（环境工程专业论文）浙江某地区合成革行业dmf污染监测、评估及综合整治措施的研究.pdf

工程硕士学位论文浙江某地区合成革行业d m f 污染监测、评估及综合整治措施的研究 摘要 为了解浙江某地区合成革企业污染物排放状况及其对环境质量的影响，及时对污 染源进行合理整治，本文对该区合成革行业布局、地形特征、周边环境敏感功能区分 布情况及已建成合成革生产企业的生产工艺、产品规模，主要污染物产生过程与配套 整治设施等进行了详细踏勘调查；在组织实施较大规模的区域空气环境质量现状监测 基础上，通过对污染源的数据调查和计算，查明了主要化学品物料的流失去向与方式， 并对主要污染因子d m f 进行了区域大气环境容量分析。在此基础上，研究提出了该 区合成革企业实行结构调整、总量控制、清洁生产与治污能力建设等污染综合整治对 策措施及有关合成革生产线规模的总量控制建议方案，以求得环境效益、经济效益、 社会效益的统一，切实改善该区环境质量现状。 ， 关键词：合成革行业，d m f ，污染监测，环境容量，整治措旌 a b s t r a c t t ou n d e r s t a n dt h ee m i s s i o ns t a t u so ft h ee n t e r p r i s e sp o l l u t a n tf r o ms y n t h e t i cl e a t h e ro f s o m er e g i o ni nz h e j i a n ga n dt h e i ri m p a c to ne n v i r o n m e n t a lq u a l i t y ，p u n i s h e dr e a s o n a b l e l y o ft h ep o l l u t i o ns o u r c e si m m e d i a t e l y ，t h el a y o u t ，t e r r a i nf e a t u r e ，s e n s i t i v e d i s t r i b u t i o n ， m a n u f a c t u r i n gt e c h n i q u e ，p r o d u c ts c a l e ，a n dap r o c e s so fk e yp o l l u t a n t so ft h er e g i o n s v n t h e t i cl e a t h e ri n d u s t r i e sw e r ef u l li v e s t i a g a t e di nt h i sp a p p e r w et a c k l et h i sf o r m i d a b l e u n i v e r s a lp r o b l e mw i t hm o n i t o r i n gr e g i o n a l a i rq u a l i t ye x t e n s i v e l y ，i n - s tb yc a r e f u l l y i n v e s t i g a t i o na n dc a l c u l a t i o no ft h ep o l l u t i o ns o u r c e d a t a ，m a ds e c o n d l y ，b yf i n d i n g o u t h o wa i l dw h e r et h em a i nc h e m i c a lm a t e r i a l sf l o w ，a n dl a s t l yb ya n a l y s i n gr e g i o n a l e n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yf o r t h ed m f w h i c hi st h ep r i n c i p a lp o l l u t a n t a n do nt h i sb a s i s ，t h e s t u d yp r o p o s e sc o m p r e h e n s i v er e n o v m i o n ( s u c ha st h er e g i o ns y n t h e t i cl e a t h e r e n t e r p r i s e s i ni m p l e m e n t a t i o no fs t r u c t u r a la d j u s t m e n t ，v o l u m ec o n t r o l ，c l e a n e rp r o d u c t i o n ，p o l l u t l o n t r e a t m e n tc a p a c i t yb u i l d i n ga n ds oo n ) a n dv o l u m ec o n t r o lp r o p o s a lo fs y n t h e t i c l e a t h e r