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| 标准编号 | HJ 1179-2021 (HJ1179-2021) | | 中文名称 | | | 英文名称 | (A guide to feasible technologies for the prevention and control of pollution in the coating and ink industry) | | 行业 | 环保行业标准 | | 字数估计 | 16,112 | | 发布机构 | 生态环境部 |
HJ 1179-2021: 涂料油墨工业污染防治可行技术指南
HJ 1179-2021 英文名称: (A guide to feasible technologies for the prevention and control of pollution in the coating and ink industry)
中华人民共和国国家生态环境标准
涂料油墨工业污染防治可行技术指南
本电子版为正式标准文本,由生态环境部环境标准研究所审校排版。
2021-05-12发布 2021-05-12实施
生 态 环 境 部 发 布
1 适用范围
本标准提出了涂料油墨工业的废气、废水、固体废物和噪声污染防治可行技术。
本标准可作为涂料油墨工业企业或生产设施建设项目的环境影响评价、国家污染物排放标准制修
订、排污许可管理和污染防治技术选择的参考。
本标准不适用于合成树脂生产及改性的生产装置。
2 规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。
凡是未注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
4.1.1.1 根据涂料产品形态和使用的分散介质可分为溶剂型涂料、水性涂料和粉末涂料等。其中溶剂型
涂料和水性涂料的生产过程主要包括原辅材料储存、计量、输送、投料、混合、研磨、调配、过滤、储
存、包装、清洗等工序。粉末涂料的生产过程主要包括原辅材料储存、计量、输送、投料、混合、熔融
挤出、压片、冷却、破碎、研磨、风力筛选、包装等工序。涂料生产工艺流程见附录 A。
4.1.1.2 涂料生产过程中使用的主要原辅材料包括树脂、填料、溶剂、助剂和颜料等。含 VOCs的材料
包括树脂、溶剂和助剂,其中树脂包括醇酸树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂和聚氨
酯树脂等;溶剂包括烷烃为主的脂肪烃混合物、芳香烃、醇类、醚类、酮类、酯类和氯代烷烃等;助剂
包括流平剂、增稠剂、表面活性剂、增塑剂、催干剂、固化剂等。
4.1.1.3 涂料生产所用能源主要包括电力、天然气等。
4.1.2 油墨制造生产工艺
4.1.2.1 根据油墨产品形态可分为浆状油墨、液体油墨等;根据使用连结料可分为溶剂型油墨、水性油
墨和胶印油墨等。油墨的生产过程主要包括原辅材料的储存、计量、输送、投料、混合(捏合)、研磨、
调配、过滤、储存、包装、清洗等工序。油墨的生产工艺流程见附录 A。
4.1.2.2 油墨生产过程中使用的主要原辅材料包括颜料、连结料(植物油、矿物油、树脂、溶剂等)、
填料和助剂等。含 VOCs的材料包括树脂、溶剂和助剂,其中树脂包括聚酰胺树脂、氯化聚丙烯树脂、
聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、酚醛树脂和环氧树脂等;溶剂包括以烷烃为主的脂肪烃混合物、
芳香烃、醇类、酮类和酯类等;助剂包括干燥剂、防干剂、减粘剂、稀释剂、增稠剂、增塑剂、冲淡剂、
反胶化剂、表面活性剂、消泡剂、紫外线吸收剂、防针孔剂、发泡剂等。
4.1.2.3 油墨生产所用能源主要包括电力、天然气等。
4.2 污染物的产生
4.2.1 涂料制造污染物的产生
4.2.1.1 涂料生产废气污染物包括 VOCs及颗粒物等。VOCs主要产生于含 VOCs原辅材料的储存、混
合、研磨、调配、过滤、储存、包装等工序,以及移动缸、固定缸及零部件等的清洗过程、含 VOCs
