張紅梅
(河北慕田峪環保建設集團有限公司 河北石家莊 050000)
羥丙基甲基纖維素(簡稱HPMC)是一種重要的混合醚,屬非離子型水溶性聚合物,廣泛應用在食品、醫藥、日用化工、涂料、聚合反應和建筑等領域作為分散懸浮、增稠、乳化、穩定和膠粘劑等[1]。因國內市場缺口較大,近年來大量企業開始投資建設羥丙基甲基纖維素生產項目,僅河北省石家莊地區就十多家企業投入生產。該類項目屬化工類項目,工藝復雜,水耗大,污染因素多,當前污染防治經驗不足。本文針對該類項目特點對其環境影響評價要點進行了分析,可為今后該類項目及其他化工類項目環境影響評價及污染防治提供借鑒和參考。
羥丙基甲基纖維素生產項目一般均位于化工園區內,主要建設內容包括原料粉碎車間、反應車間、精制車間、鹽回收裝置等主體工程,倉庫、循環水池、儲罐區等輔助設施,供電系統、供水系統等公用工程,以及各類環保工程。涉及的原輔材料為精制棉、一氯甲烷、環氧丙烷、液堿溶液、鹽酸溶液及草酸等。
羥丙基甲基纖維素生產目前多采用氣—固相法,其生成反應基本化學式為:

生產過程中主要副反應如下:

典型的氣—固相法生產羥丙基甲基纖維素工藝流程及排污節點情況見圖1。

圖1 生產工藝流程及排污節點圖
項目重點關注的廢氣污染源主要為粉塵、有機廢氣及污水處理站惡臭等。
(1)粉塵及其防治
項目精制棉粉碎、輸送上料工序,以及產品干燥、篩分、粉碎工序和混合包裝工序均會產生含塵廢氣。上述廢氣均需密閉收集或采用集氣罩收集,并采用袋式除塵器進行處理,其除塵效率一般在99%以上[2],經處理后粉塵可通過排氣筒達標排放。
(2)有機廢氣及其防治
工程醚化反應釜抽真空進料時會產生真空系統廢氣;尾氣回收系統蒸餾冷凝工序會產生不凝氣;鹽回收系統在廢水蒸發、冷凝工序會產生不凝氣;儲罐區環氧丙烷儲罐大小呼吸過程產生環氧丙烷廢氣。以上廢氣均為有機廢氣,主要成分是氯甲烷、環氧丙烷、二甲醚、甲醇等,需密閉收集處理經排氣筒排放。項目廢氣污染物具有成分復雜、不易處理等特點,可采用“光催化氧化+活性炭吸附”的兩級處理工藝進行處理。
光催化氧化廢氣凈化技術是近幾年發展較快的有機廢氣凈化技術,能高效去除揮發性有機物以及各種惡臭污染物,具有適應性強、運行穩定、可適應高濃度、大氣量有機廢氣、凈化效率高、運行成本低、無二次污染等特點[3],對有機廢氣污染物的去除效率在50%以上。
活性炭吸附技術具有適用面廣、凈化效率高、投資少、操作簡單等特點,適用于對大氣量、低濃度有機廢氣的凈化處理[4],凈化效率可達90%以上。
因此,項目有機廢氣采用“光催化氧化+活性炭吸附”兩級處理工藝進行處理,凈化效率可在90%以上,能夠保證污染物達標排放。
(3)污水處理站惡臭及其治理
項目污水處理站調節池、水解酸化池、污泥濃縮池等單元及污泥脫水機房等會產生惡臭氣體,需密閉收集并進行處理后排放。
針對項目惡臭特點,建議采用生物脫臭技術進行處理,與其它廢氣脫臭技術相比,生物脫臭工藝具有適用范圍廣、設備簡單、運行簡單、運行費用較低、污染物去除率高、效果穩定等優點[5],對一般惡臭物質的去除率可達90%以上。因此,項目污水處理站惡臭可采用生物脫臭工藝處理后經排氣筒達標排放。
項目產生的廢水主要包括脫水工序廢水、真空系統排水、循環冷卻排水、地面沖洗廢水和職工生活污水。其中脫水工序廢水屬于高濃度含鹽、有機廢水,為保證該廢水能夠采用生物處理法處理,可采用三效蒸發裝置首先對廢水進行脫鹽處理[6]。
經脫鹽處理的脫水工序廢水與其他廢水一起排入廠區污水處理站進行處理。項目廢水屬于有機廢水,且具有以下特點:廢水量相對較大;污染物成分復雜,主要包括鹽分、有機物、有機鹵化物、醚類等,屬高濃度有機廢水,可生化性較差。類比同行業廢水處理相關工藝,可采用“預處理+水解酸化+UASB+兩級接觸氧化”工藝處理后排入區域配套污水處理廠進一步深度處理。具體廢水處理工藝流程見圖2。