p r o d u c tl i n e ，o b t a i nt h eu n i f yo ft h ee n v i r o n m e n t a lb e n e f i t s ，e c o n o m i cb e n e f i t sa n d s o c i a l e n e f i t s ，i m p r o v et h ee n v i r o n m e n t a lq u a l i t y o ft h er e g i o n k e yw o r d s ：s y n t h e t i cl e a t h e ri n d u s t r y ，d m f ，p o l l u t i o nm o n i t o r i n g ，e n v i r o n m e n t a l c a p a c i t y ，c o m p r e h e n s i v er e n o v a t i o n n 工程硕士学位论文浙江某地区合成革行业d m f 污染监测、评估及综合整治措施的研究 1 绪论 1 1 文献综述 1 1 1 d m f 废气治理国内外研究进展 在p u 合成革生产过程中，由于使用大量可挥发性有机溶剂( 如d m f 、丁酮、 甲苯等) ，特别是在涂布等生产工序中，涂有含有机溶剂处理剂的制品在密闭的烘箱 中经6 0 1 7 0 的高温处理时，会产生大量含d m f 的工艺废气，若不经过有效收集和处 理而直接排放，不仅浪费资源，更会严重污染大气环境，影响操作工人和附近居民的 身体健康，并污染大气环境1 1 。 国内外目前处理d m f 等有机废气的方法主要有：氧化型：以催化燃烧法，热力 燃烧法最为常见；物理吸收吸附型：主要有活性炭吸附法和喷淋洗涤一吸收法等； 生物法：主要是生物滤池等。 ( 1 ) 催化燃烧法 催化燃烧法是有机物在气流中被加热，在催化床层作用下，加快有机物化学反应 或破坏效率的方法，催化温度一般在3 0 0 - 4 5 0 。c ，常用于处理小风量、高温高浓度的 有机废气，而d m f 工艺废气属于大风量、低温的有机废气，为提高废气的温度需消耗 大量的电能，运行费用高。另外，催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用，催化剂常 只针对特定类型化合物反应，所以催化燃烧的应用在一定程度上受到限制。 ( 2 ) 热力燃烧法 热力燃烧法是一种有机物在气流中直接燃烧和辅助染料燃烧的方法，主要用于净 化处理可燃组分含量较高的有害气体，多数情况下，有害气体浓度较低，因此燃烧处 理时需要辅助燃料，其处理温度一般在6 0 0 - 8 0 0 。c 。该工艺的技术优势是净化效率高， 在适当温度和保留时间条件下，可以达到9 9 的热处理效率，而且设备构造简单，维 护容易；但存在运行费用高，经济效益小，易造成二次污染等缺点，特别是在缺氧燃 烧时净化效果大大下降。 ( 3 ) 洗涤吸收法 洗涤吸收法是通过让含污染物的气体与液体吸收剂( 如水) 充分接触从而达到使 污染物从气相转移到液相的一种操作过程。吸收过程的主体是填料塔，板式塔或喷雾 塔等吸收装置。吸收装置可用来处理大气量的污染物，体积分数范围3 xl o 吨 - - - 5 1 0 。9 不等，去除率根据吸收剂和污染物组分不同而相差较大，一般大于5 0 以上，也可高 达9 8 。该工艺本身是一种典型的分离问题，因此，存在吸收液的再生和处理问题。 ( 4 ) 吸附法 1 绪论工程硕士学位论文 在处理有机废气的方法中，吸附法应用极为广泛。决定吸附法处理废气效率的关 键是吸附剂，对吸附剂的要求是吸附性能好，内表面积大，具有密集的细孑l 结构，耐 酸碱、耐高温高压、耐水，化学性质稳定，常用的有活性炭、人工沸石、活性氧化铝、 硅胶等。在目前应用的吸附剂中，根据对吸附剂的要求，活性炭性能最好，因而应用 最广，目前研究的吸附法治理有机废气多数采用活性炭。活性炭吸附法一般用来处理 大风量、低温( 一般小于5 0 。c ) 、浓度为3 0 0 1 0 - - 5 0 0 0 1 0 - 6 p p m ( 体积比) 的有 机废气。对有用的有机污染物一般采取蒸汽脱附回收的再生手段，并配有2 套相同的 系统并联操作( 1 套运行，1 套再生) ，因此该工艺流程长，操作费用高，另外再生 需要稳定的蒸汽源也常常是用户感到困难的事情。 由于d m f 常温常压下为无色透明液体，可与水互溶，因此用水作为吸收剂来吸收 处理d m f 废气，不仅可以避免d m f 废气对大气的污染，回收下来的d m f 液体也可进一 步浓缩后作为原料重新用于生产。因此，从技术、经济等因素考虑，水洗涤吸收净化 d m f 废气工艺是国内外首选用于治理d m f 废气的技术。目前代表世界先进水平的是意 大利某公司开发的水吸收净化装置，d m f 总回收率大于9 0 ，但设备投资较大，约为 国内同类装置投资的2 2 5 倍【2 j 。 