危险废物的贮存等。颗粒物主要产生于固体原辅材料的混合、研磨、调配和过滤等工序。不同涂料产品
类型的单位产品 VOCs产生量及 VOCs产生浓度水平见附录 B。
4.2.1.2 涂料生产废水主要产生于移动缸、固定缸和车间等的清洗过程,主要污染物为化学需氧量
(CODCr)、五日生化需氧量(BOD5)、悬浮物(SS)、氨氮(NH3-N)和总氮(TN)等。
4.2.1.3 涂料生产过程中产生的一般工业固体废物主要包括未沾染具有危险特性物质的废弃包装物及
容器等。产生的危险废物主要包括沾染具有危险特性物质的废弃包装物及容器、生产过程中产生的含
VOCs 废料(渣、液)、废气净化系统产生的颗粒物、废活性炭、废催化剂、废抹布等,以及其他列入
《国家危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体
废物。
4.2.1.4 涂料生产过程中的噪声主要产生于生产设备(如砂磨机、球磨机、高速分散机、输送泵等)和
辅助生产设备(如排风机、电机、提升泵、鼓风机、空压机等)的运行。
4.2.2 油墨制造污染物的产生
4.2.2.1 油墨生产废气污染物主要包括 VOCs及颗粒物。VOCs主要产生于含 VOCs原辅料(连结料等)
的储存、混合(捏合)、研磨、调配、过滤、储存、包装等工序,以及移动缸、固定缸及零部件等的清
洗过程、含 VOCs危险废物的贮存等。颗粒物主要产生于固体原辅材料的混合(捏合)、研磨、调配和
过滤工序。不同油墨产品类型的单位产品 VOCs产生量及 VOCs产生浓度水平见附录 B。
4.2.2.2 油墨生产废水主要产生于油墨生产过程的混合(捏合)、移动缸、固定缸和车间等的清洗过程,
主要污染物为 CODCr、BOD5、SS、NH3-N和 TN等。
4.2.2.3 油墨生产过程中产生的一般工业固体废物主要为未沾染具有危险特性物质的废弃包装物及容
器。产生的危险废物主要为沾染具有危险特性物质的废弃包装物及容器、生产过程中产生的含 VOCs
废料(渣、液)、废气净化系统产生的颗粒物、废活性炭、废催化剂、废抹布等,以及其他列入《国家
危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。
4.2.2.4 油墨生产过程中的噪声主要产生于生产设备(如砂磨机、球磨机、高速分散机、输送泵等)和
辅助生产设备(如排风机、电机、提升泵、冷却塔、鼓风机、空压机等)的运行。
5 污染预防技术
5.1 大气污染预防技术
5.1.1 原辅材料替代技术
5.1.1.1 涂料用水性树脂替代技术
该技术通常适用于水性建筑涂料、水性工业涂料等涂料产品的生产。该技术以水性树脂作为成膜物
质,并以水作为分散介质生产水性涂料。适用于水性涂料生产的水性树脂包括水性丙烯酸树脂、水性聚
氨酯树脂、丙烯酸聚氨酯树脂、水性环氧树脂、水性醇酸树脂和水性聚酯树脂等。与生产溶剂型涂料相
比,生产水性涂料的 VOCs产生量一般可减少 30%以上。
5.1.1.2 油墨用水性树脂替代技术
该技术通常适用于水性凹版油墨、水性柔版油墨等油墨产品的生产。该技术以水性树脂作为连结料,
并以水作为分散介质生产水性油墨。适用于水性油墨生产的水性树脂包括水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯
树脂、丙烯酸聚氨酯树脂、水性环氧树脂等。与生产溶剂型油墨相比,生产水性油墨的 VOCs产生量一
般可减少 30%以上。
5.1.2 设备或工艺革新技术
5.1.2.1 桶泵投料技术
该技术适用于涂料油墨生产的液体自动化投料工序。与人工投料相比,该技术可减少含 VOCs原
辅材料在投料工序中与空气的接触面积和时间,以减少此工序 VOCs产生量。管道接口的密封性会影
响该技术 VOCs产生量。当物料粘度比较大时,易造成管道堵塞,使清洗频率增加,影响 VOCs减排
效果。
5.1.2.2 粉末密闭投料技术
该技术适用于粉末涂料生产的固体原辅材料的投料工序。该技术一般采用由密闭式拆包机、料罐和
气力输送管道等组成的密闭投料装置。与人工投料相比,该技术可减少原辅材料中颗粒物的无组织排放
