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文档简介

印染行业污染治理印染行业污染治理实用技术指南前言深入贯彻落实党中央、国务院决策部署,以改善环境质量为核心,通过依法治理、科技支撑、监督执法、完善政策等措施,促进工业污染源实现全面达标排放,为不断改善环境质量提供有力支撑。结合我省实际情况,细化并落实达标计划和实施方案,通过放管结合、优化服务等工作,强化排污者的治污主体责任,形成政府监管、企业施治、市场驱动、公众参与的工业污染防治新机制,促进工业污染源实现全面达标排放,为提高环境执法效能和不断改善环境质量奠定坚实基础。为了引导、规范、协调企业治污设施的建设、运营工作,提高生态环境职能部门的执法效能,编制广东省工业污染源全面达标排放行业污染治理实用技术指南。该指南旨在分析行业发展趋势、污染防治措施、建设及运行管理经验等。既能帮助企业找准污染治理的主要环节和风险隐患突出问题,又能进一步指导企业对存在的环境问题进行整改,督促行业企业正常运行治污措施,提高企业管理水平、治污能力,有效控制环境污染。印刷企业大致可以分为出版物印刷、包装装璜印刷品印刷、其他印刷品印刷,由于众多印刷企业仍沿用着传统印刷工艺,生产工艺、技术装备和产品较落后,部分生产环节存在有机溶剂挥发、废水排放等环境问题。为防治低水平污染治理设施重复建设,减少环境污染,加快产业结构调整步伐,促进生产工艺、技术装备和产品的升级换代,本指南提出印刷行业切实可行的污染防治措施,可为涂料行业项目环境影响评价、污染防治技术选择、污染治理工程设计及运行管理等提供参考。印刷行业发展基本情况国外印刷行业发展现状2015年全年增长速度为2.6%。但就印刷产值而言,依然保持平稳,2014年美国印刷产值达到1610亿美元,预计在2015年为1599亿美元,基本保持平稳。2014年德国印刷工业的经济形势有点起色。据德国经济信息研究所经济景气调查显示,被调查的印刷企业的情绪或业务情况评估指数增加1个百分点,达到22%。因此2014年达到新高,但低于上年度高度(2013年12月:25%)。对业务情况满意或好评的受访者比例与11月份相比,增加7个百分点达到93%。随着桌面出版成为主流,印刷厂将失去对印前流程的控制权。茶叶包装等产品的彩色印刷比例将从现在的58%增长到2020年的85%,喷墨印刷技术还会向数字印刷技术发起挑战,但文档电子传输技术从根本上改变了印刷业的发展面貌。随着个人电脑的进化、套装软件和规范化分页描述语言的出现,现金的技术将进一步剥夺印刷厂对生产的控制权;茶叶包装等行业的设计者可以完成设计和生产之后把文档发送到任何一台印刷设备上,所有印刷活件都是单色的,除了彩色活件以外,几乎所有的报纸都转向了彩色印刷,特别是广告版面;杂志和商品目录中的彩色页面也有了显著的增加。(1)泰国印刷产业受经济放缓影响较大受到全球经济和国内经济增长放缓的影响,泰国印刷产业表现惨淡。国企、银行、上市公司等大型企业纷纷减少了2014年印刷品的开支,减负高达20%,而中小企业降幅更高达60%。(2)菲律宾印刷业发展现状截至2014年底,菲律宾总共有3000家印刷企业,规模大小不一,其中70%位于马尼拉都会区,其他散步至全国各地。但对于印刷制品来说,菲律宾是一个净进口国家,在2000年,该行业的入超值达到了峰值180265亿美元。2010年,菲律宾进口超过出口达253704亿美元。虽然印刷业的产品和服务的需求非常大,尤其是国外需求,但是菲律宾的企业缺乏高新技术的投资,以及人力资源的培训。(3)印度印刷业增长迅猛印刷媒体在印度的市场潜力是毋庸置疑的。一项全国性调查表明,印度尚有2.48亿成年人不阅读任何出版物,但印度报纸和杂志的读者数量自1998年以来上升了15%,达到1.8亿。专家认为,这反映了在印度,尤其是小城镇,年轻人中的受教育比例在增加。广告印刷业预计实现8.0%的复合年均增长率,从2008年的1035亿卢比增加到2013年的1520亿卢比。印刷品发行量可能实现至少1.1%的复合年均增长率,从2008年的583亿卢比增加到2013年的616亿卢比。中国印刷行业发展现状印刷行业经营现状中国印刷产业可以大致划分为两大行业,即印刷行业和印刷设备及器材制造行业,印刷行业主要包括出版物印刷、包装装璜印刷品印刷、其他印刷品印刷;印刷设备及器材制造行业,包括印刷设备、印刷版材和油墨等制造业。根据国家新闻出版广电总局统计的印刷企业年度汇总数据显示,2018年,全国印刷复制(包括出版物印刷、包装装潢印刷、其他印刷品印刷、专项印刷、印刷物资供销和复制)实现营业收入13727.6亿元,增长4.3%;利润总额835.2亿元,降低1.7%。印刷产品结构在满足大众化需求的同时,呈现品质化、个性化、定制化趋势,绿色印刷、数字印刷迅猛发展。图1-12014-2018年我国印刷复制业营业收入统计图(单位:亿元)图1-22014-2018年我国印刷复制业利润总额统计图2018年,我国出版物印刷(含专项印刷)营业收入1711.51亿元,增长2.46%;利润总额110.12亿元,降低6.35%。包装装潢印刷营业收入10686.45亿元,增长5.05%;利润总额637.09亿元,降低0.16%。其他印刷品营业收入1120.75亿元,增长2.29%;利润总额87.95亿元,降低5.63%。图1-32018年我国印刷业细分市场结构图印刷行业竞争格局分析2018年,全国出版物印刷企业(含专项印刷)共有8923家,与上年相比增长1.94%。2018年,受中国文化产业发展集团公司新增子公司及非经常性损益等因素影响,印刷集团资产规模显著壮大,利润总额大幅下滑。10家印刷集团实现主营业务收入58.2亿元,较2017年增加2.5亿元,增长4.6%;拥有资产总额143.9亿元,增加23.7亿元,增长19.8%;实现利润总额0.2亿元,减少3.9亿元,降低95.8%。表1-1我国印刷集团主要企业我国印刷集团主要企业序号企业名称1中国文化产业发展集团有限公司2上海印刷集团有限公司3湖南天闻新华印务有限公司4浙江印刷集团有限公司5江西新华印刷集团有限公司6辽宁新闻印刷集团有限公司7广西正泰彩印包装有限责任公司8河南新华印刷集团有限公司9北京印刷集团有限责任公司10北京隆达印刷包装集团有限公司印刷业发展前景展望1、“互联网+”重塑印刷包装产业格局现阶段,云印刷和互联网包装正在成为印刷包装行业变革的重要方向,它可以有效地解决我国当前包装行业集中度分散的突出矛盾。互联网包装可以将产业链条各方主体相互连结至同一个平台,通过信息化、大数据、智能化,实现包装制造、包材供应、包装设计与客户订单的最优匹配,从而为客户提供快速便捷、价格低廉的一体化优质服务。“互联网+”有望重塑印刷包装产业竞争格局,行业整合也将迎来新的驱动力,行业大联合将成为可能。云印刷是将数字信息技术与印刷技术相结合而成的新型远程网络印刷服务。云印刷通过网络接单,生产多样化的个性定制印刷品,通过物流系统将产成品直接送到终端用户手中。云印刷主要客户群体为小微企业与社会消费人群,这类群体数目庞大,且具有个体需求量少、产品多样化要求高等特点。云印刷最大特点是可以应用于丰富多样的产品和提供定制化印刷服务,能够很好的满足目标客户的消费需求。2、印刷包装业智能化、数字化根据国家统计局发布的《2018年国民经济和社会发展统计公报》数据显示,2018年我国实物商品网上零售额70198亿元,比上年增长25.4%,占社会消费品零售总额的比重为18.4%,比上年提高3.4个百分点。电商网络的快速发展带动消费者消费习惯的变化,消费习惯的变化为纸制印刷包装企业带来新的机遇与挑战。因能较好地满足电商各物流基地全国供货需求,引领智能化包装、数字化印刷技术发展和具有生产基地全国布局优势的企业将显著受益。近年来,连锁商业、传统零售业进入困难时期。由于成本上升、竞争激烈和电商冲击,国内整体零售业近年来业绩下滑、利润骤减。在这样的背景下,包括沃尔玛、家乐福在内的传统大型零售商纷纷“触电”,开设电子商务平台或携手电商平台,建立快速、高效和个性化的产品供应链系统。