1 1 2d m f 废水治理国内外研究进展 在p u 合成革湿法生产工艺中的凝固、水洗等工序以及d m f 废气的水洗涤吸收净 化装置产生了大量含d m f 废水，d m f 分子端部是两个甲基，其化学性质稳定， b c 为0 0 6 5 ，难以生物降解，对废水生物处理过程产生抑制作用，d m f 废水的处理技术 是一项环保业界关注的难题。由于d m f 仅作为有机溶剂而不发生化学反应，在量上几 乎没有损耗，全部进入生产废水中，如不加以处理，将对环境造成很大污染。 目前国内外处理含d m f 废水的主要方法有生物法、物化法( 吸附、萃取) 、化学 法( 催化氧化、超临界水氧化、碱性水解) 3 1 。以上各种方法分别适用于不同浓度 d m f 废水的处理。 ( 1 ) 好氧降解生物法 传统的好氧活性污泥法处理工业废水是一种经济有效的方法。g h is a l b a 等 4 1 在好 氧条件下用d m f 作唯一的碳源和氮源来培养微生物，证明d m f 是可生物降解的。 b r o m l e y c h a l l e n o r d 等【5 】研究微生物分别在好氧、发酵和硝化环境中，不同浓度、不 同p h 值条件下降解d m f 废水，发现在好氧条件下d m f 降解率最高，产物为二甲胺( d m a ) 和n h 。，用好氧生物法降解含d m f 废水，d m f 去除率达9 5 ，在活性污泥培养过程中， 需加入尿素及磷酸氢二铵等。用好氧降解生物法处理后，d m f 得到分解，但不能彻底 地转化为h 2 0 和c 0 2 。 ( 2 ) 生物处理的优化菌种 2 工程硕士学位论文浙江某地区合成革行业d m f 污染监测、评估及综合整治措施的研究 高效降解菌在废水的生物处理中起着很重要的作用，此类优化菌种通常是从受污 染的环境中分离出来的一些具有特殊降解能力的真菌、细菌种类，通过富集、驯化、 培养起来的。v y g l a z o v a 等【6 】发现主要降解d m f 的菌种为p s e u d o m o n a s m i n u s c u l e ，p c r u c i v i a l 及革兰氏阴性菌，他们可将d m f 做为碳、氮源而去除。高效 降解菌以其成本低、二次污染少的优点，已开始受到关注和应用，但其能否长期占有 优势及其遗传稳定性问题有待进一步研究。 ( 3 ) 吸附法 吸附法是利用固体多孔介质将废水中一种或多种物质吸附在固体表面以净化废 水，吸附介质饱和后需做进一步处理。废水中低浓度的d m f 可用活性炭吸附，再将含 5 d m f 的活性炭用大于l 倍重量的c h 2 c 1 。回收，其淋洗液经蒸馏可回收9 7 的d m f 。 吸附法处理d m f 废水具有工艺流程短、操作简单、处理效果好等特点，今后研究的重 点应侧重于脱附液的处理上。 一 ( 4 ) 萃取法 萃取是指将与水互不相溶且密度小于水的特定有机相和被处理水接触，经物理或 化学作用，使原溶解于水中的某组分由水相转移至有机相的过程。对较高浓度的d m f 废水，可用氯仿、二氯苯、苯或苯甲醚等作萃取剂进行回收。胡湖生等【_ 7 】采用溶剂萃 取一活性炭吸附组合处理工艺处理某制革厂的质量浓度高达9 3 4 0 0m g 1 的d m f 废水， 用三氯甲烷五级逆流萃取后，萃余液d m f 质量浓度降到1 3 3 0m g 1 ，萃取率达9 8 6 。 萃取法简单易行，但只能用于非极性有机物，有机溶剂还可能造成二次污染。 ( 5 ) f e n t o n 试剂法 f e n t o n 试剂是由f e 2 + 和h 2 0 2 按一定的摩尔比混合而得的强氧化剂，可降解许多 有机物。根据试验结果，利用f e n t o n 试剂降解d m f 废水，f e 2 + 最佳用量为n ( f e 2 + ) ： n ( h 2 0 2 ) - - 4 0 ：1 ，且增加h 2 0 2 用量和降低d m f 初始浓度，均能提高c o d 去除率。 f e n t o n 试剂具有反应条件温和、氧化能力强、分解速率快、氧化速率高，无二次 污染等优点，特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水。但是 f e n t o n 试剂处理d m f 废水费用很高，从资源回收角度看，造成了d m f 的浪费，没 有工业应用价值。此外还存在催化剂无法回收、容易引进杂质等缺点。 ( 6 ) 光催化氧化 光催化氧化是在一定量的催化剂【如二氧化钛( t i 0 2 ) 等】存在下，用光源【主要 是紫外线( u v ) 】照射，使废水中的有机物被催化氧化。刘志国【8 】对光催化降解d m f 废水进行了系统的研究，分别以p 2 5 ( p 2 5 是国际公认的催化活性最高的t i 0 2 产品) 和 t i 0 2 纤维为催化剂光催化降解其质量分数为0 0 5 的d m f ，考察p h 值、空气、h 2 0 2 、 0 3 等因素对d m f 降解率的影响。结果表明：p h 值降低、空气和h 2 0 2 的加入均能提 高d m f 降解率，首次证明d m f 在p 2 5 表面的吸附过程是光催化降解控制步骤，并确 3 l 绪论工程硕士学位论文 定d m f 光催化降解中间产物有仲胺存在。