唐蕾，刘楠楠
（潍坊市诸城生态环境监控中心，山东 潍坊 262200）
在我国城市化的持续发展中，为满足人们的生产、生活需要，纺织印染工业发展迅速，但是纺织印染行业的生产过程很容易产生有毒物质，如VOCs等有毒化合物，不但会污染环境，还会对员工的身体造成危害，因此有关单位必须要增强环保意识，并采取相应的治理措施。由于VOCs的组成比较复杂，很难得到有效控制，所以相关技术人员必须要加大对纺织印染工业污染排放的研究，对其成因及来源具有充分的认识，并制定相应的防治措施。
纺织印染行业是将天然纤维、化纤等原材料加工成各种纱、丝、线、带、布及其染整制品并经物理、化学处理工艺而成，是一种将不同织物进行染色，添加图案、绘制图案，或使其变形的技术。同时，利用各种化学和物理技术，使染料与纺织纤维发生化学作用，改善织物的色泽和韧性，增加产品的附加值。因染色目标的异同，可将织物划分为多种类型。在当前社会中，纺织印染工业具有举足轻重的作用，所以有关部门必须要在确保其正常运行的前提下，减少对环境的污染。
VOCs为挥发性有机化合物的英文缩写，在国内多指挥发性有机物，其在常温下饱和蒸气压力高于70 Pa沸点为260 ℃，或所有具有对应挥发性的有机物的总称，其蒸气压力在20 ℃或以上。这些有机化合物在工业生产中常见，但其化学组成比较复杂，再加上具有一定的毒性，吸入过量会有严重的副作用。同时，其组分的复杂性也是治理的难点。
2.1 纺织印染工业VOCs的来源
我国是纺织大国，纺织印染行业可以切实提高人们的生活水平，解决群众就业，带动地方经济的发展。但在生产过程中，该行业会大量释放挥发性有机化合物，严重时会使空气和生态都受到污染。目前，我国纺织印染行业中的挥发性有机物来源有两类：一是对织物进行功能性后整理，即定型、烘焙、涂料处理；
二是在印染过程中所用的油墨、浆料中排放的废气，主要包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性气体。
2.2 VOCs的危害
VOCs的成分非常复杂，其中一些成分是无毒的，对人类和动物是无害的。但有些有毒物质如甲醛、芳烃尤其是多环芳烃、二噁英类等物质具有较强的致癌、致畸、致突变等生物毒性，某些卤代烃类和含氮化合物也是有毒的，对人体有害。植物自身也会产生和释放出某些VOCs，一般来讲，人为排放的VOCs对植物造成的毒性是可以忽略不计的。然而，由于大气中的光化学反应，VOCs中的某些污染物具有高氧化性，如O3、过氧乙酰等，这些物质不仅对人体有害，对植物也会造成损害，严重时可致人死亡。某些VOCs在周围的空气中有特定的气味，并显示出刺激性、腐蚀性、器官毒性和致癌性，对人类健康具有很大的危害。一些 VOCs会引起皮肤瘙痒、丘疹等，对眼睛、鼻子、呼吸道等具有刺激性，引起眼睛、鼻子、喉咙发炎，严重者会气喘、神志不清、晕厥、呕吐、患支气管炎等；
同时也会引起胃胀、胃痛、肝肾受损、影响中枢神经系统、头痛等。某些挥发性有机物（例如苯，芥子气，氯乙烯，4-氨基联苯，双氯甲醚以及工业级氯甲醚，甲醛等）对人体具有致癌效应，长期接触高含量VOCs的人患肺癌、白血病、淋巴瘤的几率也会增加。VOCs是一种广泛存在于室内和室外的有机污染物，其组成十分复杂，易通过呼吸道、消化道及皮肤侵入人体内，引起人体中毒。研究发现，室内VOCs的平均浓度比室外高2～5倍，新装修的居民房屋中VOCs污染较重，超过正常情况下的10倍，因此，室内VOCs对人类健康的危害日益受到重视[1]。
3.1 排放现状
工业污染源占VOCs排放量的55.5%，其主要来源有石油的提炼、储运，化工、溶剂的使用（含油漆）等。溶剂的使用造成了23.3%的VOCs排放。在纺织印染工业中，有机溶剂的用量较大，是造成工业污染源VOCs排放的主要因素，其VOCs排放约为2.8%，纺织印染工艺流程主要包括织物预处理、染色、印花、后整理和成品包装。因加工织物的不同，其生产过程也略有差别，常常需要使用多种原料，通用性强。由于具有多项合成工艺，VOCs的排放量几乎涵盖了各个排放点。制成品定型是控制印染工业排放最多的一个工序，其主要来自于高温定型机器产生的溶剂挥发。印染工业VOCs污染物的种类、成分复杂，在加工过程中，各工序的主要污染物组分存在很大差别，其中多数是无组织的。目前，污染排放过程中的各个环节及主要污染物的分析已成为我国部分学者的主要研究课题。