圖2 項目廢水處理工藝流程圖
項目主要噪聲源為各類設備運行產生的噪聲,可通過基礎減震、廠房隔聲、安裝消聲器等措施降噪,再經距離衰減后,項目廠界噪聲可實現達標排放。
項目固廢主要包括蒸餾釜殘、污水站污泥、廢濾布、廢活性炭、廢生物脫臭填料、除塵灰和職工生活垃圾。
根據《國家危險廢物名錄》,蒸餾釜殘、污水站污泥、廢濾布、廢活性炭、廢生物脫臭填料等屬危險廢物,均需采用專用密閉容器盛裝,暫存于廠區危廢暫存間,并定期送有相關危廢處置資質的單位安全處置。同時危廢暫存間需按《危險廢物貯存污染控制標準》要求采取防滲、防腐措施。
除塵灰全部回用于生產,職工生活垃圾送當地環衛部門指定地點合理處置。
項目生產涉及的一氯甲烷、環氧丙烷、液堿等危險化學品用量較大,需設置儲罐區專門儲存,因此項目環境風險需重點關注儲罐區各類儲罐發生泄漏后對周圍環境的影響。按照《危險化學品重大危險源辨識》的規定識別重大危險源,并根據《建設項目環境風險評價技術導則》要求識別最大可信事故,預測危險化學品泄漏后對周圍環境的污染影響,計算風險值,針對項目環境風險因素提出合理風險防范措施,使項目環境風險在可接受程度范圍內。
根據《產業結構調整指導目錄(2013年修正本)》中相關規定,羥丙基甲基纖維素生產項目不屬于鼓勵或限制類,屬于允許類建設項目。同時項目的建設還應符合各地方產業政策的要求。
根據《國務院關于印發大氣污染防治行動計劃的通知》、《“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案》、《國務院關于印發水污染防治行動計劃的通知》等文件中的相關規定,羥丙基甲基纖維素生產項目應建設在相應的化工園區內,符合區域產業規劃,遠離自然保護區、風景名勝區、水源保護區等敏感區域,并嚴格控制揮發性有機物和廢水的排放;同時需根據項目特點設定一定區域作為環境防護距離和衛生防護距離,其確定方法可根據相關規定計算得出,防護距離范圍內應沒有環境敏感目標。
羥丙基甲基纖維素生產項目應細化分析項目建設內容,從生產裝備、原輔材料及生產工藝入手,識別項目廢氣、廢水、噪聲、固廢等污染因素,并針對各類污染因素提出合理可行的污染防治措施;同時還需關注項目環境風險,提出風險防范措施,并分析項目是否符合相關產業政策及規劃。
[1]劉嘯武.羥丙基甲基纖維素生產技術和發展前景[J].江漢石油職工大學學報,2004,17(6):58-60.
[2]劉江紅,潘洋.除塵技術研究進展[J].遼寧化工,2010,39(5):511-513.
[3]廖志瓊.光催化氧化法處理揮發性有機廢氣的分析研究[J].資源節約與環保,2014,(4):174-175.
[4]馬生柏,汪斌.有機廢氣處理技術研究進展[J].內蒙古環境科學,2009,21(2):55-58.
[5]薛松,和慧,鄧莉蕊,等.污水處理廠惡臭防治對策及環境影響評價的研究[J].青島理工大學學報,2012,33(2):98-103.
[6]周慶闊.三效蒸發技術處理高濃度廢水[J].中國化工貿易,2017,9(5):102-103.