光催化氧化法能在常温常压下进行、没有 二次污染，且费用不太高，一些生物法极难处理的有机物在催化作用下能被彻底分解， 是一种很有发展前景的水处理技术。但该法尚在研究阶段，存在着催化剂效率低、易 失活等问题。 ( 7 ) 超临界水氧化法 超临界水氧化法原理是利用超临界水的特性，使废水中的有机污染物与氧气在超 临界水中充分互溶反应，并将其氧化成无毒无害的c 0 2 ，h 2 0 和其他简单小分子化合 物。徐明仙等【9 】采用超临界水氧化法处理d m f 废水，当处理温度为3 6 0 时c o d c r 质量浓度由2 8 2 4 4m g l 1 降低到2 1 9 8m g l - 1 ，c o d c r 去除率达到9 2 。超临 界水氧化法适合处理难生物降解的有机废水，反应速度快，但其工业化过程仍存在一 些技术难题，如反应条件较为苛刻( 高温、高压) ，设备易腐蚀，很难大规模应用。 ( 8 ) 碱性水解法 酰胺类物质在强碱溶液中可以分解为相应的胺和盐。在碱的作用下，d m f 水解反 应方程式如下：h c o n ( c h 3 ) 2 + o h + h c o o + n h ( c h 3 ) 2 ，向含d m f 的废水中加入 n a o h ，使之发生碱性水解反应生成d m a 和甲酸盐，用空气赶出d m a ，并用富氧 空气进行焚烧，使之转化为n 2 和c 0 2 ，而液相中的甲酸盐可直接通过生物法处理。 碱性水解法处理d m f 废水具有反应条件温和，分解彻底的优点。生成d m a 采用水 吸收工艺简单，更适合工业化应用。 d m f 可在环境中长期存在，造成水体污染。目前的处理方法中，对于较高浓度 的d m f 废水以回收为主，对于较低浓度的d m f 废水以降解去除为主。因此d m f 废 水处理工业化应用探索的重要方向将是组合处理工艺。如萃取法、吸附法和生物法、 化学法的组合，可通过萃取、吸附回收一部分副产物，不能被吸附的污染物用生物处 理达标。还有光催化氧化法、生物法和碱性水解法的组合，光催化氧化法能改善废水 可生化性，将光催化工艺作为生物处理的预处理或深度处理，如先用碱性水解法处理， 回收d m a ，再用光催化处理，进行彻底矿化，可实现废水的资源化利用和无害化处 理。 1 1 3 主要污染因子d m f 分析 d m f 的中文名为n ，n 二甲基甲酰胺，化学式为( c h 3 ) 2 n h c h o ，无色液体， 有微弱的特殊臭味的含氮有机化合物。2 5 。c 时的蒸汽压为3 8m m h g ，蒸汽比重为2 5 ， 熔点6 0 4 3 ，沸点1 5 2 8 ，相对密度0 9 4 4g c m 3 ( 2 50 0 4 。c ) 。易燃，能与水、大 多数有机溶剂以及许多无机液体混溶，是非质子极性、高介电常数的有机溶剂，也是 许多有机合成反应的优良溶剂。主要用作聚丙烯腈纤维纺丝溶剂；在石油化学工业中 用作气体吸收剂，用于乙炔的选择性吸收和丁二烯的分离精制；在人造革生产中用作 4 工程硕士学位论文浙江某地区合成革行业d m f 污染监测、评估及综合整治措施的研究 溶剂；在气液色层分析中用作固定相；在农药上用来合成杀虫脒；在医药上用来合成 磺胺嘧啶、强力霉素、可的松、维生素b 6 等【l o j 。 d m f 在无酸、碱、水存在下，即使加热到沸点也是比较稳定的，在酸的作用下 分解成甲酸和二甲胺盐，而在碱的作用下则分解成甲酸盐和二甲胺： h c o n ( c h 3 ) 2 + h 2 0 + h + - - - - - h c o o h + n h 2 ( c h 3 ) 2 十 h c o n ( c h 3 ) 2 + 0 h - 一- h c o o 。+ n h ( c h 3 ) 2 d m f 对眼、皮肤、黏膜有强烈的刺激作用。吸入高浓度的蒸汽会刺激咽喉，引 起恶心，多次接触d m f ，其会从皮肤侵入，损害肝功能。我国职业性接触毒物危害 程度分级确定d m f 为i i 级( 中度危害) ，并为实验动物致癌物质，美国确定d m f 为人体可能致癌物质。 1 2 选题背景 近几十年来，随着科学技术日新月异的飞跃进步，全球各国生产力迅猛提升，然 而工业发展带来的是一系列令人吃惊的事实：全世界每年消耗掉的矿物燃料，从二十 世纪初的1 5 亿吨增至本世纪初的1 0 0 亿吨；人类每年制造出成千上万种新化学品， 并投入生产使用，有毒物质年产量约4 0 0 万吨，它们进入环境后，在环境中不断扩散， 迁移，积累和转化；南极大陆冰原覆盖，荒芜人烟，但从生活在那里的企鹅体内也检 测出滴滴涕；在北极附近的格陵兰大陆的冰层中，近几十年来铅和汞的含量不断上升， 可以说环境污染已无处不在。 震惊世界的严重环境污染事件屡有发生，如1 9 8 4 年1 2 月，美国联合碳化物公司 设在印度博帕尔市的农药厂的毒气泄漏事件，造成2 0 0 0 人死亡，受害人数达1 0 余万 人，其中一些人双目失明，终身残疾；1 9 8 6 年4 月乌克兰基辅北部的切尔诺贝利核 电站的4 号反应堆爆炸起火，放射性物质大量外泄，造成3 1 人死亡，2 3 7 人受放射 性伤害，1 3 万居民紧急疏散。 