纸制印刷包装行业作为各类消费品制造业的配套行业,通常随着下游行业布局的变化而变化。因此,迎合智能化包装趋势,加速智能化、数字化建设将极大提升企业自身反应速度,建立满足市场上小批量、个性化、差异化订单需求的能力,实现价值链增值。3、智能制造和数字化印刷带来新的增长机遇随着工业4.0概念的推进,智能包装开始走进人们的视野,智能化将成为市场发展的蓝海。未来的“智能工厂”将不会只是制造统一的、无差别化的产品,而是可以通过一系列包装印刷设备和包装印刷工艺,生产亿万种定制化的产品。这些产品凭借芯片或二维码,通过互联网、物联网配送到客户的智能生产线上。因此,纸制印刷包装企业向智能制造转型,将决定企业的前途和命运。同时,数字技术和网络技术的广泛应用推动印刷技术向数字化方向快速发展,数字印刷技术在纸制印刷包装中应用日趋活跃。数字印刷作为一种将数字化的图文信息直接记录到承印材料上的全新印刷技术,其输入和输出的都是图文信息数字流,使得纸制印刷包装企业在印前、印刷及印后整个工作流程中,以更短的周期和更低的成本提供更全面的服务。数字印刷可以与个性化、差异化印刷包装需求完全匹配,未来将会获得极大的发展空间。广东省印刷行业发展现状广东省印刷行业基本情况随着社会的发展与科技的进步,广东省印刷业更是坚持创新驱动发展、锐意转型升级,在“绿色化、数字化、智能化、融合化”等方面稳步发展,开辟新市场。如全国印刷百强之首深圳裕同包装科技股份有限公司、资历深远的中华商务联合印刷有限公司、践行智能化创新的鹤山雅图仕印刷有限公司、推进科技与文化深度融合的雅昌文化集团等,可以说是改革开放40年来广东印刷业锐意进取、奋力创新的真实写照。创新驱动发展、锐意转型升级也体现在以下的数据中:截至2017年12月,广东省共有各类印刷企业19584家,从业人员76.98万人,在2016-2017年度,5000万元以上规模印刷企业696家,全省印刷企业实现工业总产值2100亿元。全省有19家印刷复制企业入选全国印刷复制示范企业名单,占全国总数近五分之一。在沪、深两市上市印刷企业7家,在新三板及境外上市的公司近20家,位居全国前列。在2017年中国印刷包装企业100强中,珠三角地区有百强企业15家。广东省印刷行业发展两存在的问题近年来,广东省印刷行业快速发展,在发展过程中存在以下两个问题。1、产业结构不合理。一方面是低水平的重复建设比较突出。从广东印刷产业结构看,中小型的印刷企业约占97%,但其产值只占到全省的30%,说明整个产业生产能力过剩较为严重,同质化竞争造成部分印刷企业吃不饱,开工不足。另一方面是地区布局结构不合理、发展不平衡。印刷企业主要集中在珠三角,粤东、粤西、粤北的印刷企业很少,数量和技术存在着较大差距,而近几年也有进一步拉大的趋势。因此,广东印刷产业亟需逐步推行“大强小专”的生产经营模式,形成“差异化”市场竞争体系,以及推进企业资产重组,加快建立现代企业制度。2、资金投入不足。印刷行业本身是一个资金密集型的行业,但由于近年来国家对印刷行业缺乏重视,甚至把印刷行业视为高污染、高风险的行业,因此企业很难从政府或银行得到资金的支持,从而影响到企业的技术革新,导致创新动力不足,最后影响到整个印刷行业的进一步提升。希望政府有关部门能重视印刷行业,加大资金投入,促进转型升级。印刷行业相关的产业政策和环境标准印刷行业政策和规划1、《关于实施绿色印刷公告》2、《关于推进印刷业绿色化发展的意见》3、《鼓励外商投资产业目录(2019年版)》4、《产业结构调整指导目录(2019年本)》5、《关于加强重污染天气应对夯实应急减排措施的指导意见》(生态环境部)6、《外商投资准入特别管理措施(负面清单)(2019年版)》(发展改革委商务部令2019年第25号)7、《工业转型升级规划(2011—2015年)》8、《涂料业“十三五”发展规划》9、《建材工业发展规划(2016-2020年)》10、《珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008-2020年)》(发展改革委2008年12月)11、《粤港澳大湾区发展规划纲要》12、《珠江三角洲环境保护规划纲要(2004-2020年)》(粤府〔2005〕16号)13、《广东省先进制造业发展“十三五”规划》(粤经信规划〔2017〕32号)14、《广东省能源发展“十三五”规划(2016-2020年)》产业政策及准入条件2011年,新闻出版总署、原环境保护部联合发布《关于实施绿色印刷公告》,通过在印刷行业实施绿色印刷战略,到“十二五”期末,基本建立绿色环保印刷体系,力争使绿色印刷企业数量占到我国印刷企业总数的30%,印刷产品的环保指标达到国际先进水平,淘汰一批落后的印刷工艺、技术和产能,促进印刷行业实现节能减排,引导我国印刷产业加快转型和升级。提出了实施绿色印刷的组织管理、制定绿色印刷标准、开展绿色印刷认证、分阶段推进绿色印刷等的工作要求。《产业结构调整指导目录(2019年本)》中鼓励类包括“十四、机械”中的“38、单张纸多色胶印机(幅宽≥750mm,印刷速度:单面多色≥16000张/小时,双面多色≥13000张/小时);商业卷筒纸胶印机(幅宽≥787mm,印刷速度≥7米/秒,套印精度≤0.1mm);报纸卷筒纸胶印机(印刷速度:单纸路单幅机≥75000张/小时,双纸路双幅机≥150000张/小时,套印精度≤0.1mm);多色宽幅柔性版印刷机(印刷宽度≥1300mm,印刷速度≥400米/分钟);机组式柔性版印刷机(印刷速度≥250米/分钟);环保多色卷筒料凹版印刷机(印刷速度≥300米/分钟,套印精度≤0.1mm);喷墨数字印刷机(出版用:印刷速度≥150米/分,分辨率≥600dpi;包装用:印刷速度≥30米/分钟,分辨率≥1000dpi;可变数据用:印刷速度≥100米/分钟,分辨率≥300dpi;);CTP直接制版机(成像速度≥35张/小时,版材幅宽≥750mm,重复精度0.01mm,分辨率≥3000dpi);无轴数控平压平烫印机(烫印速度≥10000张/小时,加工精度0.05mm)”;“十九、轻工”中的“23、水性油墨、紫外光固化油墨、植物油油墨等节能环保型油墨生产”。生态环境管理要求国家生态环境管理要求《中华人民共和国大气污染防治法》(2015年修订)要求使用含挥发性有机物的原材料和产品,其挥发性有机物含量应当符合质量标准;鼓励使用低毒、低挥发性有机溶剂,产生含挥发性有机物废气的生产和服务活动,应当在密闭空间或者设备中进行,并按照规定安装、使用污染防治设施;无法密闭的,应当采取措施减少废气排放等管理控制要求。《“十三五”生态环境保护规划》(国发〔2016〕65号)要求支持企业推行绿色设计,开发绿色产品,完善绿色包装标准体系,推动包装减量化、无害化和材料回收利用。通过控制和影响印刷行业上游及下游产业链减少污染物的产生。规划明确将印刷行业,尤其是包装印刷行业列为挥发性有机物控制的重点行业,要求印刷行业全面开展低挥发性有机物含量原辅料替代,改进生产工艺,并强调在“十三五”期间,组织实施工业污染源全面达标排放等25项重点工程,其中就包含了推动包装印刷行业挥发性有机物综合整治。此外,包装印刷行业是首批纳入国家排污收费政策中的行业。《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》(环大气[2017]121号)要求深入推进包装印刷行业VOCs综合治理,推广使用低(无)VOCs含量的绿色原辅材料和生产工艺、设备,加强无组织废气收集,优化烘干技术,配套建设末端治理设施,实现包装印刷行业VOCs全过程控制。加强源头控制,大力推广使用水性、大豆基、能量固化等低(无)VOCs含量的油墨和低(无)VOCs含量的胶黏剂、清洗剂、润版液、洗车水、涂布液,到2019年底前,低(无)VOCs含量绿色原辅材料替代比例不低于60%。对塑料软包装、纸制品包装等,推广使用柔印等低(无)VOCs排放的印刷工艺。在塑料软包装领域,推广应用无溶剂、水性胶等环境友好型复合技术,到2019年底前,替代比例不低于60%。加强废气收集与处理。对油墨、胶黏剂等有机原辅材料调配和使用等,要采取车间环境负压改造、安装高效集气装置等措施,有机废气收集率达到70%以上。