纺织印染企业大气污染物排放在线监测和分析决策系统

纺织印染企业大气污染物排放

在线监测和分析决策系统

北京博大光通物联科技股份有限公司

2016年3月

目 录

1 纺织印染企业大气污染物排放、检测和在线监测及监管现状 (3)

1.1 纺织行业大气污染排放现状 (3)

1.2 纺织印染工业大气检测现状 (4)

1.3 纺织印染工业大气监控现状 (6)

2 大气污染有组织和无组织排放 (7)

2.1 有组织排放监测手段 (7)

2.2 无组织排放监测手段 (9)

2.3 具体治理办法 (11)

3 纺织印染企业大气污染物排放在线监测和分析决策系统 (13)

3.1 技术背景介绍 (13)

3.2 纺织印染大气污染物排放在线监测系统介绍 (17)

3.3 系统实施方案 (24)

4 纺织印染企业大气污染物排放在线监测和分析决策系统优势 (26)

5 结束语 (27)

1纺织印染企业大气污染物排放、检测和在线监测及监管现状

1.1纺织行业大气污染排放现状

作为传统的纺织大国，2010年我国纺织工业产品出口总额占到全国贸易出口总额的34%，纺织品出口额度随着市场规模的扩大，增长趋势日益强劲。随着国家对纺织工业的扶持力度逐年加大，沿海及内陆很多城市都鼓励纺织工业发展，纺织工业在各地区经济增长过程中扮演重要角色。我国作为纺织品生产和销售的大国，纺织工业不仅为我国纺织品国际贸易注入新的力量，同时在缓解国内就业压力方面也起到了积极的作用。随着纺织工业在国内扮演的角色越来越重要，其带来的环境污染问题也引起了人们的广泛关注。根据中国环境科学出版社出版的《2011—2020年非常规性控制污染物排放清单分析与预测研究报告》中关于纺织皮革制鞋行业统计和分析的数据可获悉，在纺织皮革制鞋过程中存在大量的VOCs 释放。2001 年纺织皮革制鞋行业的VOCs 排放总量达百万吨，到2008 年增长至200 万吨，其中布生产产生的VOCs 占比最大，从2004 年开始其排放量达百万吨，到2008 年增长至156.2 万吨，占纺织皮革制鞋行业排放总量的63.7%。2001 年至2008 年VOCs 增长统计图见下图。

据《2011-2020 年非常规性控制污染物排放清单分析与预测研究报告》中关于纺织皮革制鞋工业的不完全统计数据显示，目前我国纺织工业VOCs（主要种类涉及苯类、卤代烃类、

醛类等）排放总量占工业过程VOCs 排放总量的30% 左右，在不同来源VOCs 排放总量中的分担比例为8.8%。纺织品生产过程中产生的大量VOCs 已经对大气环境造成了严重的污染。

在浙江、江苏、广东、福建、山东等国内纺织工业密集的省市地区，纺织工业产生的大气污染已对居民日常生活带来了严重影响，部分行业密集的城市如浙江绍兴、江苏南通等地，已经形成了较为严重的区域性污染。纺织印染工业对我国大气环境质量造成的威胁已经不容忽视。从群众的投诉来看，大气污染问题是目前绍兴最主要的污染投诉问题，2015年大气污染引起的投诉量就占到环境保护投诉总量的60%。

1.2纺织印染工业大气检测现状

针对纺织印染行业产生的大气污染因子，现有的检测方法只能依托于国家标准库中规定的检测方法，然而国标中很多有害气体的检测方法与现有的检测手段相比，已经呈现出明显的落后趋势，甚至众多90 年代制订的标准中所注明的检测手段，已经在后来的研究中出现了漏洞。标准中的检测手段虽然一直处在不断修订的过程中，但是由于纺织行业的生产工艺、作业方式、污染因子产排方式较特殊等情况，所以不仅要考虑到其大气污染物的有组织排放和无组织排放方式的变化，还应该着重考虑有机废气的在线监控和快速检测。现有的纺织印染工艺过程复杂，采用助剂种类多，而且大部分工艺大气排放属于无组织排放形式，因此相比于其他工业废气的管道集中排放而言，纺织印染行业大气排放控制必须从废气的吸附收集开始，再逐步过渡到气体的定性、定量检测以及最终实现在线检测和监控的目标。只有全面落实纺织印染工业废气的检测技术和监控方法，才能为标准的实施提供坚实的基础和后盾。

1.2.1 纺织印染大气污染物种类

纺织印染工业排放的大气污染物以有机废气为主，但不排除部分无机废气、恶臭气体以及细微粉尘等。纺织印染工艺生产过程中产生的废气主要为挥发性有机物废气，原材料经纺丝后形成的化学纤维如粘胶纤维中仍残留有部分的化工原料二硫化碳以及在粘胶纤维纺丝过程中出现的硫化氢等气体的的排放现象；在纺织印染工序中，有机废气则主要来源于织物的热定型、涂料印花、烘箱及各种功能性后整理的焙烘过程中，具体的污染物种类见表1。

表1 纺织印染工业主要大气污染因子及其产生工序

产生VOCs 的主要工序是在热定型以及功能性后整理的焙烘过程中，由于生产工艺的高温条件，使得在这些排放的废气中，出现大量的有机油分、残留助剂等VOCs 气体，主要化学成分包括醛、酮、烃、脂肪酸、醇、酯、内酯、杂环化合物、芳香族化合物，其中芳香族化合物的含量最高。表1 中的相关有机物种类将依据其毒性大小和真实的排放现状，极有可能成为《纺织印染工业大气污染物排放标准》的重点检测和监控的对象。

1.2.2 现有的大气污染物分析检测手段

准确、可靠的采样方法和检测方法是开展纺织工业VOCs 排放监测研究工作的重要前提保障。由于纺织印染工艺中产生的VOCs 种类复杂、浓度变化范围大、挥发性强等特点，因此要求采样和预处理技术步骤简单快捷、高效和无污染。近年来，关于大气污染物的检测技术一直处于不断的发展和完善过程中，特别是在大气PM2.5 频繁超标后，大气VOCs 的检测得到了更多人们的关注。大气VOCs 的监测方法主要包括离线技术和在线技术，这些技术通常包括采样、预浓缩、分离和检测等几个过程。现有的采样方法有直接采样、有动力采样和被动式采样；预处理方法有溶剂解析、固相微萃取、低温预浓缩- 热解析法等；分析的方法则主要有气相色谱法、高效液相色谱法、气质联用以及最新发展的质子转移反应质谱技术等。针对种类繁多的有机气体样品，现有的比较准确而精密的检测手段自然也离不开各种光谱、质谱技术的日渐成熟可以大大提高检测的精确度，二者都是快速气体检测技术的重要发展方向。现有的针对TVOC 快速检测技术则主要应用的是电化学快速分析原理，不仅可以精确到ppb 级，而且在总的挥发性有机气体TVOC 的快速检测上占据较大优势。

在VOC 的检测上，现有的比较合适的方法主要采用GC-MS 联用仪和在线VOC 质谱仪对所采集的样品进行分析。针对高端、先进的气体检测方法，在纺织印染工业大气污染物的检测和在线监控过程中，还应该考虑到检测成本的问题，由于国内纺织工业分布区域多而