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浅谈水性涂料环境影响分析

  1 引言

  水性涂料是以水作溶剂,以丙烯酸、环氧树脂等为主要成分,辅加助剂,经分散研磨等工艺制成,可用于木器、金属、塑料、玻璃、建筑表面等工业防护上。

  近年来,我国涂料行业一直致力于开发低污染、高固体分或无溶剂(包括粉末、光固化)涂料、水性涂料(耐高温隔热保温涂料和耐高温防腐涂料) ;开发低环境风险的防污技术和防污涂料;积极制定涂料行业清洁生产工艺评价标准等,以推动涂料行业新工艺、新材料和新技术的发展,为涂料行业在“低碳”道路上带来了新的发展机遇。我国涂料行业正朝着环保性、经济性、高性能三大方向发展。未来几年的涂料市场仍有很大的发展空间,投资前景广阔。据国家统计局最新统计数据显示,2018 年上半年全国规模以上企业涂料产量累计 839.49 万吨,同比增长了 0.6 %,预计 2018 年中国涂料产量将达 2243 万吨。到 2020 年,中国涂料产量将超 2700 万吨涂料产量稳步增长 。

  2 工艺流程及产污环节分析

  水性涂料为投料、分散、研磨、调色、灌装检验等工段,首先按技术配方给定的投料配比进行投料,对于钛白粉和颜料等固体粉末状原料,采用人工刀划方式,将塑料包装袋划破后,从投料口倒入搅拌釜;此过程产生一定量的粉尘。

  对于环氧树脂、甲基异丁基酮、异丙醇采用管道输送的方式,颜填料等倒入搅拌釜内,此过程产生一定量的粉尘废气。投料机具为人工控制的机械手臂,可将物料桶提出并倾倒翻转投料,机具上带有电子秤,可边投料边读数以确定投料量。投料时,釜内设有抽风管,使釜内为负压状态,产生的粉尘及有机溶剂挥发废气由抽风管抽出进行处理。投料完成后,即关闭搅拌釜为密闭状态,开启搅拌。通过高速搅拌使各种物料混合均匀。把混合均匀的物料密闭转入研磨机中进行研磨,使其达到规定的细度;物料在设备之间的转出、转入均使用物料泵,并通过管道在密闭状态下进行。实验室先配制小样以确定色料投加量,将研磨好的物料转入分散釜内,按配比要求投入色料和溶剂(稀释至规定浓度),并进行高速分散搅拌。分散完成后,取样实验室分析监测。合格者直接出料包装,不合格者继续调配并再次研磨、分散搅拌、检测,直到合格后出料包装。利用物料重力通过滤滤芯达到过滤目的。粘度较大的品种,采用压滤方式加快过滤速度。产品更换时设备采用清水清洗,具体生产工艺可见图 1。


图 1 水性涂料生产工艺及产污图


  3 采取的环保措施及主要环境影响

  3.1 废气污染

  废气污染因子主要为粉尘、有机物等,经收集后通过“弹匣式除尘+沸石转轮吸附浓缩+催化氧化(CO)”系统处理,废气处理图见图 2 所示,98 %被转轮吸收处理系统,转轮吸附+催化氧化处理效率可达 92 %以上,未被处理的废气及约 2 %的废气没有进入飞轮吸收处理系统,进入 15m 高排气筒排放,总处理效率可达90 %以上。

  3.2 废水污染

  产生废水水质较简单,洗罐废水可经生化处理后与厂区初期雨水、生活废水一同排入区域污水处理厂处理达标准后排放,对水质影响不大。


图 2 涂料废气处理示意图

  3.3 噪声污染

  噪声源主要为真空泵、机泵、空压机等设备,其噪声源强约80~85 分贝,经隔声降噪处理后,其厂界昼夜间噪声值均满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中的 3 类标准,对区域声环境质量影响较小,不会产生扰民问题。

  3.4 固废污染

  固体废弃物主要有:设备清洗时产生的不可再利用的完全废弃的废有机溶剂,废气处理过程中产生的废转轮,实验室废物,生产过程中过滤产生的漆渣及其滤芯,除尘器收集的粉尘,生产过程中,吸收及擦除污物产生的废砂、废纱布,废弃包装桶,过滤包装过程产生的不合格品,实验室废气处理过程产生的废活性炭。固废特别是危险固废的管理和防治按《危险废物规范化管理指标体系》进行管理,项目正常运行时固废全部处理处置,对周围环境不会产生二次污染。

  4 环境风险

  生产及储运过程中存在众多危险性因素,包括危险物料和危险工艺过程等,企业应针对不同环节的事故和风险,从运输、储运、生产全过程及末端治理进行全面的风险管理和防范。企业建设足够容量的事故应急池、事故沟、火灾报警装置、消防设施等事故应急处置设施,可满足建成后的需要。

  通过对项目物料储存情况、理化性质分析,选择丙烯酸储罐泄漏作为分析对象。据导则预测模式预测结果表明,在事故状态下,下风向丙烯酸的最大落地浓度低于 LC 50 的限值,一般不会出现死亡情况,但可能造成急性中毒。因此,在落实各项风险防范措施的前提下,该风险水平是可以接受的。

  5 结论

  水性涂料项目涉及的化学品种类比较多,产生的主要污染物为有机废气,主要做好有机废气的处理,同时做好“三同时”措施,通过总结该行业的环境影响工作的方法,对推进环保涂料具有深远意义。