高氨氮、總氮廢水不敢進(jìn)廢水站,存在利用雨水充當(dāng)廢水排放量,以達(dá)到逃避監(jiān)管排放的目的。不少企業(yè)還將塔頂水回用至各噴淋塔、循環(huán)冷卻水池、消防用水池等,甚至通過儲(chǔ)水罐溢流、滲漏、裂縫、雨水溝等方式偷漏排塔頂水。廢水站實(shí)際只處理生活污水、后處理廢水等易生化處理的廢水,生化系統(tǒng)正常運(yùn)行往往也是表象,而周邊地表水、雨水排放口等存在氨氮、DMF濃度超標(biāo)。
塔頂水作為無價(jià)值廢水,需要經(jīng)深度處理方可以達(dá)到回用要求,目前以吹脫方式和膜處理方式為主,需要消耗大量的治理費(fèi)用。重點(diǎn)監(jiān)管方面:
(1)查清塔頂水儲(chǔ)罐的前后管路去向,杜絕塔頂水回用作為冷卻塔循環(huán)水、噴淋塔吸收液、澆煤用水、消防用水等,建議用自來水作噴淋液;
(2)控制回用水氨氮<15 mg/L,抽測(cè)冷卻塔循環(huán)水池水質(zhì)、塔頂水回用水質(zhì);
(3)檢查罐體數(shù)量和體積,各類罐體不能相互串聯(lián)共用,建議濕法線生產(chǎn)時(shí)必須運(yùn)行DMF回收裝置,從而保障塔頂水罐與DMF廢水罐體積相近;
(4)檢查廢水罐區(qū)地面和圍堰,塔頂水罐頂部是否密封,杜絕地面存在裂縫、雨水井等,定期開展地下水監(jiān)測(cè),防止塔頂水滲漏至地下;
(5)監(jiān)控DMF精餾回收裝置月運(yùn)行天數(shù)或年回收DMF量,健全運(yùn)行臺(tái)賬,嚴(yán)格控制DMF回收量。
塔頂水深度處理系統(tǒng)是二甲胺廢水及廢氣的治理的關(guān)鍵裝置,以二甲胺膜處理系統(tǒng)為例,要做好:
(1)二甲胺鹽須與精餾殘?jiān)珠_管理,定期統(tǒng)計(jì)硫酸用量,核算二甲胺濃水量是否全部固定;
(2)膜處理之前須安裝石英砂過濾及超濾裝置,以防止懸浮物影響膜的使用,建議一用一備;
(3)塔頂水為堿性廢水,進(jìn)膜處理前應(yīng)加酸中和,可抽測(cè)原水箱pH值;
(4)膜處理系統(tǒng)進(jìn)、出水須安裝流量計(jì),檢查膜處理量與塔頂水產(chǎn)生量的匹配性;
(5)回用至濕法車間的水量須安裝流量計(jì),確?;赜盟ハ蛴袚?jù)可依;
(6)膜組件定期更換和維護(hù)的具體記錄;
(7)定期更換二甲胺廢氣噴淋塔的噴淋液和噴嘴,嚴(yán)格控制一級(jí)噴淋液pH<3,建議增加一級(jí)水噴淋,減少?gòu)U氣的酸味;
(8)為了降低塔頂回用水總氮濃度和提高膜處理效果,建議再增加一套脫胺塔,進(jìn)行二次脫胺。
廢水站、雨水口作為日常必查點(diǎn)位,必須做到:
(1)核查生化污泥性狀和泥量,以及相關(guān)藥劑用量;
(2)各類無價(jià)值廢水分別收集后,經(jīng)專管分別提升至廢水站高低濃廢水收集池,確保進(jìn)水濃度能得到有效控制,進(jìn)廢水站各股廢水須單獨(dú)安裝流量計(jì);
(3)塔頂水收集裝置不得存在超越二甲胺膜處理系統(tǒng)直接進(jìn)入廢水站的管道;
(4)對(duì)地埋管網(wǎng)進(jìn)行全面排查清理,所有管道由“暗改明”,污水和雨水排放口均安裝在線留樣系統(tǒng),避免塔頂水通過雨天偷排;
(5)企業(yè)的廢水管路標(biāo)識(shí)清晰,不得將初期雨水池管道與廢水站終沉池、廢水排放收集池相連,不得在廢水站處理后設(shè)置回用管,避免企業(yè)從各種途徑減少?gòu)U水處置量;
(6)“煤改汽”的企業(yè),要加強(qiáng)蒸汽冷凝水的監(jiān)管。
日常監(jiān)督廢氣設(shè)施的運(yùn)行,必須做到:
(1)產(chǎn)生揮發(fā)有機(jī)物必須在密閉空間操作,嚴(yán)禁無組織排放和設(shè)備老舊造成的“跑冒滴漏”現(xiàn)象;
(2)加強(qiáng)車間內(nèi)廢氣抽測(cè),加大便攜式VOC檢測(cè)儀的使用,加強(qiáng)廢氣設(shè)施運(yùn)行監(jiān)督、噴淋液的更換和廢氣抽測(cè),建議三版廢氣采用冷凝+吸附濃縮+焚燒工序處理。
由于企業(yè)內(nèi)部管理、環(huán)保治理設(shè)施投入、DMF精餾回收裝置運(yùn)行和塔頂水深度處理系統(tǒng)的運(yùn)行等方面存在差異,在合成革企業(yè)污染防治檢查過程中,監(jiān)管部門要重點(diǎn)監(jiān)管塔頂水的去向,核心做好二甲胺廢水及廢氣的治理,對(duì)環(huán)境違法行為實(shí)施“零容忍”,推進(jìn)合成革企業(yè)環(huán)保整治,倒逼企業(yè)開展DMF廢水集中精餾回收和二甲胺廢水及廢氣集中治理。同時(shí),加快水性樹脂或無溶劑型工藝的應(yīng)用,從源頭上減少,鼓勵(lì)二甲胺濃水的可資源利用化廢氣的產(chǎn)生和排放。