和物料损失。适用于同种产品的大批量生产,在转换产品时,管道的清洗过程较繁琐。
5.1.2.3 密闭式砂磨机研磨技术
该技术适用于涂料油墨生产的研磨工序。密闭式砂磨机的密闭性能好,与传统篮式研磨机相比,能
大幅减少研磨工序中 VOCs产生量。与传统三辊式研磨机相比,该技术一般可减少研磨工序 VOCs产生
量的 90%以上。
5.1.2.4 自动或半自动包装技术
该技术适用于涂料油墨产品包装工序。自动包装技术可对涂料油墨产品包装过程的全部工序(罐装、
称量、压盖和码垛等)实现自动化。仅实现以上部分工序自动化的包装技术为半自动包装技术。与手动
包装相比,该技术包装时间更短、计量更准确,可减少涂料油墨产品在包装工序中与空气的接触时间,
以减少此工序 VOCs产生量。适用于同种产品的大批量生产,在转换产品时,罐装设备的清洗过程较繁
琐。在自动、半自动包装处应采取局部气体收集措施,废气应排至废气收集处理系统。
5.1.2.5 固定缸/移动缸气体收集技术
该技术适用于固定缸/移动缸的投料和调配等工序。在固定缸/移动缸顶部连接处设置废气收集管
道,使固定缸/移动缸内部呈现微负压状态。废气应排至废气收集处理系统。当产品中含有挥发速率较
大的组分(如二甲苯、异丙醇等)时,该技术可造成物料损失,使产品质量下降,同时 VOCs产生量
增加。
5.2 废水污染预防技术
清洗水循环回用技术。该技术适用于水性涂料和水性油墨生产设施(移动缸及零部件等)的清洗过
程。清洗废水经沉淀后循环回用至清洗过程,可减少清洗过程中新鲜水用量 90%以上,并可减少清洗
废水产生量 90%以上。当水性涂料和水性油墨中水溶性溶剂含量偏高时,会影响回用率。
6 污染治理技术
6.1 大气污染治理技术
6.1.1 除尘技术
该技术适用于固体原辅材料的混合、研磨、调配和过滤等工序废气中颗粒物的治理。涂料油墨工业
常用的除尘技术为袋式除尘技术和滤筒除尘技术。
6.1.1.1 袋式除尘技术
该技术适用的颗粒物粒径范围一般为 0.5 μm 以上。采用的滤料通常由天然纤维、合成纤维或多种
纤维组合制成。该技术性能稳定可靠、操作简单。涂料油墨工业企业使用的袋式除尘器一般以脉冲式袋
式除尘器为主,系统阻力通常为 1 000~1 500 Pa,除尘效率通常可达 99%以上。袋式除尘技术的技术
参数应满足 HJ 2020的相关要求。该技术需定期清理或更换滤袋。
6.1.1.2 滤筒除尘技术
该技术适用的颗粒物粒径范围一般为 0.5 μm以上。该技术空间利用率高,滤料材质通常为合成纤
维材料,滤料使用寿命较长。涂料油墨工业企业使用的滤筒除尘器的系统阻力通常低于 800 Pa,除尘效
率通常可达 95%以上。该技术需定期清理或更换滤筒。
6.1.2 吸附法 VOCs治理技术
该技术利用吸附剂(活性炭、活性碳纤维、分子筛等)吸附废气中的 VOCs污染物,使之与废气分
离,简称吸附技术。主要包括固定床吸附技术、移动床吸附技术、流化床吸附技术、旋转式吸附技术。
涂料油墨工业常用的吸附技术为固定床吸附技术和旋转式吸附技术。若废气中的污染物在吸附剂存在时
易发生聚合、交联、氧化等反应,不宜采用该技术。
6.1.2.1 固定床吸附技术
该技术适用于溶剂型涂料、水性工业涂料、溶剂型油墨、水性油墨和胶印油墨生产工艺废气的治理。
吸附过程中吸附剂床层处于静止状态,对废气中的 VOCs污染物进行吸附分离。涂料油墨工业一般使用
活性炭作为吸附剂。应根据污染物处理量、处理要求等定时再生或更换吸附剂,以保证治理设施的去除
效率。入口废气颗粒物浓度宜低于 1 mg/m3、温度宜低于 40℃、相对湿度(RH)宜低于 80%。该技术
的技术参数应满足 HJ 2026的相关要求。活性炭吸附材料通过解吸而循环利用,脱附的 VOCs可通过燃
烧法 VOCs治理技术进行销毁。
6.1.2.2 旋转式吸附技术
该技术适用于溶剂型涂料、水性工业涂料、溶剂型油墨生产工艺废气的预浓缩。吸附过程中废气与
吸附剂床层呈相对旋转运动状态,对废气中的 VOCs污染物进行吸附分离,一般包括转轮式、转筒(塔)