3.2 排放标准
针对纺织行业，不同国家和地区有着不同的废气排放标准，其中，国际《防治印染行业废气排放水平标准》对主要污染物如VOCs、氯气、甲醛、颗粒物等进行了规定，这与国内纺织企业的废气排放类型基本一致，对纺织印染企业的发展具有一定的指导意义。目前，我国正在制订印染工业的空气污染物排放标准，国内只有浙江省颁布了《浙江省纺织染整工业大气污染物排放标准》（DB 33/962-2015）[2]，其他省份地区目前仍在执行《大气污染物综合排放标准》或当地的大气污染综合排放标准[3]。目前，国内还没有针对纺织印染工业制定的空气污染排放清单，在我国现行的纺织印染工业生产标准中，尚没有提出对产生污染物的工序、设备的处理方法，污染物控制手段比较薄弱。
4.1 监测纺织印染行业VOCs的排放现状
4.1.1 明确监测因子
相关人员应根据行业发展的特征，分析主要污染物的组成，并将其列为重点监控目标，重点监测并分析各种污染物中的苯系物（苯，甲苯，二甲苯），苯乙烯、氯苯、甲醇、甲醛、2-丁酮、二氯甲烷、氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯等，以及其他非常见污染物，并根据污染物的特征和企业环境，对监督项目的需求进行专业分析。
4.1.2 持续在线监测与常规取样监测相结合
目前，我国VOCs在线监测还处于初级阶段，有关标准和技术规范还不够健全，由于受到监控手段和使用环境的限制，无法实现对印染废气的全成分在线监测，建议采取在线监测和定期抽查的方法。针对标准中有明确限值规定、对人体及环境危害性较大且有适当解决方法的污染物要进行持续在线监测和分析；
对目前尚无适当检测方法，对人体和环境造成危害不大的特定污染物，实行定期取样的方法。
4.1.3 明确监测方法
目前主要的VOCs监测手段有气相色谱法（GC）、气相色谱-质谱法（GC-MS）、光离子化检测法（PID）以及光学检测法等。采用GC-FID技术与气体色谱联用，测量范围宽、线性好，应用广泛，是目前VOCs的主要在线监测方法。从安装成本、使用环境、监测需求等方面考虑，GC-FID不适用于各地区、各单位的VOCs监控；
没有甲烷、没有化学成分、低排放的区域，可以采用PID技术，实时监控VOCs总量；
在化学成分复杂、化学组成含量高的情况下，可以采用气相色谱-质谱联用技术进行监测；
单一的污染成分、对其他无机组分有要求的工业园区，可以考虑采用光学监控方法。
4.1.4 明确监测点位
监测点选取正确与否，是影响监测成效和VOCs计算评价的关键因素。目前，《固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）》中规定的固定源安装地点应根据《固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）》（HJ/T 75-2007）[4]的规定进行设置；
目前，我国《环境空气质量监测点位布设技术规范（试行）》（HJ 664-2013）[5]规定，要对厂界废气的无组织排放进行监测。在为多家企业提供服务的工业园区，应考虑采用立体监测方法，即固定污染源监测、厂界监测和园区监测。根据园区内的污染物种类、排放量及园区内的自然条件，以合理的监测地点为依据，并与污染源溯源技术相结合，对园区及周围环境的影响进行全面评估[6]。
4.2 合理采用治理技术
4.2.1 静电收集法
