纺织印染工业废气污染现状及治理发展趋势

（上海市崇明区环境监测站 上海 202150）

近年来，我国环境污染问题日益严重，尤其是大气污染严重影响着人们的日常生活质量。根据分析报道，我国大气污染来源主要包括化石燃料燃烧、机动车尾气排放、工业废气排放、扬尘污染等，其中，细颗粒物（如PM2.5）、挥发性有机物（VOCs）、温室气体（如二氧化碳）和臭氧等已引起国家政府和相关监管部门的广泛重视[1]。我国自《大气污染防治行动计划》颁布实施以来，以可吸入颗粒物（PM10）和PM2.5为特征污染物的区域性大气污染状况已得到明显改善，雾霾污染天气已大幅降低，取得了显著成效。然而，随着我国经济的快速发展，工业生产过程中所排放的VOCs问题日益凸显，生态环境部也于2021年2月例行新闻发布会指出VOCs将成为我国“十四五”城市空气质量考核新指标，对工业VOCs的排放和治理提出了更高的要求[2]。

纺织印染工业是制造业中产业链最长且最为复杂的行业之一，同时也是一个高污染和高能耗行业。在2000年～2012年期间，该行业由于能源消耗所排放的二氧化碳量居全国工业行业第8位，且呈现逐渐递增的发展趋势，其中，2012年的碳排放量是2000年的2.11倍[3]。此外，纺织印染工业废气也是大气PM2.5的重要贡献者。相比纺织染整工业废水的排放污染问题，我国对纺织印染工业生产过程中所产生的废气污染问题尚未足够重视，现阶段执行的《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）存在对特定行业污染指标针对性不强等实际问题，与纺织印染工业行业的发展和污染防治工作脱节。虽然我国已于2013年开始着手《纺织印染工业大气污染物排放标准》的制订工作，但至今仍未颁布实施。尽管如此，浙江省人民政府制定《浙江省清洁空气行动方案》要求2012年底所有纺织印染行业定型机必须安装废气净化设施[4]，并于2015年3月发布实施《纺织染整工业大气污染物排放标准》（DB33/962-2015）地方标准，对纺织印染生产加工工序中产生的颗粒物、油烟、VOCs、苯系物等指标进行限值规定。由此可见，纺织印染工业废气监测和治理技术的研发及排放标准的制订已迫在眉睫。

1.纺织印染工业废气来源

纺织印染工业废气主要来源于生产加工工艺过程，通常通过烟囱有组织高空排放，但也有少量由于无法集中收集而无组织排放。在纺织印染加工过程中，布匹煮漂、染色、印花等工序环节均会产生一定量废气，例如，在涤纶分散染料热熔染色工艺中，一些小分子染料在高温条件会升华形成废气释放；棉织物的免烫、阻燃整理等工序均需经过烘焙环节，因此在加工过程中所加入的有机助剂等会在烘焙时释放甲醛和氨等废气，是纺织印染工业VOCs排放的重要贡献源；印花过程配制浆料助剂所使用的溶剂在烘干时同样会被释放挥发出来；染色和漂洗后的热定型工序所产生的废气是纺织印染工业VOCs排放的主要来源[4]，含有前段工艺中所使用的有机溶剂、染料和助剂、印花糊剂、柔软剂等，对车间和周边环境空气污染较为严重，已受到纺织印染工业行业的广泛关注。除纺织染整生产过程中所产生的工艺废气外，由于纺织印染行业是工业废水排放大户，而在印染废水和污泥处理过程中也会产生恶臭气体，如硫化氢和氨等。

2.纺织印染工业废气污染和治理技术现状

根据《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》可知，在我国不同来源VOCs排放总量中，纺织印染工业VOCs排放量约占8.8%，而在工业过程VOCs排放总量中，其占比超过30%[5]。VOCs排放不仅会对大气环境质量造成污染影响，同时还会诱导一些复杂光化学反应的发生，参与形成二次有机气溶胶，是污染空气中PM2.5生成的一个潜在因素。在过去很长一段时间里，由于缺少具有针对性的行业标准，我国对纺织印染工业废气的排放、监管和控制难度很大，且对纺织印染废气污染重视程度也不够，从而导致大量废气未经有效处理即被无组织排入大气中。