对转运、储存等,要采取密闭措施,减少无组织排放。对烘干过程,要采取循环风烘干技术,减少废气排放。对收集的废气,要建设吸附回收、吸附燃烧等高效治理设施,确保达标排放。《打赢蓝天保卫战三年行动计划》(国发[2018]22号)要求制定包装印刷等VOCs排放重点行业整治方案,编制VOCs治理技术指南。重点区域禁止建设生产和使用高VOCs含量的溶剂型涂料、油墨、胶黏剂等项目。开展VOCs整治专项执法行动,严厉打击违法排污行为,对治理效果差、技术服务能力弱、运营管理水平低的治理单位,公布名单,实行联合惩戒,扶持培育VOCs治理和服务专业化、规模化的龙头企业。2020年,VOCs排放总量较2015年下降10%以上。强化重点污染源自动监控体系建设。包装印刷等VOCs排放重点源,纳入重点排污单位名录,督促企业安装烟气排放自动监控设施。广东省生态环境管理要求2018年广东省颁布的《广东省打赢蓝天保卫战实施方案(2018-2020年)》,制定实施准入清单,完成生态红线保护,明确禁止和限值发展的行业、生产工艺和产业目录。珠三角地区禁止新建和使用高VOCs含量溶剂型涂料、油墨、胶粘剂、清洗剂等项目(共性工厂除外)。推广应用低VOCs原辅材料,到2020年,印刷、家具制造、工业涂装重点工业企业的低毒、低(无)VOCs含量、高固份原辅材料使用比例大幅提升。2018年广东印发的《广东省挥发性有机物(VOCs)整治与减排工作方案(2018-2020年)》,严格VOCs新增污染排放控制,按照“消化增量、消减存量、控制总量”的方针,对排放VOCs的建设项目实行区域内减排替代。严格限值石化、化工、包装印刷、工业涂装等高VOCs排放建设项目。推广使用低毒、低(无)VOCs含量的油墨、胶粘剂、清洗剂、润版液、洗车水、涂布液等原辅材料。在纸制品包装领域推广使用水性溶剂、无溶剂复合工艺;在塑料软包装等领域推广使用水性油墨凹印、柔印、无溶剂复合工艺。行业环境标准1、废水排放标准印刷生产过程中的废水,主要是企业员工生活污水和印刷过程及印刷机械的清洁产生的废水。执行广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)中第二时段标准。表1-2废水典型污染物排放浓度限值(单位:mg/L、pH除外)序号污染物一级标准三级标准1pH6-96-96-92色度40603悬浮物601004004BOD520303005COD901105006氨氮10152、废气排放标准(1)大气污染物执行标准1)锅炉废气排放标准执行广东省《锅炉大气污染物排放标准》(DB44/765-2019)。表1-3在用锅炉大气污染物排放浓度限值(单位mg/m3)序号污染物项目限值污染物排放监控位置燃煤锅炉燃油锅炉燃气锅炉燃生物质成型燃料锅炉1颗粒物30(1)50302020烟囱或烟道2二氧化硫200(1)300100(1)2005035(1)503氮氧化物200(1)300200(1)250150(1)200150(1)2004一氧化碳2005汞及其化合物0.056烟气黑度(林格曼黑度,级)≤1烟囱排放口注:(1)位于珠三角地区9个城市的锅炉执行该限值。表1-4新建锅炉大气污染物排放浓度限值(单位mg/m3)序号污染物项目限值污染物排放监控位置燃煤锅炉燃油锅炉燃气锅炉燃生物质成型燃料锅炉1颗粒物30202020烟囱或烟道2二氧化硫20010050353氮氧化物2002001501504一氧化碳2005汞及其化合物0.056烟气黑度(林格曼黑度,级)≤1烟囱排放口自2021年1月1日起,未实行清洁能源改造的35t/h及以上燃煤锅炉执行表1-7规定的大气污染物特别排放限值,各地级以上市人民政府可根据环境空气质量改善需要提前执行。其它锅炉可根据环境保护工作的要求,在国土开发密度较高、环境承载能力开始减弱,或大气环境容量较小、生态环境脆弱,容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放的地区,执行表1-4规定的大气污染物特别排放限值。执行大气污染物特别排放限值的锅炉燃料及蒸吨类型、地域范围及时间,由各地级以上市人民政府规定。2)颗粒物执行广东省地方标准《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)第二时段二级标准和总VOCs执行《印刷行业挥发性有机化合物排放标准》(DB44/815-2010)的排放要求,具体如下表1-5所示。表15颗粒物排放标准污染物最高允许排放浓度mg/m3最高允许排放速率kg/h无组织排放监控浓度限值排气筒高度二级三级监控点浓度mg/m3120(其他)152.94.1周界外浓度最高点1204.873019284032485049776070100VOCs执行表1-6的标准。表16排气筒VOCs排放限值印刷方式污染物最高允许排放浓度(mg/m3)最高允许排放速率(kg/h)平版印刷(不含以金属、陶瓷、玻璃为承印物的平版印刷)、柔性版印刷苯10.4甲苯与二甲苯合计151.6a总VOCs805.1凹版印刷、凸版印刷、丝网印刷、平版印刷(以金属、陶瓷、玻璃为承印物的平版印刷)苯10.4甲苯与二甲苯合计151.6a总VOCs1205.1a二甲苯的排放速率不得超过1.0kg/h无组织排放应执行表1-7的无组织排放监控点浓度限值。表17无组织排放监控点浓度限值(单位:mg/m3)苯甲苯二甲苯总VOCs0.10.60.22.0对厂区内VOCs无组织排放限值,执行《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB37822-2019),排放要求如下表1-8所示。表18厂区内VOCs无组织排放限值(单位:mg/m3)污染物项目排放限值特别排放限值限值含义无组织排放监控点位NMHC106监控点处1h平均浓度值在厂房外设置监控点3020监控点处任意一次浓度值3)油烟废气执行《饮食业油烟排放标准(试行)》(GB18483-2001)中的油烟排放标准(油烟≤2.0mg/m)。4)恶臭污染物厂界执行《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)。表1-9恶臭污染物排放标准序号控制项目单位一级二级三级新扩改建现有新扩改建现有1氨mg/m31.01.52.04.05.02三甲胺mg/m30.050.080.150.450.803硫化氢mg/m30.030.060.100.320.604甲硫醇mg/m30.0040.0070.0100.0200.0355甲硫醚mg/m30.030.070.150.551.106二甲二硫mg/m30.030.060.130.420.717二硫化碳mg/m32.03.05.08.0108苯乙烯mg/m33.05.07.014199臭气浓度无量纲10203060703、噪声排放标准噪声执行工业企业厂界环境噪声排放标准。表1-10工业企业厂界环境噪声排放限值(单位:dB(A))厂界外声环境功能区类别时段昼间夜间0504015545260503655547055印刷行业生产工艺及产污分析印刷行业的分类印刷是使用印版或电子传输方式,将图文信息转移到承印物上,形成可视信息的技术。是指使用印版或其他方式将原稿上的图文信息转移到承印物上的工艺过程,主要包括出版物印刷、包装装璜印刷品印刷、其他印刷品印刷,根据印刷版式,可将印刷方式分为平版印刷、凹版印刷、凸版印刷和丝网印刷四大类。20世纪后期,随着数字和网络技术的发展,出现数字印刷。现有印刷工艺分类如下:表2-1印刷工艺分类印刷类别工艺说明传统印刷方式平版印刷印版上图文(着墨)区域与非图文(空白)区域在同一平面上,胶印为平版印刷的一种。利用橡皮滚筒把印版上的油墨间接转移到承印物上,因此也称间接印刷。凹版印刷印版(通常为印版辊筒)上的图文(着墨)区域低凹于非图文(空白)区域。凹版印刷通常也是把印版上的油墨直接转移到承印物上。凸版印刷印版上图文(着墨)区域凸起与非图文(空白)区域,柔性印刷为凸版印刷的一种,其印版通常由橡胶或弹性树脂制成。