在惨痛的教训中人类终于从环境和发展相对立的观念中醒悟过来，认识到两者协 调统一的可能性，终于认识到“只有一个地球”，人类必须爱护地球，共同关心和解 决全球性的环境问题。人类在向自然界索取、创造富裕的同时，不能以牺牲人类自身 生存环境作为代价。为了人类自身，为了子孙后代的生存，应增强环境意识，走可持 续发展之路。 本文论述的地区位于浙江省南部，瓯江入海口南岸，是浙江某城市的三大城区之 一，机场大道贯穿其中，地理位置优越，交通便捷，城市功能齐全。该区以“主攻三 产、提升二产、优化一产 的发展战略，采取了加快工业基地建设、打造产业品牌、 依托技术创新等措旅，大力推动区域性特色产业发展，形成了合成革、不锈钢、水暖 洁具、制笔、食品机械、紧固件、阀门等为主题的工业经济格局，为该区的建设和招 5 1 绪论工程硕士学位论文 商引资打下了良好的基础【l 。 该区的合成革行业起步于2 0 世纪9 0 年代，经过二十年迅猛发展，已成为当地支 柱产业【l2 1 ，由于对生产工艺、技术缺乏足够的认识，合成革产业曾被定位为轻污染行 业，引导鼓励发展，发展高峰时，其产值一度占到全区的1 4 ，产品占国内市场份额 7 0 以上，是全国乃至亚洲最大的生产基地和销售中心，主要产品有干法p v c 革、 湿法p u 革、压延革三大系列，拥有数千个品种。合成革行业的崛起与发展，使一批 合成革产业原材料生产企业和物流服务业应运而生，同时使合成革下游企业生产有了 保障，形成了完整的、独有的合成革产业链，为该区经济社会发展做出了应有的贡献， 对发展经济，改善人民生活起到了积极作用l l 引。 但某种意义上讲，这只是看到产业发展带来的经济效益，未能及时关注到对生态 环境的影响，由于合成革生产线引进的前期环保论证尚欠周密，加之国家没有相关标 准和要求，造成工艺要求不高，治污对策不明，布局也不合理，初期产业扩张又异常 迅速，过分集聚的发展态势对环境造成了严重的污染影响。尽管该区早在2 0 0 2 年就 在全国率先探索治污，但缺乏先进治理工艺和科技支撑而未能从根本上解决【1 4 1 。该区 合成革行业的主要特点是： ( 1 ) 量大面广规模较小。该区现有合成革生产企业8 3 家( 其中：p u 革生产企 业5 4 家，p v c 生产企业2 9 家) ，占全市合成革企业总数的8 0 ，共有p u 干法生产 线1 2 3 条、湿法生产线1 3 9 条、p v c 生产线6 2 条，主要集中在区工业园区、金岙工 业区、中心工业区以及永强片，企业普遍存在占地面积小、车间拥挤、与居民区相邻 且较为集中。经调查，仅在区工业园区、金岙工业区6 6 4 平方公里范围内就有3 4 家 合成革企业，绝大多数合成革企业占地2 0 一3 0 亩，面积小的只有7 亩，与合成革企业 的实际需要存在一定差距。 ( 2 ) 集中区域污染较重。一是空气污染。在生产中产生的废气未经有效收集处 理，致使车间废气弥漫，集中区域臭气难闻。二是水体污染。在生产、清洗过程中产 生大量含c o d 、氨氮等有机废水未经有效处理超标排放，造成企业周边河道变黑、 变臭，生态环境遭到严重破坏。三是危险固废。在生产、精馏过程中产生残液属于危 险固废，浓度高、危害性大，只是采用简易的焚烧处理，这些对环境造成了一定的安 全隐患，甚至可能引发大范围的环境污染【l 5 1 。 ( 3 ) 环境管理能力较差。大多数企业环保意识不强，自我环境管理能力较差， 如：不重视设施日常维护工作；没有按规定要求操作治理设施；对掌握污染治理设施 技术的管理人员没有引起重视，更换频繁造成处理效果不佳。另外，部分企业为单纯 追求经济效益，不按要求进行规范治理，对部分回收效益较差的废水、废气未进行有 效处理，甚至存在偷、漏排现象。群众反映强烈，污染整治工作刻不容缓。 为了解该区合成革企业污染物排放状况及其对环境质量的影响，即时对污染源进 6 工程硕士学位论文 浙江某地区合成革行业d m f 污染监测、评估及综合整治措施的研究 行合理整治，在不超过环境目标值的情况下，求得环境效益、经济效益、社会效益的 统一，切实改善该区环境质量现状。本文对该区合成革行业布局、地形特征、周边环 境敏感功能区分布情况及已建成合成革生产企业的生产工艺、产品规模，主要污染物 产生过程与配套整治设施等进行了详细踏勘调查；在组织实施空气环境质量现状与典 型代表性企业污染源监测基础上，查明了主要化学品物料的流失去向与方式，并对主 要污染因子d m f 进行了区域大气环境容量分析。在此基础上，对该区合成革行业 d m f 污染监测、评估及综合整治措施进行研究，并对d m f 废气污染做专题研究。 7 2 大气环境质量现状 工程硕士学位论文 2 大气环境质量现状 2 1 环境功能区划和标准依据 2 1 1 环境功能区划 环境大气质量功能区：根据该地区大气环境功能区划，大气质量环境为二类功能 区。 2 1 2 环境空气质量标准 因该区企业所在地大气质量环境为二类功能区，执行环境空气质量标准 ( g b 3 0 9 5 9 6 ) 中二级标准，无国内标准的参照其他国家的有关标准，具体标准值详 见表2 1 ： 表2 1环境空气质量标准( g b 3 0 9 5 9 6 ) 单位：m g m 3 宰注：d m f 环境空气质量标准采用引用值o 2 0m e , m 3 的说明如下： a 我国未制定d m f 环境空气标准，但d m f 在化工、医疗、轻工等行业又是极 为常用的有机溶剂，此前曾有一部分研究引用国前苏联规定的0 0 3m e , m 3 居住区允许 浓度，由于该控制值偏严，可操作性差，国内一直存有争议。 