吳啟迪
(福建省三明市大田環(huán)境監(jiān)測站,福建 大田 366100)
2017年原環(huán)境保護(hù)部和有關(guān)部門為落實(shí)《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》相關(guān)要求,全面加強(qiáng)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)污染防治工作,強(qiáng)化重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)污染物的減排,提高管理的科學(xué)性、針對性和有效性,遏制臭氧上升勢頭,促進(jìn)環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善,制定了《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》,福建省環(huán)保廳隨后印發(fā)《福建省重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》,明確了治理任務(wù):重點(diǎn)行業(yè)VOCs整治。2018年,福建省人民政府印發(fā)《福建省打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》,明確了VOCs治理目標(biāo):至2020年排放總量較2015年下降10%以上。三明市大田生態(tài)環(huán)境局積極響應(yīng),在大田京口工業(yè)園合成革集控區(qū)的6家合成革企業(yè)率先啟動(dòng)VOCs治理工程提升改造[1]。大田京口工業(yè)園屬于合成革集控區(qū),為省級經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。目前,大田京口工業(yè)園共有6家PU合成革企業(yè)[2]。
本文在現(xiàn)場調(diào)查的基礎(chǔ)上,以福建育燈紡織有限公司VOCs治理工程提升改造為例,分析VOCs去除率、DMF回收效果,為同行提供可借鑒的VOCs治理方案,使PU革行業(yè)能夠得以可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。
福建育燈紡織有限公司現(xiàn)階段已建成2條濕法生產(chǎn)線年產(chǎn)1 000萬米貝斯、5條干法生產(chǎn)線年產(chǎn)1 241萬米合成革、DMF回收裝置等工程,主要原輔材料有聚氨酯樹脂、DMF、無紡布等。配套的VOCs治理工藝詳見表1。濕法生產(chǎn)線的工藝流程見圖2-1,干法生產(chǎn)線的工藝流程見圖2-2,DMF回收工藝流程見圖2-3。從圖2-1至2-3可以看出VOCs的去除效率以及DMF的回收效率主要取決于噴淋塔對DMF的吸收效率。2019年企業(yè)依照生態(tài)環(huán)境主管部門的要求對現(xiàn)有的VOCs治理工程進(jìn)行了自行檢查和評估,在此基礎(chǔ)上提出了提升改造方案。
2.2.1 烘箱技改(減少廢氣處理量)
干、濕法生產(chǎn)工序中烘干廢氣是合成革企業(yè)VOCs廢氣主要部分。烘箱技改前PU革在烘箱內(nèi)烘干時(shí)產(chǎn)生的廢氣溫度較高直接就抽到噴淋塔進(jìn)氣口,進(jìn)行噴淋處理后排放;技改后PU革在烘箱內(nèi)烘干時(shí)產(chǎn)生的熱氣經(jīng)過分離器,一部分抽到噴淋塔進(jìn)氣口進(jìn)行處理,一部分熱氣由鼓風(fēng)機(jī)打回到烘箱內(nèi)進(jìn)行熱氣循環(huán)回用在減少能耗的同時(shí)減少了進(jìn)入吸收塔處理的廢氣量。
圖2.1-2 PU革干法生產(chǎn)工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)
圖2.1-3 DMF回收工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)
2.2.2 噴淋塔技改(增加吸收能力)
合成革生產(chǎn)工序收集的廢氣(VOCs)主要含有高濃度的DMF,以及PU樹脂中揮發(fā)出的少量甲苯和丁酮等。根據(jù)DMF與水完全混溶的原理,增加填料和噴淋功率,可以更加有效的吸收DMF;所以本次技改將噴淋塔三段填料循環(huán)噴淋改為四段填料噴淋同時(shí)增加噴淋功率(增加一道的清水噴淋),加大了DMF的回收回用率,從而減少VOCs廢氣的排放量。
2.2.3 加強(qiáng)噴淋塔的管理
安排專職的噴淋塔操作人員進(jìn)行對噴淋塔廢水的監(jiān)測,依據(jù)廢水濃度及時(shí)補(bǔ)充清水進(jìn)行循環(huán)噴淋,以確保DMF的回收率。
企業(yè)工藝廢氣污染物排放執(zhí)行DB35/1782-2018《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)》表1標(biāo)準(zhǔn),詳見表3-1。
表3-1 工藝廢氣污染物排放限值
提升改造前(2019年4月25)和提升改造后(2019年9月10日)企業(yè)委托有相關(guān)監(jiān)測資質(zhì)的機(jī)構(gòu)對干法3#線和4#線的排氣筒出口的DMF和非甲烷總烴濃度進(jìn)行了監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果見表3-2。
表3-2表明提升改造前DMF的出口濃度有超標(biāo)排放情況,即使數(shù)據(jù)沒有超標(biāo)的情況下,DMF的出口濃度也接近標(biāo)準(zhǔn)限值,無法做到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。提升改造后DMF的出口濃度大幅減少,可以做到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析表明,兩條干法線進(jìn)行廢氣治理提升改造后,DMF和非甲烷總烴的排放濃度大幅降低,DMF的排放濃度減少87.6-94.2%,非甲烷總烴的排放濃度減少85.8-94.8%,見表3-3。此外由于工藝廢氣的絕大部分DMF被噴淋水吸收,DMF的回收效率大幅提高,有效減少了DMF消耗量,提升改造的經(jīng)濟(jì)效益也十分明顯。企業(yè)進(jìn)行工藝廢氣治理提升改造的積極性明顯提高,對全廠的其他生產(chǎn)線(包括濕法)的廢氣治理設(shè)施也進(jìn)行了提升改造。
表3-2 提升改造前后工藝廢氣排放口濃度的監(jiān)測結(jié)果
本文給出了PU革企業(yè)有機(jī)廢氣治理工程提升改造方案,將PU革企業(yè)通常采用的噴淋塔三段填料循環(huán)噴淋改為四段填料噴淋同時(shí)增加噴淋功率(增加一道的清水噴淋),加大了DMF的回收回用率,從而減少大幅VOCs廢氣的排放量,并產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
表3-3 監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析