已被淘汰的铅印也是凸版印刷的一种。凸版印刷通常是印版上的油墨直接转移到承印物上。丝网印刷油墨通过(或渗漏通过)印版上的网孔转移到承物上。丝网印刷属于孔板印刷的一种。数字印刷激光成像利用数字式静电激光成像机理,把色粉从硒鼓(或其他类型的成像辊筒)转移到承印物上,通过高温把色粉(微胶囊)融化后固定。激光成像数字式印刷,承印物仍需与成像辊筒相接触。喷墨成像利用数字信号控制喷头把多种彩色墨水直接喷印到承印物上,承印物不需与喷头接触。印刷行业的生产工艺图2-1印刷行业主要生产工艺平版印刷工艺概况平版印刷工艺平版印刷印版上的图文部分与非图文部分几乎处于同一个平面上,在印刷时,为了能使油墨区分印版的图文部分还是非图文部分,首先由印版部件的供水装置向印版的非图文部分供水,从而保护了印版的非图文部分不受油墨的浸湿。然后,由印刷部件的供墨装置向印版供墨,由于印版的非图文部分受到水的保护,因此,油墨只能供到印版的图文部分。最后是将印版上的油墨转移到橡皮布上,再利用橡皮滚筒与压印滚筒之间的压力,将橡皮布上的油墨转移到承印物上,完成一次印刷,所以,平版印刷是一种间接的印刷方式。平版印刷原辅料平版印刷涉及到的原辅料主要有纸张、平版油墨、清洁剂(洗车水)、润版液、热熔胶、上光油、胶粘剂等。平版印刷适合领域平版印刷工艺适用范围如下表所示:表2-2平版印刷适用领域序号产品类型具体产品1出版物图书、期刊2报纸3纸质包装纸包装4商品纸标5金属包装金属罐包装6商业印刷品票据凹版印刷工艺概况凹版印刷工艺凹版印刷是使用凹版施印的一种印刷方式。凹版与凸版相反,凹版印版中印刷部分低于空白部分,所有的空白部分都在一个平面上,而印刷部分的凹陷程度则随着图像深浅不同而变化,来呈现原稿上晕染多变的浓淡层次。如果图文部分凹陷进的深,填入的油墨量多,压印后承印物上留下的墨层就薄。印版墨量的多少和原稿图文的明暗层次相对应。凹版印刷原辅料凹版印刷涉及到的原辅料主要有纸张、塑料薄膜、凹版油墨、稀释剂、清洁剂、胶粘剂、上光油等。凹版印刷适用领域凹印主要应用于四大领域:出版领域、包装领域、纺织领域和装饰领域。目前凹版印刷的印品主要有以下几类:(1)纸包装:烟盒、酒盒、酒标、香皂盒、药盒、保健品盒等。(2)塑料软包装:①食品包装,如方便面、奶粉、茶叶、小食品(休闲食品等)、饮料、糖果、蒸煮袋、腌制蔬菜及肉类制品、冷冻鱼虾、味精、调味品以及食菇包装等;②化妆品、洗涤用品包装,如洗发用品、润肤膏、洗衣粉等;③医药包装,PTP铝箔、SP复合膜、铝箔泡罩、中医药片剂、胶囊、丸剂、粉剂等;④种子包装,各种农作物种子和蔬菜、花卉种子等;⑤工业包装,如服装、针织内衣、妇女儿童用品包转及年画、挂历、招贴画等。此外,我国印刷的钞票、邮票也都是采用雕刻凹印来完成的。卷烟过滤嘴所用的水松纸和家具装饰用木纹纸也是用凹印机印刷的。凸版印刷工艺概况凸版印刷工艺凸版印刷的原理比较简单。在凸版印刷中,印刷机的给墨装置先使油墨分配均匀,然后通过墨辊将油墨转移到印版上,由于凸版上的图文部分远高于印版上的非图文部分,因此,墨辊上的油墨只能转移到印版的图文部分,而非图文部分则没有油墨。印刷机的给纸机构将纸输送到印刷机的印刷部件,在印版装置和压印装置的共同作用下,印版图文部分的油墨则转移到承印物上,从而完成一件印刷品的印刷。凡是印刷品的纸背有轻微印痕凸起,线条或网点边缘部分整齐,并且印墨在中心部分显得浅淡的,则是凸版印刷品。凸起的印纹边缘受压较重,因而有轻微的印痕凸起。柔性版印版是由橡胶版、感光性树脂版等材料制成的凸版,所以柔性版印刷属于凸版印刷的范畴。我国标准化组织在《GB/T9851.3印刷技术术语第3部分:凸版印刷术语》中对柔性版印刷定义:用弹性凸印版将油墨转移到承印物表面的印刷方式。柔性版印刷工艺:印前准备→上料→试印→印刷→烘干→后处理→收料。凸版印刷原辅料凸版印刷涉及到的原辅料主要有版材、纸张、瓦楞纸箱、塑料薄膜、不干胶、柔性版油墨、清洁剂、胶粘剂、上光油、覆膜胶等。凸版版印刷适用领域(1)包装领域:软包装、瓦楞纸箱印刷、不干胶标签印刷、折叠纸盒印刷四大领域,尤其是在瓦楞纸箱印刷中柔印技术占有绝对优势,几乎80%以上瓦楞产品都采用柔印工艺。在这些领域,柔印市场份额不断增长,而且扩展到其他包装领域。(2)出版领域:在出版印刷领域,主要是报纸和期刊的印刷,近年来在很多发达国家有较高的比例采用柔印技术来印刷,如美国有20%以上的报纸采用柔性版印刷,但在我国还很少。从环保角度而言,采用柔性版印刷报纸、期刊、教材是有利的,特别是学生教材及报纸,用环保型水性油墨和UV油墨,对人体健康有利。(3)其他领域:①纸质手提袋及多层复合袋的印刷;②信封的印刷;③建筑装饰材料的印刷;④防伪标识与防伪包装印刷;⑤电脑票证、彩票、门票、磁卡票、登机票等;⑥应用模内标签的商品(标签与塑料容器融为一体);⑦扑克牌、纸巾、牙膏及化妆品软管等;⑧封缄电子标签。丝网印刷工艺丝网印刷的基本原理是:丝网印刷的印版的网孔部分能够透过油墨,漏印至承印物上;不能透墨部分即印版上其余部分的网孔堵死,不能透过油墨,在承印物上形成空白。这种制版方法,以丝网为支撑体,将丝网绷紧在网框上,然后在网上涂布感光胶,形成感光版膜,再将阳图底片密合在版膜上晒版,经曝光、显影,印版上不需要过墨的部分受光形成固化版膜,将网孔封住,印刷时不透墨;印版上需要过墨的部分的网孔不被封闭,印刷时油墨透过,在承印物上形成墨迹。丝网印刷原辅料丝网印刷涉及到的原辅料主要有丝网、丝网胶刮、塑料、金属、玻璃、合成纸、丝网油墨、稀释剂、清洁剂、胶粘剂、上光油、覆膜胶等。丝网印刷适用领域丝网印刷由于具有其独特的优点,因此,承印物和应用范围非常广泛。表2-3丝网印刷应用领域丝网应用领域承印物塑料包装制品、容器、玩具、书包、塑料袋、标牌金属标牌、面板、表盘、元器件纸张广告、商标、壁纸木制品标志牌、体育用品、漆器木质艺术品、玩具玻璃各种成型制品、瓶子、杯子应用行业印染针织品、纺织品、服务、旗帜、背包、箱子电子印刷线路板、厚膜印刷工艺美术丝印版画、名人字画、油画商业装潢家用电器、日用五金陶瓷装饰贴花纸、直接装饰出版印刷盲文书籍、书刊封面建筑行业各种壁纸、壁画数字印刷工艺概况数字印刷是由数字信息生成可变的图文影像,借助成像装置,直接在承印物上成像或在非脱机影像载体上成像,并将呈色及辅助物质间接传递至承印物而形成印刷品,并满足工业化生产要求的印刷方法。数字印刷根据成像技术的不同可分为不同的类型:静电成像、喷墨成像、磁成像、热成像、电凝聚成像等数字印刷,其中静电成像及喷墨成像数字印刷是目前应用最广最多的技术。污染物产生情况(1)废气产污环节和主要污染物类型见表2-4。表2-4废气产生情况产污位置产污环节污染源主要污染物排放方式印刷机台印刷油墨、稀释剂VOCs、颗粒物无组织润版润版液清洗清洗剂烘箱印刷烘干油墨、稀释剂VOCs调墨间或印刷机台调墨油墨、稀释剂供墨复合机、覆膜机、上光机、涂布机等涂胶、上光、涂布等复合胶、覆膜胶、光油、涂料、稀释剂等烘箱烘干胶粘剂、光油、涂料调配间或机器旁调胶复合胶、覆膜胶、光油、涂料、稀释剂等生产车间、危废房危废转移、贮存过程废油墨、废清洗剂、废胶等(2)废水产污环节和主要污染物类型见表2-5。表2-5废水产生情况产污环节污染源主要污染物制罐工艺洗罐工序废油墨、废清洗剂、废胶等酸类、COD、SS平版制版冲版、润版工序等废油墨、废清洗剂、废胶等COD、BOD5、SS(3)固废产污环节和主要污染物类型见表2-6。表2-6固废产生情况产污环节主要污染物污染物类型整个生产过程废纸、废塑料、废金属及废版等一般固废平版印刷制版工序废显影液、废定影液等危险废物印刷工序废油墨、废清洗剂、废润湿液等及其沾染物印后工序废胶、废光油及其沾染物废气处理设备废活性炭、废催化剂等(4)噪声产污环节和主要污染物类型见下表2-7。表2-7噪声产生情况产污环节污染来源污染物类型整个生产过程生产设备印刷机、折页机、成型加工设备、装订联动线、复合机噪声辅助设备引风机、空压机、水泵、气泵等印刷行业清洁生产技术原辅材料替代使用低VOCs或无VOCs的环保油墨、胶粘剂以及清洗剂等原辅材料,从工艺的源头减少原辅材料的VOCs含量,可有效地达到VOCs减排目的。