b 据查，我国化学品安全说明书( m s d s ) 【l6 】记载d m f 为具有“微弱特殊臭 味”的液体，大鼠经口l d 5 0 为4 0 0 0m e , & g ，我国溶剂手册载d m f 嗅阈值为0 1 4 m g m 3 ，日本报道其嗅阈值为1 0p p m ，均远高于前苏联提出的居住区控制值；d m f 毒性基本与甲苯、二甲苯相近，而前苏联规定甲苯居住区允许值为0 6m g m 3 ，我国 工业企业设计卫生标准规定二甲苯居住区允许值为0 3m e , m 3 ，亦远宽于o 0 3 m e c 根据我国环境影响评价技术导致等有关规范明确：环境评价中的标准应 采用相关国家标准或参照工业企业设计卫生标准，但如参照国外标准，“应做出说 8 工程硕士学位论文浙江某地区合成革行业d m f 污染监测、评估及综合整治措施的研究 明，报环保部门批准后执行 。据悉，我国国家环保管理部门一般均不认可在未经论 证前提下采用、参照国外标准，迄今也未批准过可执行d m f 的国外相关标准。国家 环保局在1 9 8 7 年国环建字( 8 7 ) 第3 6 0 号文批复关于山东淄博腈纶厂环评时，同意 采用专家推荐值o 2m g m 3 作为居住区评价控制值，并要求待今后国家标准颁布后再 予修正。 d 据国家环保总局环函 2 0 0 5 1 2 8 7 号关于排污费征收中污染当量值计算问题的 复函针对浙江省环保局关于合成革生产d m f 排污收费问题的请示中，也明确指出： “d m f 是无色透明液体，其物理，化学性质，毒理性质及对人体的健康危害特征与 甲苯相似，在合成革生产过程中，二甲基甲酰胺与甲苯一样作为p u 树脂的溶剂和稀 释剂使用，是合成革生产过程中的主要污染物，可比照甲苯的污染当量值核定排污 量 。 e 根据某区深化合成革行业污染整治工作实施方案中确定的远期大气环境 d m f 浓度控制在o 2m g m 3 以内的要求。 综上所述，为体现科学、公平和实事求是的原则，企业建议采用o 2m g m 3 引用 值进行评价与控制。 木注：特征污染物丁酮目前国内外还没有相关空气质量标准，现参考美国环保 局工业环保实验室推算化学物质在环境介质中含量限度值的计算模式确定。该计算模 式确定的浓度值相当于我国的居住区大气允许浓度中的日均值浓度。计算大气中化学 物质最高允许浓度( x p ) 的模式为： x p ( m g m 3 ) = 1 0 7 x 1 0 珥x l d s o ( m g k g ) 式中：l d 5 0 ：大白鼠经口的半数至死计量。 根据毒理学实验，丁酮对大白鼠的l d s o 为3 4 0 0m g k g ，由此计算出环境空气中 最高允许浓度丁酮为0 3 6m g m 3 。 2 1 3 污染物排放标准 根据该区环境污染整治工作领导小组办公室2 0 0 8 年7 月2 9 日印发的关于某区 合成革行业污染物排放执行标准的函要求，本项目执行的主要废气污染物排放标准 如下i 企业排放的d m f 、v o c s 执行合成革与人造革工业污染物排放标准 ( g b 2 1 9 0 2 2 0 0 8 ) ，其限值与该区关于某区合成革行业污染物排放执行标准的函 要求相一致【1 7 】，具体详见表2 2 。 9 2 大气环境质量现状工程硕士学位论文 表2 2 合成革与人造革工业污染物排放标准( g b 2 1 9 0 2 2 0 0 8 )单位：m g m 3 2 2 区域环境概况 因下文对该区d m f 环境容量进行了测算，要考虑当地地质地貌和实际气象条件 等，故对自然环境概况进行简单介绍。 2 2 1 地理位置 该区东面东海，西南皆为其他县市、区，北濒当地主要江河流域。区域陆地面积 2 7 9 平方公里，共有人口3 0 6 万人。 2 2 2 地质地貌 燕山运动奠定了该区的大地构造格局，形成了以火山岩山地为主的地貌区。地表 径流作为塑造地貌的最主要外营力，河川强烈切割山地，形成了陡峭的峡谷地貌、侵 蚀剥蚀山地、侵蚀剥蚀丘陵，盆地及台地。因河流形成的小型洪积一冲积，冲积一海 积复合平原和谷地，加以冰后期6 0 0 0 余年长江口南来泥沙和周围河流挟带的泥沙形 成大面积的海积平原和海岸地貌。该区地形走势自西南向东北倾斜，西南面巍然隆起 的是一座山脉，该辖区内是山的东部与西北部。境内山体，由于侵蚀风化作用，岩体 大多裸露。加上地壳抬升和稳定相互交替变化，形成不同形状的6 0 余座大大小小的 山峰与数条峡谷。 2 2 3 气候与气象 该区属亚热带海洋性季风气候，一年四季分明，气温适中，雨量充沛，空气湿润， 日照充足。年平均气温在1 4 。c 。1 8 c 之间；1 月上旬至2 月中旬最冷，最低气温达5 ，7 月中旬至8 月上旬最热，最高气温达3 9 3 c ；冬季最低气温在零度以下约有9 天，夏季最高气温在3 5 以上约有4 天；冬无严寒，夏无酷暑，气候温和。 