静电收集法是通过静电来收集污染物的颗粒，这样才能有效地控制VOCs污染。静电收集法是利用静电吸附微粒来达到治理的目的，在实际使用中，相关企业可以购买静电收集装置，正确排列垂直、水平两种设备的摆放位置及数量，然后将废气接入到仪器中。当气体进入静电装置时，其所携带的电荷受到静电吸力的作用，使固体微粒与空气相分离，使空气得到净化。该方法可以处理大部分有机物，且操作简单，用途更加广泛。然而，有机物也存在气体形式，静电装置很难清洁，因此，静电装置只用来处理固态颗粒。由于静电装置是只收集污染物而非处理的装置，收集的油会粘附在回收装置上，并与空气混合，发生化学反应形成油脂，因而其具有很强的粘性，需要经常清洗。
4.2.2 洗涤法
洗涤工艺是一项对工业废气进行净化的工艺，是利用液体与油烟气体充分接触，把油烟成分引入到液体中，使油、气分离。本工艺是以除尘技术为基础，其净化作用更加明显，然而，虽然其净化效果比较显著，但净化率不高，难以适应我国纺织行业发展的新形势。在实际应用中，相关企业都要配置洗涤器，使能与化合物发生反应的气体与导管相连接，再将排气喷入，同时降低空气流速，避免由于排气停留时间太短而导致清洁不彻底。由于其清洗效率很低，所以可以利用上部喷嘴喷出液体，将含有油烟微粒的气体与水汽接触，通过这种方式，可以使气体与清洗液充分接触，使微小的油烟被粘在微小的水滴上，形成更大的粒子，并在此基础上，利用螺旋式转子的离心力将微小水粒排出。与静电设备相比，这种设备易造成液体薄膜的夹带，相关部门应当加强对其管理。
4.2.3 吸附技术
吸附技术是利用颗粒活性炭、活性炭纤维、分子筛等材料吸附和去除尾气中的VOCs，可用于大风量、低湿度、不同浓度的有机气体净化。在印花、涂层、复合等工序中，可以使用活性碳对VOCs进行吸附，采用热脱附法对吸附饱和的活性碳进行再生、回收或焚烧。根据《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》（HJ 2026-2013）[7]的规定，对吸附设备进行设计和管理。目前，废气处置多为物理吸附，基本流程是在吸收的液体中加入废气，在吸附剂的作用下，将废气与吸收剂混合在一起，当吸收的液体达到饱和状态后，还要进行热处理、分析、浓缩、回收，从而实现对再生液的二次利用，降低生产成本。采用吸收剂处理废气，具有良好的吸收性能，所以一般用于生产总量大、温度低、废气浓度低的生产工艺，极大地方便了废气物的处理。但该方法仍需进一步处理吸收液，需要购买加热、再生装置，由于其尺寸大、安装难度大、投资大、造价高，至今尚未得到广泛应用。目前，废气治理主要是以活性碳为主，因为活性碳的吸附作用类似于吸附剂，在后续的工艺中，只要将活性碳排出并进行催化燃烧，就可以将其变成一种无害的物质，从而实现对尾气的净化。
4.2.4 生物技术
该技术适合于高水溶性、易生物降解的有机废气处理，其主要作用是利用微生物的代谢作用降解VOCs。生物滤池治理技术是一种生物处理构筑物，是由碎石块或塑料产品的填充物组成，是以土壤自净为基础，根据实际情况，对比较原始的间歇式沙滤池和接触式过滤器进行研究并在此基础上进行自我发展与优化，其治理能力非常强大。在生产过程中，相关人员要在现场安装生物滤膜，使气体与其充分接触，实现对环境的改良。利用微生物技术处理废气不但具有良好的效果，而且应用十分广泛，生物滤池可以在填料中生长，因此，其启动非常迅速，再加上其大容量特性，很适用于目前的废气处理。根据纺织印染工业的实际生产状况来看，国内的定型废气大多采用喷淋法+静电法进行处理，目前，我国的印染废水、油漆废水的治理技术多采用活性碳吸附工艺。
总之，纺织印染工业在生产过程中会产生大量VOCs挥发性有机物，为了保护环境、保障人类的生命健康，必须对其进行管理。随着城市化进程的推进，纺织印染工业的发展速度越来越快，规模也在不断扩大，治理难度也越来越磊，这就要求有关部门采取科学合理的措施，对纺织印染生产过程中产生的VOCs进行治理，在推动企业良性发展的同时，有效保护生态环境。
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