(1)植物油基胶印油墨替代技术植物油基胶印油墨以植物油脂作为连接料,加以颜料、水和一些助剂等原料配制而成的植物油基胶印油墨,可替代矿物油基胶印油墨,减少油墨VOCs的产生量。目前应用的连接料主要包括碱炼大豆油、菜籽油、棉籽油、葵花籽油、红花籽油和柯罗纳油等,其中最常用的是大豆油。热固轮转植物油基胶印油墨VOCs含量宜小于等于5%;单张纸或冷固轮转植物油基胶印油墨VOCs含量宜小于等于2%。该技术适用于所有可吸收性材料的平版印刷工艺。(2)无/低醇润湿液替代技术采用无/低醇润湿液替代传统润湿液原液和润湿液添加剂(主要为乙醇或异丙醇),可减少润湿液VOCs的产生量。无/低醇润湿液原液中VOCs含量小于等于10%。无醇润湿液中添加剂添加量为零,低醇润湿液添加剂中添加量小于等于2%。用无/低醇润湿液替代传统润湿液可减少润版工序VOCs产生量50%~90%。低醇润湿液适用于所有平版胶印工艺,无醇润湿液适用于书刊、报纸及本册的印刷工艺。(3)辐射固化油墨替代技术辐射固化油墨借助于能量(主要包括紫外光和电子束)照射,使油墨内的连接料发生交联反应,由液态转变为固态的油墨,可替代溶剂型油墨,减少油墨VOCs的产生量。应用较普遍的是紫外光固化(UV)油墨,紫外发光二极管(LED-UV)固化是目前较先进的UV固化方式,可以减少臭氧的产生。辐射固化油墨VOCs含量小于等于2%,用辐射固化油墨替代溶剂型油墨可减少VOCs产生量80%以上。该技术适用于平版、凸版及丝网印刷版式,应用于标签、票证、纸包装、金属等的印刷工艺,不适用于直接接触食品的产品的印刷工艺。(4)水性凹印油墨替代技术水性凹印油墨由水溶性连接料、颜料、水、辅助有机溶剂以及助剂组成的水性凹印油墨,可替代溶剂型凹印油墨,减少油墨VOCs的产生量。辅助有机溶剂一般为醇类和醚类。目前水性油墨的印刷性能、附着性能、印刷品质(指薄膜基材)仍低于溶剂型油墨。水性凹印油墨VOCs含量小于等于30%,用水性凹印油墨替代溶剂型凹印油墨可减少VOCs产生量30%~80%。该技术适用于塑料表印、塑料轻包装及纸张凹版印刷工艺。(5)水性凸印油墨替代技术水性凸印油墨由连接料、颜料、水、助剂组成的水性凸印油墨,仅用水作为稀释剂,可替代溶剂型凸印油墨,减少油墨VOCs的产生量。该技术适用于凸版印刷,凸版印刷工艺油墨耗用量少,适合采用水性油墨。水性凸印油墨VOCs含量小于等于10%,用水性凸印油墨替代溶剂型凸印油墨可减少VOCs产生量80%以上。该技术适用于纸包装、标签、票证、塑料包装、铝罐等的印刷工艺。(6)水性胶黏剂替代技术水性胶黏剂以水作为分散介质,由基料、固化剂、促进剂、交联剂、填料、助剂等组成的水性胶黏剂,可替代溶剂型胶黏剂,减少胶黏剂VOCs的产生量。水性胶黏剂的基料类型主要包括水性聚醋酸乙烯酯、水性丙烯酸酯、水性聚氨酯等。水性胶黏剂VOCs含量小于等于5%,用水性胶黏剂替代溶剂型胶黏剂可减少VOCs产生量90%以上。该技术适用于轻包装制品,如方便面、膨化食品覆膜工艺,适用于纸包装的复合工艺。(7)水性光油替代技术水性光油由丙烯酸树脂乳液、水、助剂以及微粒石蜡等组成的水性光油,可替代溶剂型光油,减少光油VOCs的产生量。水性光油VOCs含量小于等于3%,用水性光油替代溶剂型光油可减少VOCs产生量90%以上。该技术适用于书刊、画册等纸张印刷的上光工艺。(8)UV光油替代技术UV光油借助于紫外光照射,使光油内的连接料发生交联反应,由液态转变为固态的光油,可替代溶剂型光油,减少光油VOCs的产生量。UV光油VOCs含量小于等于3%,用UV光油替代溶剂型光油可减少VOCs产生量90%以上。该技术适用于纸张、金属及塑料薄膜的上光工艺,不适用于直接接触食品的产品的上光工艺。设备或工艺革新技术(1)自动橡皮布清洗技术该技术适用于平版印刷橡皮布的清洗。通过印刷机自动橡皮布清洗装置,使无纺布或毛刷辊与橡皮滚筒表面接触并高速摩擦,达到清洗的目的。与人工清洗工艺相比,该技术可减少清洗剂使用量30%以上,可减少废清洗剂及废擦机布等危险废物的产生量,缩短清洗时间,提高生产效率。(2)零醇润版胶印技术该技术适用于报纸、书刊、烟包等的平版胶印工艺。通过改造平版胶印机的计量辊、串水辊、靠版水辊及水斗辊组成的水辊系统,实现由不含VOCs的润湿液替代传统润湿液来达到润版功能。该技术可避免润版工序VOCs的产生。采用该技术需投入印刷机水辊系统的一次性改造费用及定期更换水辊的耗材费用。(3)无水胶印技术该技术适用于书刊、标签等的平版胶印工艺。无需使用润湿液进行润版,采用不亲墨的硅橡胶表面的印版、特殊油墨和一套控温系统来实现印刷。该技术可避免润版工序用水及VOCs的产生。该技术对环境的温度要求较高,油墨传输过程需要冷却处理。采用该技术需使用专门的制版机、版材及油墨,成本较有水印刷高约20%~30%。(4)无溶剂复合技术该技术适用于包装印刷的复合工序。使用聚氨酯胶黏剂通过反应固化将不同基材粘结在一起,从而获得新的功能性材料。聚氨酯胶黏剂通常有双组分和单组分两类。对于软包装,常采用双组分胶黏剂;对于纸塑复合,常采用单组分胶黏剂。该技术除在胶辊、混胶部件清洗时使用少量乙酸乙酯外,不使用其他含VOCs的原辅材料。与干复工艺相比,该技术可减少VOCs产生量99%以上。(5)共挤出复合技术该技术适用于包装印刷的复合膜生产工序。该技术采用两台或两台以上挤出机,将不同品种的树脂从一个模头中一次挤出成膜,在工艺过程中不使用胶黏剂等含VOCs的原辅材料,可减少VOCs的产生量。该技术只能用于热融塑料与塑料复合,其产品材料的组合形式相对较少,适用范围较小。(6)计算机直接制版技术(CTP制版技术)该技术适用于平版印刷制版工序。该技术无需胶片制作及传统晒版工序,与传统分色胶片制版技术相比,可大幅减少显影废液及定影废液的产生,减少资源和能源消耗。过程控制技术印刷行业的过程控制控制技术主要集中在减少VOCs的自然挥发、逸散、无组织排放,优化调整VOCs废气的风量、浓度,便于末端处理设施更高效、经济的运行。通过对生产过程中的工艺、设备、管理体系等进行改造和控制,从而达到减少末端VOCs排放。主要控制措施有:(1)规范原辅料调配与转运。溶剂型涂料、稀释剂等调配作业在独立密闭间内完成。采用集中供料系统,无集中供料系统时原辅料转运应采用密闭容器封存,缩短转运路径。在储罐上加装平衡管,降低槽罐车加料和卸料过程以及储罐正常呼吸导致溶剂挥发的量,储罐排空管需导入末端处理系统中(加装阻火器),避免直接排放。(2)规范原辅料使用与回收。禁止敞开式涂装作业,禁止露天和敞开式晾干(特殊情况除外)。所有涂装作业应尽量在有效VOCs收集系统的密闭空间内负压进行,无集中供料系统的浸涂、辊涂、淋涂等作业应采用密闭的泵送供料系统。应设置密闭的回收物料系统,淋涂作业应采取有效措施收集滴落的涂料,涂装作业结束应将剩余的所有涂料及含VOCs的辅料送回调配间或储存间。(3)调配、转运、使用与回收过程中产生的废涂料桶、废溶剂、水帘废渣等危险废物,应符合危险废处理的相关规定。(4)优化VOCs废气的风量和浓度:凹印机、干复机等可以采用减风增浓技术,目前减风增浓技术可以归类为3种基本模式,即串联式减风、并联式减风和平衡式减风,其他都是这三种的组合或变种。(5)建立完善的VOCs废气收集系统:增加VOCs逸散废气的捕集率,减少无组织排放。集气设施应考虑科学设计不应一味加大排风量。建议有能力的企业对有VOCs排放的车间进行负压改造,或局部围风工程,优化通风系统变无组织为有组织。建立印刷、烘干和复合工序工艺烘干废气集中收集系统。印刷行业VOCs无组织排放控制无组织排放控制要求VOCs物料储存无组织排放控制要求VOCs物料应储存在密闭的容器、包装袋、料仓中。储存场所应防雨、遮阳和防渗透。VOCs物料转移和输送无组织排放控制要求液态VOCs物料(如油墨等)应采用密闭管道输送,采用非管道输送时,应采用密闭容器或罐车。