该区的常年主导风向为e s e ( 1 6 2 ) ，次主导风向为w n w ( 1 2 9 8 ) ，n w ( 1 2 9 7 ) ；从季节来看，春季( 四月) 的主导风向为e s e ( 2 2 3 3 ) ，次主导风向为e ( 1 3 3 3 ) ；夏季( 七月) 的主导风向为e ( 1 8 8 7 ) ，次主导风向为e s e ( 1 7 2 6 ) ；秋 季( 十月) 的主导风向为n w ( 2 3 5 5 ) ，次主导风向为w n w ( 1 8 0 6 ) ；冬季( 一月) 】0 工程硕上学位论文浙江某地区合成革行业d m f 污染监测、评估及综合整治措旌的研究 的主导风向为w n w ( 2 4 8 4 ) 。 2 3 区域规划概述 该区现有合成革企业8 3 家，其中p u 合成革企业5 4 家、p v c 合成革企业2 9 家， 本文分析测算以p u 合成革企业为主，这些企业主要集中在瑶溪余岙工业区、区工业 园区、海滨蓝田工业区及高新经济开发区。有4 5 家p u 合成革企业位于机场大道附 近，占企业总数的8 0 以上，其中1 6 家企业紧靠机场大道。由于这部分企业集中在 机场大道附近，其排放的污染物将直接影响机场大道附近的环境空气质量。各合成革 企j 分布如图2 1 。 图2 1p u 合成革企业分布图 2 大气环境质量现状 工程硕士学位论文 2 4 监测资料 合成革企业排放的污染物主要有d m f 、二甲胺、甲苯、丁酮。为了解该区合成 革行业排放污染物的环境空气质量现状，本次测算进行了两次环境空气质量监测。第 1 次监测时间为2 0 0 9 年4 月2 5 日2 6 日，同期没有进行企业生产情况的调查；第2 次监测时间为2 0 0 9 年8 月11 日1 2 日，监测同时对各企业生产线运行情况及治理 设施运行情况进行了调查。在测算区域内，共设置8 个环境空气监测点进行监测( 表 2 3 ) ，监测点位见图2 2 。监测项目有d m f 、甲苯、丁酮，8 月1 1 日1 2 日，每个 监测点l 天监测4 次，分别在1 0 ：0 0 ，“：o o ，1 2 ：0 0 ，1 3 ：0 0 各监测1 次。 表2 3 环境空气监测点位说明 监测点位监测位置 高新园区 工业园区西部 工业园区中部 工业园区东部 农业示范区 瑶溪金岙工业区 区行政中心 区博物馆 高新大楼楼前 管委会二楼平台 温革新厂南门外 江南阀门门口6 米处 龙牌种苗基地四楼顶 新华迪办公室楼项 越秀中学内河边 区博物馆 t 程硕卜学位论文浙江某地区合成革行业d m f 污染监测、评估及综合整治措施的研究 图2 2 环境空气监测点位示意图 1 3 2 大气环境质量现状 工程硕士学位论文 d m f0 6 61 0 0 1 0 3o 9 8o 9 2o 5 91 1 21 2 01 8 51 1 9 高新 甲苯 0 2 10 2 30 2 1 o 0 3 0 2 20 2 00 1 80 1 90 1 90 1 9 园区 丁酮 o 0 70 1 00 0 9 0 0 40 0 90 0 7 o 0 40 0 70 0 4 0 0 6 工业d m f0 4 80 5 0 o 4 50 7 00 5 31 8 80 1 42 2 32 0 61 5 8 园区甲苯 o 2 4 1 0 00 5 50 4 80 5 70 4 90 8 50 8 80 7 70 7 5 西部丁酮 0 0 80 2 80 0 90 1 90 1 60 2 60 2 30 2 00 2 50 2 4 工业 d 加fo 7 8o 6 60 9 00 7 10 7 62 0 81 4 20 5 00 2 91 0 7 园区甲苯 o 1 90 1 6o 2 50 2 l0 2 00 3 20 4 40 1 30 0 70 2 4 中部丁酮0 0 40 0 5 0 0 40 0 60 0 50 0 60 1 50 0 50 0 40 0 7 工业d 爪0 7 30 2 80 3 7 0 4 60 4 61 1 21 1 30 9 41 4 91 1 7 园区甲苯o 0 7o 0 70 0 4o 1 30 0 7o 7 00 3 70 2 6 0 2 30 3 9 东部丁酮0 0 5 0 0 4 0 0 50 1 l0 0 70 2 70 0 90 0 6 0 0 50 1 2 农业d m f 0 2 10 0 30 3 90 1 70 2 00 1 20 1 50 4 4 0 4 60 2 9 示范甲苯 0 3 50 3 30 1 60 2 70 2 80 2 10 3 60 5 50 5 l 0 4 l 区丁酮 o 1 60 1 70 7 00 1 30 2 90 0 5 o 0 40 4 20 0 90 1 5 瑶溪d m f8 6 10 6 20 3 10 4 3 2 4 9 1 6 20 9 11 0 10 5 11 0 1 釜翌甲苯o 8 9 0 7 9o 1 0o 110 4 70 3 30 2 6 0 4 3 0 4 20 3 6 区 丁酮0 5 5 0 6 00 3 00 5 70 5 10 1 1o 2 80 4 4o 0 90 2 