式。涂料油墨工业一般使用分子筛作为吸附剂,用于低浓度 VOCs废气的预浓缩,脱附废气一般采用蓄
热燃烧或催化燃烧技术进行治理。入口废气需满足颗粒物浓度宜低于 1 mg/m3、温度宜低于 40℃、相对
湿度(RH)宜低于 80%。该技术的技术参数应满足 HJ 2026的相关要求。
6.1.3 燃烧法 VOCs治理技术
该技术通过热力燃烧或催化燃烧的方式,使废气中的 VOCs污染物反应转化为二氧化碳、水等物质,
简称燃烧技术。主要包括热力燃烧技术(Thermal Oxidation,TO)、蓄热燃烧技术(Regenerative Thermal
Oxidation,RTO)、催化燃烧技术(Catalytic Oxidation,CO)和蓄热催化燃烧技术(Regenerative Catalytic
Oxidation,RCO)。涂料油墨工业常用的燃烧技术为 RTO和 CO,适用于卷钢、船舶、机械、汽车等行
业的溶剂型工业涂料生产和溶剂型凹版、柔版等油墨生产的工艺废气治理。
6.1.3.1 蓄热燃烧技术
该技术适用于溶剂型涂料、水性工业涂料、溶剂型油墨的工艺废气治理。采用燃烧的方法使废气中
的 VOCs污染物反应转化为二氧化碳、水等物质,并利用蓄热体对反应产生的热量蓄积、利用。该技术
适用于颗粒物浓度低于 5 mg/m3的废气治理。涂料油墨工业企业采用两室 RTO 的 VOCs 去除效率通常
可达 95%以上,多室或旋转式 RTO的 VOCs去除效率通常可达 98%以上。当废气中含有卤化物等时,
不宜采用此技术。RTO 的技术参数应满足 HJ 1093 的相关要求。非连续生产工况下或入口废气 VOCs
浓度水平波动较大时,采用该技术治理废气的能耗会增加。中大型企业较适合采用该技术,通过余热回
收减少运行费用。
6.1.3.2 催化燃烧技术
该技术适用于溶剂型涂料、水性工业涂料、溶剂型油墨的工艺废气治理。在催化剂作用下,废气中
的 VOCs污染物反应转化为二氧化碳、水等物质。该技术适用于颗粒物浓度低于 10 mg/m3的废气治理。
该技术反应温度低、不产生热力型氮氧化物。涂料油墨工业企业采用 CO 的 VOCs 去除效率通常可达
95%以上。当废气中含有卤化物、有机硅、含硫化合物等致催化剂中毒物质时,不宜采用此技术。该技
术的技术参数应满足 HJ 2027的相关要求。
6.2 废水污染治理技术
6.2.1 水性涂料生产废水处理技术
水性涂料生产废水一般采用预处理(混凝沉淀)+高级氧化(芬顿/铁碳等)+生化处理(厌氧水解
酸化+活性污泥法/生物接触氧化/序批式活性污泥法等)处理工艺处理后,再进入综合废水处理系统。
6.2.2 水性油墨生产废水处理技术
水性油墨生产废水一般采用预处理(混凝沉淀)+生化处理(厌氧水解酸化+活性污泥法/生物接触
氧化/序批式活性污泥法等)处理工艺处理后,再进入综合废水处理系统。
6.3 固体废物综合利用和处置技术
6.3.1 资源化利用技术
对于涂料油墨生产过程中产生的未沾染具有危险特性物质的废弃包装物及容器等一般工业固体废
物,属于可再生资源的宜由专门单位回购并进行再生利用,回收利用比例宜大于等于 98%,可产生经
济效益。
6.3.2 危险废物利用处置
涂料油墨生产过程中产生的危险废物,应委托有资质的单位进行利用处置,并满足 GB 18597和《危
险废物转移联单管理办法》等危险废物环境管理有关要求。
6.4 噪声污染治理技术
企业规划布局宜使主要噪声源远离厂界和噪声敏感点。以低噪声的工艺和设备代替高噪声的工艺和
设备。由涂料油墨生产设备和辅助设备的振动、摩擦和撞击等引起的机械噪声,可采取隔振、隔声措施,
如对设备加装隔振装置、加设设备隔声围护或将某些设备传动的硬连接改为柔连接;车间内可采取吸声
和隔声等降噪措施;对于空气动力性噪声,可采取安装消声器等措施。隔声、吸声、消声和隔振的设计
应符合 GB/T 50087的有关规定。
7 环境管理措施
7.1 一般原则
7.1.1 鼓励并增加低 VOCs含量涂料和油墨的生产。
7.1.2 应加强对涂料油墨生产工艺......
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