工艺过程VOCs无组织排放控制要求印刷行业含VOCs产品的使用过程包括但不限于以下作业:a)调配(油墨混合、搅拌等);b)印刷(印刷、润版、清洗等);c)干燥(烘干、风干、晾干等)d)复合、覆膜、上光、涂布等(涂胶、上光、涂布、调胶等)以上产生VOCs的环节,对VOCs质量占比大于等于10%的含VOCs产品,其使用过程应采用密闭设备或密闭空间内操作,废气应排放至VOCs废气收集处理系统;无法密闭的,增加点对点收集或采用有效的手段负压收集等方式,废气应排至VOCs废气收集处理系统。VOCs无组织排放废气收集处理系统要求(1)企业应考虑生产工艺、操作方式、废气性质、处理方法等因素,对VOCs废气进行分类收集。(2)废气收集系统排气罩(集气罩)的设置应符合GB/T16758的规定,采用外部排气罩的,应按GB/T16758、AQ/T4274-2016规定的方法测量控制风速,测量点应选取在距排风罩开口面最远处的VOCs无组织排放位置,控制风速不应低于0.3m/s(行业相关有具体的相关规定的,按相关规定执行)。(3)废气收集管道应密闭。其他要求(1)企业应建立台账,记录包含VOCs原辅材料和含VOCs产品的名称、使用量、回收量、废弃量、去向以及VOCs含量等信息,台账不少于三年。(2)通风生产设备、操作工位、车间厂房等应在符合安全生产、职业卫生相关规定的前提下,根据行业作业规程与标准、工业建筑及洁净厂房通风设计规范的要求,采用合理的通风量。无组织控制措施调配过程控制措施(1)减少油墨、胶黏剂等的手工调配量,缩短现场调配和待用时间。(2)油墨、胶黏剂等的调配应在密闭装置、空间内进行。可使用全密闭自动调墨(胶)装置进行计量、搅拌、调配;或设置专门的调墨(胶)间,调墨(胶)废气通过排气柜或集气罩收集。输送过程控制措施(1)采用密闭容器和管道调配、输送含VOCs原辅材料,减少原辅材料贮存、配制及供应过程VOCs的逸散。(2)向墨槽中添加油墨或稀释剂时宜采用漏斗或软管等接驳工具,凹版印刷工艺添加稀释剂宜采用黏度自动控制仪,以减少供墨过程中VOCs的逸散。印刷过程控制措施(1)使用溶剂型油墨的凹版、凸版印刷机宜采用封闭刮刀,或通过安装盖板、改变墨槽开口形状等减少供墨系统敞开液面,从而减少VOCs的逸散。(2)控制印刷单元(主要是供墨系统)环境温度,防止高温造成溶剂逸散速度增加。(3)避免送风或吸风口正对墨盘,造成溶剂逸散速度增加。(4)应提高烘箱的密闭性,减少因烘箱漏风造成的无组织排放。(5)控制烘箱送风、排放量,使烘箱内部保持微负压。清洗过程控制措施(1)根据生产需要合理控制使用油墨清洗剂,避免清洗剂的一次性大量使用。根据工作流程规定清洗剂的使用量,使清洗工作标准化。(2)集中清洗应在密闭装置、空间内进行,可采用自动清洗机或在配置有废气收集设施的清洗间完成。(3)清洗产生的废溶剂,宜采用蒸馏等方式回收回用。(4)清洗完成后,沾染有清洗剂的废抹布等应放入密闭容器,防止VOCs的逸散。贮存过程控制措施(1)油墨、稀释剂、清洗剂、有机溶剂等含VOCs的原辅材料在非即用状态时,应加盖密封,并存放于安全、合规场所。(2)废油墨、废清洗剂、废活性炭等含VOCs的危险废物,应分类放置于贴有标识的容器内,加盖密封,存放于安全、合规场所。(3)确保贮存油墨、溶剂等的容器材质结实、耐用,无破损、无泄漏,封闭良好。(4)分装油墨或溶剂的容器盛装量宜小于80%,避免受热、转运时溢出。废气收集(1)所有产生VOCs污染物的印刷生产工艺和装置或区域必须配备有效的废气收集系统,减少VOCs的排放,主要包括调配废气、涂墨废气、上光废气及各过程烘干废气。(2)原则上烘干废气应单独收集。溶剂型凹版印刷、溶剂型凸版印刷、干复、涂布等生产工艺的烘箱有组织废气,宜采用减风增浓技术,减小废气排风量、提高废气污染物浓度,降低末端治理设施的投资和运行成本。(3)涂布、印刷、覆膜、复合、上光、清洗等含VOCs物料使用过程应采用密闭设备或在密闭空间内操作,密闭空间应维持微负压。无法密闭的,增加点对点收集或采用有效的手段负压收集等方式,废气应排至VOCs废气收集处理系统。(4)通风生产设备、操作工位、车间厂房等应在符合安全生产、职业卫生相关规定的前提下,根据行业作业规程与标准、工业建筑及洁净厂房通风设计规范等的要求,采用合理的通风量。印刷行业污染治理技术印刷行业污染物来源印刷工业企业产生的大气污染物包括VOCs及颗粒物。其中VOCs主要产生于含VOCs原辅材料(油墨、胶黏剂、光油等)的调配和输送,印刷、润版、烘干、清洗等工序及原辅材料贮存、危险废物贮存。其中出版物、纸包装等的平版印刷工艺VOCs主要来自于润版和清洗工序。塑料包装的凹版印刷工艺VOCs主要来自于印刷和复合工序。颗粒物主要产生于平版印刷的喷粉工序以及书、报刊印刷的装订裁切工序,喷粉工序产生的颗粒物一般进行回收,装订裁切工序产生的颗粒物需采用布袋除尘器等除尘装置进行收集处理。印刷工业企业产生的水污染物主要产生于制罐工艺的洗罐工序、水性油墨印刷的清洗工序、平版制版的冲版工序、平版印刷的润版工序等。其中洗罐工序产生的废水污染物主要包括酸类、化学需氧量(COD)、悬浮物(SS)等。水性油墨墨槽、墨辊等清洗工序产生的废水污染物主要包括COD、生化需氧量(BOD5)、SS等。印刷工业产生的一般固体废物主要来自于生产过程产生的废纸、废塑料、废金属及废版等。印刷工业产生的危险废物主要来自于平版印刷制版工序产生的废显影液、废定影液等;印刷工序产生的废油墨、废清洗剂、废润湿液等及其沾染物;印后工序产生的废胶、废光油等及其沾染物;VOCs废气处理设施产生的废活性炭、废催化剂等以及设备维护产生的废机油等。印刷工业产生的噪声主要来自于生产过程中使用的生产设备(如印刷机、折页机、成型加工设备、装订联动线、复合机等)和辅助生产设备(如引风机、空压机、水泵、气泵等)运行时产生的噪声。其中主要污染物为废气中VOCs,下面重点介绍VOCs的特点。印刷行业油墨产生VOCs特点印刷企业主要的VOCs排放环节是油墨和稀释剂的使用环节。我国印刷行业在生产过程中使用的溶剂型油墨由颜料、连结料、溶剂、填充剂和辅助剂组成,所用的溶剂主要是芳香烃类、酯类、酮类、醚类等有机溶剂,这些溶剂大都具有毒性,且具有挥发性。溶剂型油墨普遍含50%~60%的挥发性组分,加上调整油墨粘度所需的稀释剂,在印制品干燥时,溶剂型油墨所散发的挥发性组分的总含量占70%~80%。按印刷版式的不同,现代油墨主要可分为平版油墨、凹版油墨、凸版油墨、丝网油墨四大类。这几种油墨的特点及添加有机溶剂的情况如下:(1)平版印刷油墨由于平版印刷利用油水相斥的原理进行印刷,故平版油墨必须具备抗水性能。按工艺分为胶印油墨、卷筒纸胶印油墨、平胶印油墨、无水胶印油墨、印铁油墨、石印油墨、珂版油墨等。目前胶印所用油墨以树脂型油墨为主。印铁油墨属于热固型油墨,需要高温烘干。平版印刷油墨中常使用乙醇、异丙醇、丁醇、丙醇、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯等有机溶剂。(2)凹版印刷油墨凹版印刷油墨是一种挥发干燥的溶剂油墨,流动性大,粘度小。凹印油墨中约含0%~60%的溶剂。凹印油墨要保持较好的印刷适性,必须加入较大比例的溶剂,通常添加30%~70%的有机溶剂,主要是甲苯、醋酸乙酯、丁酮、异丙醇等物质。在软包装中应用很广的特种凹版印刷油墨,由于要考虑到塑料薄膜的粘着性和润湿性,经常使用各种树脂作连接料。为了确保树脂的溶解性和印刷效果,一般要向油墨中加入4~7种有机溶剂作辅助剂。汽油型凹印油墨以汽油为溶剂,为低毒性油墨。混合型凹印油墨和醇型凹印油墨毒性较小或很小,对环境污染小,用量正大幅上升。水基凹印墨的溶剂是水和少量醇类,印品质量正在逐步提高,被人们普遍看好,具有广阔的发展前景。(3)凸版印刷油墨凸版印刷主要用于印刷书刊、报纸、画册、单据、帐簿等。凸版油墨多数是以挥发性干燥为主传统的溶剂型油墨,也有少量氧化结膜渗透干燥、光固化型油墨。应用于凸版印刷油墨中的溶剂主要是醇类(甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇等)、酯类(乙酸甲酯、乙酸乙酯等)、烃类(正己烷、正庚烷、二甲苯等)、酮类(丙酮、环己酮等)、醚类等,这些溶剂大都具有毒性、有较浓的刺激性气味。