3 区行d m f 0 1 60 0 80 1 40 0 90 1 2 0 6 40 3 80 1 90 2 40 3 6 政中甲苯 0 0 5o 0 40 0 40 0 30 0 40 20 1 7 0 0 70 0 40 1 2 心 丁酮 o 0 40 0 50 0 40 0 40 0 40 0 5 o 0 40 0 40 0 40 0 4 d m f0 1 90 0 90 0 60 0 40 1 00 3 90 3 8 0 4 40 3 20 3 8 区博 甲苯 0 1 00 0 6o 0 60 0 3o 0 60 2 lo 1 70 1 60 1 0 0 1 6 物馆 丁酮0 0 9 0 0 40 0 4 o 0 40 0 5 0 0 4 1 5 m 的炉窑、工艺排放 源等，面源是指排气筒高度1 5 m 的工艺排放源。 ( 1 ) 点源污染源 点源d m f 排放主要指干法线烘干处有组织收集的废气，经过废气处理装置处理 后，由排气筒排出的d m f 。点源二甲胺排放主要指在锅炉房经过焚烧处理后，未处 理完全而经锅炉房烟囱排出的二甲胺。点源污染源的调查数据包括：排气筒高度、直 径、出口温度、废气出口速度、排气筒地理位置的g p s 坐标等。 根据调查，5 4 家合成革企业点源d m f 排放排气筒共计7 5 个，各排气简直径、 高度、风量等参数如表3 2 ，因企业名称比较敏感，故用代码代替。 表3 2 合成革企业点源d m f 排放排气筒参数表 工程硕士学位论文浙江某地区合成革行业d m f 污染监测、评估及综合整治措施的研究 表3 2 ( 续) 企业名称高度( m )出口直径( m )出口温度( 1 2 ) 风机风量 ( m 3 h ) a 1 8 21 7 51 22 56 0 0 0 0 a 1 9 11 50 82 5 4 4 0 0 0 a 1 9 - 21 5 0 8 2 5 4 4 0 0 0 a 2 0 _ l1 61 23 59 0 0 0 0 a 2 0 一22 01 23 5 3 7 9 5 0 a 2 0 3 13 5o 83 55 0 6 8 0 a 2 0 _ 41 7 1 1 3 5 5 3 0 0 0 a 2 l1 60 82 5 4 5 0 0 0 a 2 2 1 1 61 22 56 0 0 0 0 a 2 2 2 1 61 22 56 0 0 0 0 a 2 31 61 02 56 ( ) 0 0 0 a 2 4 1 40 82 55 5 0 0 0 a 2 5 1 1 30 82 54 5 0 0 0 a 2 5 21 30 82 5 4 5 0 0 0 a 2 6 - l1 5 5o 82 55 5 0 0 0 a 2 6 2 1 5 50 82 55 5 0 0 0 a 2 71 5 5 i2 94 3 0 0 0 a 2 81 71 13 55 3 0 0 0 a 2 9 1 1 60 82 54 5 0 0 0 a 2 9 2 1 60 82 54 5 0 0 0 a 3 0 11 8 1 12 54 5 0 0 0 a 3 0 - 21 8 1 22 56 5 0 0 0 a 3 1 一l1 60 82 56 0 0 0 0 a 3 1 21 50 82 56 0 0 0 0 a 3 21 4l2 53 0 0 0 0 a 3 3 1 7 5o 82 55 0 0 0 0 a 3 41 6 0 82 54 5 0 0 0 a 3 51 7 50 82 55 0 0 0 0 a 3 61 412 53 0 0 0 0 a 3 7 1 1 6o 82 54 5 0 0 0 a 3 7 21 6 0 82 54 5 0 0 0 a 3 8 1 1 5o 83 86 i ) 0 0 0 a 3 8 21 2 50 63 8 4 0 0 0 0 a 3 8 31 2 5o 63 8 1 7 8 0 0 a 3 9 11 61 23 09 0 0 0 0 a 3 9 2 1 613 06 0 0 0 0 腓l 1 3 522 59 0 0 0 0 a 4 0 21 3 5 22 59 0 0 0 0 a 4 11 40 82 5 5 5 0 0 0 a 4 2 1 4l2 53 0 0 0 0 a 4 3 1 5o 82 51 8 0 0 0 a 4 4 1 61 24 09 0 0 0 0 a 4 5 1 1 6 2 2 59 0 0 0 0 a 4 5 21 622 5 9 0 0 0 0 a 4 5 3 1 61 82 5 6 0 0 0 0 a 4 6 1 4l2 53 0 0 1 0 0 a 4 7 1 61 22 56 0 0 0 0 a 4 8 1 1 7 50 62 55 5 0 0 0 a 4 9 2 1 4 5 0 62 5 5 5 0 0 0 a 5 0 1 8 0 62 5 5 0 0 0 0 3 污染源排放量计算工程硕士学位论文 表3 2 ( 续) 由调查可知，大部分合成革企业d m f 废气回收装置排气筒高约1 6 m ，出口直径 为0 8 1 2 m ，废气出口温度为常温，风机风量为4 5 0 0 0 6 0 0 0 0m 3 h 。