相比国内，国外发达国家自2000年起已开始关注纺织印染工业废气的治理和监管，鼓励通过改进生产加工装备和工艺，尽量采用不产生或少产生废气的先进工艺，从源头减少废气的产生和排放，同时加大废气治理技术的研发和应用，通过源头减排、过程控制和末端治理相结合的思路方法，有效地削减纺织印染工业废气的排放。现阶段，欧洲国家纺织印染企业较多地采用非水相染色方法，即采用有机溶剂替代水进行织物染色，一方面可以减少新鲜水消耗量和废水排放量的同时，另一方面也可大大降低了废气的产生和排放，以及能量的消耗，例如，英国推荐采用溶剂气相法，织物经浸轧烘烤后使用三氯乙烯汽蒸进行染色，取得了较好的染色效果。此外，其他先进染色工艺如采用染料和整理剂蒸汽进行气相染色，以及微泡沫染色等的开发和应用，对纺织印染工业的污染控制发挥着积极作用。针对热定型机废气产生和排放状况，目前在热定型机装备升级和研发方面也取得了进步和突破，通过对织物表面烘焙湿度、烘焙废气排放温度和湿度，以及出布回潮率等参数进行全程实时监测与调控，有效地控制烘焙废气产生和排放。

我国针对纺织印染工业废气方面的基础研究和治理实践起步相对较晚，目前主要关注于对热定型机废气集中收集、余热回收和污染治理，而针对热定型机装备和工艺方面的研究很少。由于热定型机废气多集中在纺织印染工序的后处理阶段，通常采用水气联合的方法对其进行处理后排放，并进行余热回收。热定型机废气治理技术主要包括水喷淋、静电处理、活性炭吸附和催化氧化技术等[5,7]，其中，水喷淋吸收和静电处理是纺织印染工业企业常用废气治理方法。刘慧清等[8]采用“过滤—水喷淋—冷却—电场处理”集成系统对纺织印染定型机含油废气进行收集治理，废气颗粒物、非甲烷总烃和VOCs平均去除率分别可达56.9%、66.5%和60.0%。浙江某企业通过对热定型机废气湿式静电处理系统进行技术改造，同时增加活性炭吸附再生和催化氧化装置系统，实现对热定型机VOCs去除效果达到95%以上[6]。我国纺织印染工业主要集聚区如浙江、江苏、福建和广东等地区已开始推广热定型机有机废气的回收处理排放技术，通过冷凝、过滤、吸收分离等技术手段先将热定型机废气中的有机组分进行分离和回收，用于质量要求相对较低的工序环节，同时兼顾余热回收再利用。例如，广东某纺织印染企业设计采用“热交换—喷淋洗涤—静电除尘—活性炭吸附”四级组合技术对定形机废气进行处理并回收热量，净化效果显著，粉尘、油烟和VOCs去除率均达90%以上，可回收余热折合标煤约129.6吨/年，回收废油8.95吨/年，取得了较好的经济效益和环境效益[9]。

3.纺织印染工业废气治理发展趋势

近年来，纺织印染工业废气产生排放和污染治理已引起行业关注，相比传统末端治理的方法思路，从废气源头尽可能控制和减排是解决废气污染问题的首要关键。因此，纺织印染行业应加大对清洁生产工艺、先进生产装备等的研发和应用力度，减少染整加工过程中有机溶剂和染料助剂等的使用量，并尽量采用上染率和化学稳定性高、色牢度等产品指标达到国际标准的原料，工艺上可采用装备有能够在线检测自动控制温度和湿度的染色工艺等，减少废气的产生和排放。除从源头控制外，针对先进废气治理技术的研发和推广应用也是控制纺织印染工业废气污染的重要途径，如催化燃烧、微生物降解，以及组合技术等。

此外，加强政府监管也是纺织印染工业废气排放污染处理方面的重要环节，其中，具有针对性的专项整治是一种有效的监管形式，环保部门可以成立专项整治领导小组，对纺织印染企业废气排放进行有效监管，确保其符合相应的标准规范，同时结合相关奖惩政策，鼓励和督促纺织印染工业企业重视废气污染治理，结合源头减排、过程控制和末端治理，减少废气排放和污染程度。

纵观我国纺织印染工业废气产生、排放和治理现状，应重点针对纺织印染先减工艺和装备进行研发，推广清洁生产装备和工艺的应用，同时在废气治理技术方面加大研发力度。此外，《纺织印染工业大气污染物排放》的加快出台和实施，对纺织印染工业废气的处理、监测和监管等将提供准绳和依据，能够有效地推动纺织印染工艺和装备的升级改造，以及废气监测和治理技术的研发，同时倒逼纺织印染工业企业加大清洁生产工艺和废气治理技术的应用，有效地减少废气的产生和排放。