(4)丝网印刷油墨在丝网印刷油墨中,一般在印刷时向油墨中添加10%~30%的有机溶剂。这些溶剂的沸点一般在160~200℃。表5-1印刷主要生产工序含VOCs原辅材料的VOCs含量及特征污染物生产工序含VOCs原辅材料类型VOCs含量(%)特征污染物VOCs产生浓度水平(mg/m3)印刷平版热固轮转胶印油墨≤5高沸点石油类印刷、烘干、清洗、润版等15~30单张纸胶印油墨、冷固轮转胶印油墨、UV油墨≤2少量烷烃类、酮类、酯类印刷、清洗、润版等15~50凹版溶剂型凹印油墨65~85醇类、酯类和芳烃类烘干800~5000印刷、清洗等300~800水性凹印油墨≤30醇类、醚类烘干100~500印刷、清洗等50~200凸版溶剂型凸印油墨50~70醇类烘干400~800印刷、清洗等100~200水性凸印油墨≤10少量醇类烘干30~40印刷、清洗等30~40丝网溶剂型丝印油墨40~60酮类、醇类、醚类、酯类和芳烃类烘干400~600印刷、清洗等100~300UV丝印油墨≤2少量排出印刷、烘干、清洗等20~50复合/覆膜溶剂型胶黏剂40~70乙酸乙酯、乙醇涂胶、烘干等300~1000水性胶黏剂≤5少量醇类涂胶、烘干等20~30无溶剂胶黏剂≤0.5基本不排出复合、覆膜等≤20润版传统润湿液10~15异丙醇、乙醇——无/低醇润湿液5~10异丙醇、乙醇——清洗清洗剂90~100苯类、烃类、酯类——上光溶剂型光油40~60醇类、酮类、苯类、酯类烘干500~1000上光、调配、清洗等环节200~500水性光油、UV光油≤3少量排出烘干、上光、清洗等环节20~30注:以上数据来源于生态环境部《印刷工业污染防治可行技术指南》。印刷行业污染治理技术大气污染治理技术一般原则为加强对印刷工艺过程废气的收集,减少VOCs无组织排放,采用燃烧法治理后产生的高温烟气宜进行热能回收利用。平版印刷喷粉工序和书、报刊印刷的装订裁切工序产生的喷粉,喷粉工序产生的颗粒物一般进行回收,装订裁切工序产生的颗粒物需采用布袋除尘器等除尘装置进行收集处理。溶剂型凹版印刷、溶剂型凸版印刷、干复、涂布等生产工艺的烘箱有组织废气,宜采用减风增浓技术,减小废气排风量、提高废气污染物浓度,降低末端治理设施的投资和运行成本。除尘技术印刷行业主要采用干式过滤器对粉尘进行净化,常见的过滤材料包括纸质过滤器、粉尘过滤棉和过滤袋等,一般采用多级过滤组合,去除效率通常可达95%以上。纸质过滤器多采用可回收环保纸制成,粉尘容纳能力大,使用寿命长,但没有可衡量的过滤精度,对小粉尘拦截效果不佳;粉尘过滤棉蓬松,不易被大的漆渣杂质堵塞,可用于去除较大的颗粒;过滤袋可捕集0.5μm以上的粉尘。VOCs处理技术一、VOCs处理技术介绍(1)VOCs单一治理技术VOCs的单一治理技术可以分为两大类:即回收技术和销毁技术(见下图)。图5-1VOCs治理技术介绍回收技术是通过物理的方法,改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法,主要包括吸附技术、吸收技术、冷凝技术及膜分离技术等。回收的有机溶剂可以直接用于质量要求较低的生产工艺,或者集中进行分离提纯。销毁技术是通过化学或生化反应,用热、光、催化剂或微生物等将VOCs转变成为CO2和H2O以及其它无毒无害小分子化合物的方法,主要包括高温燃烧、催化燃烧、生物氧化、低温等离子体破坏和光催化技术等。A.吸附技术吸附技术采用各种固体吸附剂(如活性炭、活性炭纤维、沸石等)对废气中的VOCs进行吸附净化,广泛应用于低浓度、大风量有机废气的治理。该方法净化效率高,操作方便,不足之处在于吸附容量受限,不适于处理高浓度或温度大于40℃的有机废气,且当废气中有胶粒物质或其它杂质时,吸附剂易失效。常用的吸附剂主要有活性炭(颗粒状、蜂窝状和纤维状)、活性氧化铝、硅胶、人工沸石等。在低浓度的工业VOCs治理中,活性炭的使用最广泛。B.吸收技术吸收技术是采用专用的低挥发或不挥发液体为吸收剂,利用废气中各种组分在吸收剂中溶解度或化学反应特性的差异,使废气中的VOCs被吸收而去除。常见的吸收塔形式是填料洗涤吸收塔,吸收剂为柴油、碳酸丙烯酯及水溶液等,还可添加表面活性剂或水组成的乳液来提高吸收剂对VOCs的溶解度。该方法设备简单,一次性投资费用低,占地面积小,但通常净化效率不高,会产生二次污染,需对吸收后的液体进行处理。C.冷凝技术冷凝技术是利用VOCs在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一性质,采用降低系统温度或提高系统压力,使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程。该法多用于高浓度(≥5000ppm)、单一组分、有回收价值的VOCs治理。废气冷凝的成本较高,冷凝技术只有在高浓度下(通常超过5000ppm)直接使用才有意义,经过冷凝后尾气仍然含有一定浓度的VOCs,需进行二次低浓度尾气治理。在VOCs治理中,通常采用常温水或低温水对高浓度的废气进行冷凝回收,冷凝后的尾气再进行吸附或催化燃烧处理。对于低浓度的VOCs,当需要进行回收时,可以先将低浓度的VOCs进行吸附浓缩后再采用冷凝技术处理。因而,冷凝法往往与其他净化手段联合使用,以回收有价值的产品。D.膜分离技术膜分离技术是使用人工合成的半渗透性膜将VOCs从废气中分离出来的方法。每种VOCs组分透过膜的速度与其性质、膜的特性与膜两边的气体分压有关。常用膜分离工艺有:蒸气渗透、气体膜分离和膜基吸收法。膜分离技术适用于高浓度VOCs的净化,具有分离效果好、可回收组分等优点,不足之处在于成本较高、膜的稳定性差、通量小、易造成膜污染且需要配套压缩机和冷凝系统。E.热力焚烧技术热力焚烧技术是用燃料辅助燃烧,使VOCs在高温下氧化成为CO2和H2O。直接焚烧工艺适用于高浓度、可燃的VOCs废气处理。对于中低浓度的VOCs废气则需要靠燃料助燃,消耗大量燃料,设备运转能耗及费用高。热力焚烧技术的主要缺点是运行过程持续耗能,运行成本较高,高温下可能会生成NOx,造成二次污染。近年来发展了蓄热燃烧技术(RTO)是使用具有高热容量的陶瓷蓄热体,采用直接换热的方式将燃烧尾气中的热量蓄积在蓄热体中,高温蓄热体直接加热待处理废气,换热效率可达到90%以上(传统间接换热器的换热效率一般在50%~70%),可降低运行成本。F.催化技术在催化剂的作用下,废气中的VOCs等可燃组分在较低的温度(250~350℃)下进行燃烧,将VOCs氧化成CO2和H2O。反应机理如下:aCxHyOz+bO2→cCO2+dH2O催化燃烧具有以下优点:①为无火焰燃烧,安全性好;②对可燃组分浓度和热值限制较小;③起燃温度低,大部分有机物在250~350℃即可完成反应,故辅助燃料消耗少,而且大量地减少了NOx的产生;④可用来消除恶臭。但催化燃烧技术的工艺条件要求严格,不允许废气中含有影响催化剂寿命和处理效率的尘粒和雾滴,也不允许有使催化剂中毒的物质,以防催化剂中毒。因此,采用催化燃烧技术处理VOCs必须对废气作预处理,同时该法不适于处理含硫和含氮有机物的净化,以免产生二次污染。近年来发展了蓄热催化燃烧(RCO)技术是利用蓄热体储存热量,同时利用催化剂实现低温燃烧,与蓄热燃烧技术(RTO)相比更节能安全,不产生NOx,换热效率也可达到90%以上。E.生物技术生物技术是指微生物在适宜的环境条件下利用废气中的有机成分作为碳源,并将VOCs分解为CO2、H2O、无机盐和生物质等无害或少污染的物质。根据运行方式不同,生物处理工艺主要分为生物过滤床、生物洗涤床和生物滴滤床三种形式。生物处理技术具有设备简单、氧化完全、能耗低等优点,但对于低浓度大风量的VOCs治理存在占地面积广、气候影响大、工况变化影响大等缺点。F.低温等离子破坏技术等离子体被称为物质的第4种形态,由电子、离子、自由基和中性粒子组成。等离子体中存在大量电子、离子、活性基和激发态分子等有极高化学活性的粒子,使很多需要很高活化能的化学反应能够发生,使常规方法难以去除的污染物得以转化或分解。对于有机和异味恶臭废气在等离子体中的氧化降解机理,反应主要有以下几个过程:1)高能电子的作用下产生强氧化性自由基(如·O、·OH、·HO2等);2)有机物分子受到高能电子碰撞,被激发及原子键断裂形成碎片基团或原子;3)·O、·OH、·HO2与激发原子有机物分子、破碎的分子基团、自由基等一系列自由基反应,最终将VOCs氧化成为CO2和H2O等无害物质。等离子体按温度可分为高温等离子体和低温等离子体两类,其中低温等离子体常用于VOCs的治理。在低温等离子体技术中,VOCs的去除效率与VOCs的种类、浓度、低温等离子体电源的功率、气体的停留时间等因素密切相关。低温等离子体技术适用于低浓度VOCs净化(如室内空气净化),具有装置简单、阻力低等优点。在工业VOCs净化过程中,存在能耗高、会产生不完全降解产物的缺点。G.光催化技术光催化技术利用特定波长的光(通常为紫外光)照射光催化剂,激发出“电子-空穴”(一种高能粒子)对,这种“电子-空穴”对与水、氧发生化学反应,产生具有极强氧化能力的自由基活性物质,将吸附在催化剂表面上的VOCs氧化成为CO2和H2O等无毒无害物质。光催化技术反应条件温和、设备简单、维护方便,但存在反应速率慢、光子效率低、催化剂失活和难以固定等缺点。(2)VOCs组合治理技术VOCs组合处理技术主要是将多个治理工艺进行有机结合,如冷凝—吸附浓缩、吸附浓缩—冷凝回收技术、吸附—燃烧技术等,这类组合处理技术具有较强的针对性和互补性,处理效果远优于单一治理技术。A.冷凝-吸附技术冷凝-吸附技术适用于高浓度、有回收价值的VOCs净化,充分发挥了冷凝法在冷凝高浓度VOCs方面和吸附法在处理低浓度VOCs的优势。通常采用常温水或低温水等介质对高浓度的废气进行冷凝回收,冷凝后的尾气需进行吸附后排放。该法具有回收率高、安全性好等优点。B.吸附浓缩-冷凝回收技术吸附浓缩—冷凝回收技术适用于低浓度、大风量、有回收价值的VOCs净化。吸附装置可以是固定床,也可以是转轮。吸附饱和后采用热气流对吸附床进行再生,再生后的高浓度废气通过冷凝器将有价值的VOCs组分进行回收,不凝尾气再返回吸附器进行吸附净化。C.吸附冷凝-燃烧技术吸附浓缩—燃烧技术是将吸附技术和燃烧技术有机地结合起来的一种组合技术,适合于大风量、低浓度或浓度不稳定的废气治理。吸附剂可以采用活性炭或沸石,燃烧技术可采用高温焚烧技术或催化燃烧技术,当废气中不含催化剂中毒的物质时,通常采用催化燃烧进行后处理,反之则采用高温焚烧。目前,吸附浓缩—燃烧技术是低浓度、大风量VOCs治理的主流技术之一。(3)技术对比常用的VOCs污染控制技术要有吸附法、吸收法、冷凝法、燃烧法、生物降解法和吸附-催化燃烧组合法等。这些技术各有其适用的条件和优点,在应用时应有所选择。表5-2常用的VOCs控制技术的对比名称适用条件优点缺点吸附法适用于常温低浓度的VOCs废气投资低;处理效率高;操作简单。吸附剂更换频繁,运行费用高;吸收饱和后的吸附剂属于危险废物,易产生二次污染。吸收法适用于浓度较高的VOCs废气投资低;操作简单。处理效率有限;吸收剂更换频繁,运行费用高;吸收饱和后的吸收剂属于危险废物,易产生二次污染。冷凝法适用于高沸点、高浓度、组分较单一的VOCs废气处理效率高;可回收有用组分。投资和运行费用较高;单独使用难以达标排放;冷凝液直接排放会产生二次污染。膜分离适用于较高浓度VOCs气体(体积分数在0.1%以上)的分离与回收选择性去除VOCs;处理效率高;可回收组分。投资和运行费用高;膜的稳定性差;通量小;膜污染。热力燃烧适用浓度范围广处理效率高;操作简单。投资费用较高;需燃烧辅助燃料,运行费用高。催化燃烧适用于中高浓度的VOCs废气处理效率高;反应温度较低;操作简单。投资和运行费用较高;对废气中的颗粒物浓度要求高;不允许含催化剂中毒的物质。生物技术适用于低浓度、可生物降解的VOCs废气处理效率高;运行费用低。严格满足排放要求的投资费用高;降解速度慢;占地面积广;运行操作条件不易控制。低温等离子体适用于低浓度的VOCs废气处理效率较高;阻力小;操作简单;可与其它技术联合使用。严格满足排放要求的装机功率高,投资费用高,目前该产品五花八门,大多无法真正达到治理效果;运行费用较高;会产生不完全降解产物。光催化适用于低浓度的VOCs废气处理效率较高;操作简单。反应速率慢,光子效率低,严格满足排放要求的投资费用高,设备体积大;催化剂易失活,寿命短;运行费用较高。冷凝—吸附适用于高浓度VOCs废气,组分较单一回收效率高;可回收有用组分。投资和运行费用较高;冷凝液直接排放会产生二次污染。活性炭吸附浓缩—冷凝回收适用浓度范围广,组分较单一处理效率高;可回收有用组分。投资和运行费用较高;冷凝液直接排放会产生二次污染。吸附—燃烧法适用于低浓度的VOCs废气处理效率高;自动化程度高。吸附剂的再生操作控制要求高;投资和运行费用较高。(4)常用VOCs治理技术适用范围综合分析各种VOCs治理技术的优缺点和适用范围,常用的VOCs治理技术如下表所示。表5-3常用VOCs治理技术的适用范围治理技术单套装置适用气体流量范围(m3/h)适用VOCs浓度范围(mg/m3)适宜废气温度范围(℃)投资费用(万元)运行费用(万元/a)收益(万元/a)吸附技术1000-50000<1000<4010-2090-160——蓄热燃烧技术(RTO)1000-1000001000-1/4LEL<200120-15016-2010-15蓄热催化燃烧技术(RCO)1000-1000001000-1/4LEL<200120-15018-2210-15催化燃烧技术(CO)1000-1000001000-8000≥0100-13020-2510-15吸附浓缩—冷凝回收技术10000-1500001000-66250<40120-16040-6070-110生物技术1000-50000<500<4560-805-8——活性炭吸附浓缩—燃烧技术10000-200000100-2000<4050-8012-18——沸石吸附浓缩—燃烧技术10000-200000100-2000<40100-15012-18——注:1、LEL:LowerExplosionLimited,可燃气体在空气中遇明火种爆炸的最低浓度,即爆炸下限;

2、吸附技术、吸附浓缩—冷凝回收技术、生物技术、吸附(活性炭、沸石)浓缩—燃烧的投资运行费用是在处理风量20000m3/h,VOCs的初始浓度为200mg/m3,每天工作8小时,每年工作300天的情况下的估算值;

3、RTO、RCO、CO的投资运行费用是在处理风量10000m3/h,VOCs的初始浓度为3000mg/m3,每天工作24小时,每年工作300天的情况下的估算值。除了废气中VOCs的浓度以外,废气的种类和温度等参数也必须进行综合考虑。由于VOCs的种类繁多,性质各异,排放条件多样,首先需要充分了解不同治理技术的特点及其有效的使用范围,对具体的VOCs治理项目从技术上和经济上进行综合评估,优选治理技术。二、印刷行业VOCs治理可行技术分析1、溶剂型凹版印刷、溶剂型凸版印刷、干复、涂布等生产工艺的有组织废气根据溶剂型油墨的VOCs排放特征,主要分为四大类:①大风量、低浓度、年排放量较大的VOCs废气;②高浓度、无回收价值的VOCs废气;③有回收价值的VOCs废气;④低浓度、年排放量较小的VOCs废气。(1)大风量、低浓度、年排放量较大的VOCs废气该类废气主要来源于分散、混合、包装等环节,建议采用吸附浓缩+催化燃烧/蓄热(催化)燃烧。1)吸附目前,常用的吸附材料主要有活性炭和沸石。①活性炭活性炭为吸附材料时,建议的运行参数为:A、入口废气应满足颗粒物不大于1mg/m3,相对湿度(RH)小于等于80%、温度小于等于40℃等条件;B、吸附层的气流风速是吸附器设计的主要参数,颗粒状吸附剂的气流风速宜低于0.60m/s;蜂窝状吸附剂的气流风速宜低于1.20m/s;活性炭纤维毡吸附剂的气流风速宜低于0.15m/s;C、采用热气流吹扫再生时,对于活性炭和活性炭纤维吸附剂,再生热气流温度应低于120℃。当废气中含有在活性炭存

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