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《印染行业定型机废气排放限量》DB330621T059-2013

《纺织染整工业大气污染物排放标准》

(征求意见稿)

编制说明

2013年11月

目录

1、项目背景 (1)

1.1 任务来源 (1)

1.2 工作过程 (1)

2、纺织染整行业概况 (2)

2.1 我省纺织染整行业概况及分布 (2)

2.2 纺织染整行业相关政策、标准 (4)

3、标准制订的必要性分析 (6)

3.1 纺织染整行业存在较为严重的污染隐患 (6)

3.2 现行国家标准不能满足我省行业环境监管的需求 (7)

3.3 纺织染整行业自身健康发展的需求 (7)

4、总体思路、编制原则与技术路线 (8)

4.1 总体思路 (8)

4.2 编制原则 (8)

4.3 技术路线 (9)

5、纺织染整行业产排污及污染防治技术分析 (9)

5.1 行业主要生产工艺及产污分析 (9)

5.1.1 原辅料分析 (9)

5.1.2 工艺流程、产排污节点及污染特征 (15)

5.2 行业产排污现状 (20)

5.3 行业污染防治技术 (23)

5.3.1 目前常用的定型机废气处理技术 (23)

5.3.2 清洁生产工艺 (24)

5.3.3 无组织废气 (25)

5.3.4 工程实例 (25)

6、标准主要技术内容 (27)

6.1 标准适用范围 (27)

6.2 标准结构框架 (28)

6.3 术语与定义 (29)

6.4 污染物项目的选择 (29)

6.4.1 指标筛选原则 (29)

6.4.2 污染物控制项目 (29)

6.5 污染物排放限值的确定及相关标准的比较 (30)

6.5.1 颗粒物 (30)

6.5.2 染整油烟 (32)

6.5.3 臭气浓度 (33)

6.5.4 苯系物 (34)

6.5.5 苯 (38)

6.5.6 甲醛 (39)

6.5.7 甲醇 (40)

6.5.8 氯乙烯 (40)

6.5.9 二甲基甲酰胺(DMF) (41)

6.5.10 挥发性有机物(VOCs) (41)

6.5.11 无组织排放要求 (43)

6.5.12 指标限值汇总 (43)

7、与国家标准的比较 (44)

7.1 国家现行相关标准 (44)

7.2 本标准与相关标准的比较 (44)

8、达标的技术经济可行性分析 (45)

8.1 技术可行性分析 (45)

8.2 经济可行性分析 (46)

8.3 社会和环境效益 (46)

项目名称:纺织染整工业大气污染物排放限值

主管部门:浙江省环境保护厅

主管科室:浙江省环保厅科技与合作处

编制单位:浙江省环境保护科学设计研究院、浙江省环境监测中心、绍兴县环境保护监测站

1、项目背景

1.1 任务来源

为更好的落实国家《重点区域大气污染物防治―十二五‖规划》和《浙江省大气复合污染防治实施方案》及《浙江省清洁空气行动方案》,为纺织染整工业大气污染物排放控制提供操作性强的管理依据,省环保厅于2011年下达了纺织染整工业工艺大气污染物排放标准编制任务。项目承担单位为省环科院,项目协作单位为浙江省环境监测中心和绍兴县环境保护监测站。

1.2 工作过程

2011年10月,项目召集了在政策标准领域及定型机废气治理技术领域主要骨干,成立了标准编制组,并对标准研究过程中涉及的核心内容进行了任务分解与落实。

2011年11-12月,项目组对企业和省、绍兴县监测站等单位进行纺织染整大气污染物排放标准前期调研,了解我省印染定型机数量、环评对印染废气要求、目前主流的废气处理方法、废气来源、废气监测等方面的具体情况。

2012年1月6日,项目组召开第一次讨论会,对项目分工和进度安排作了总体部署,并充分讨论了标准制订过程中可能遇到的问题和注意事项。

2012年3月,项目组召开第二次讨论会,主要针对纺织染整大气污染物采样过程中应注意的问题进行了探讨,确定了关于油烟、颗粒物、臭气浓度等污染物的具体采样和测定方法。

2012年4-12月,项目组对我省绍兴地区生产涤棉(TC)布、化纤、复合面料、涂层、混纺、针织等数家企业进行实地走访和现场调研,并选取了5家具有代表性的企业进行现场监测,获取企业排污的一手数据。

2013年3月,项目组赴省印染协会调研,就我省纺织染整行业规模、企业竞争力、设备先进程度、废气治理技术等内容与行业协会工作人员进行了多方面、多层次的交流。

2013年5月,项目组对我省余杭、萧山地区的纺织染整企业进行调研对丝绸、棉麻、涂层、化纤等印染整理工序以及相应的处理技术作深入的了解。并选取了1家箱包布涂层企业进行现场监测。

2013年7月17日,地方强制性标准《纺织染整工业大气污染物排放标准》立项建议通过专家论证。专家建议本标准与国家正在开展的相关标准做好衔接工

作,并加强技术经济可行性分析论证。

2013年7月26日,在浙江省印染行业污染综合整治暨废气排放标准研讨会上,初步介绍了本标准的制定情况及具体限值要求。

2013年8月,根据立项论证会的建议要求,对标准文本和编制说明做了进一步的修改和完善。

2013年9月,对嘉兴市秀洲区、湖州市南浔区、宁波杭州湾工业园区的纺织染整情况进行调研。了解定型机废气整治情况,涂层企业生产概况、废气治理情况等。

2013年10月25日,召开了关于地方强制性标准《纺织染整工业大气污染物排放标准》研讨会,会上充分讨论了标准中指标项目和限值设定的合理性,并对标准草案中的指标项目和限值提出了修改意见。

2013年11月,根据标准研讨会的相关意见和建议,对标准文本和编制说明进行了修改和完善。并对标准文本和编制说明在省内进行征求意见。

2、纺织染整行业概况

2.1 我省纺织染整行业概况及分布

作为纺织染整行业大省,近些年我省纺织染整行业得到飞速的发展。截止2012年12月,我省印染布产量达334.88亿米,占全国总量的59.16%,产量连续数年位居全国第一,远超江苏、广东、福建等地,其中绍兴县年布产量就占全省的50%,接近占全国的30%。表2-1列举了我省近5年的印染布产量及全国占比。

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另据1《浙江省统计年鉴》统计,2011年我省规模以上的纺织业完成工业总产值5805.65亿元,利润总额280.09亿元,利税总额451.54亿元,分别占全省工业的10.3%、8.44%和8.26%;分别占全省轻工业的26.4%、22.2%和20.5%。纺织业规模以上企业共5267家,其中私营企业3801家(约占72.2%),国有及国有控制企业13家(约占0.25%),外商和港澳台投资企业1076家(20.4%),

12012年浙江省统计年鉴

分别完成工业总产值3557.14亿元、30.09亿元和1621.75亿元。2011年纺织业有529家规模以上的企业亏损,约占规模以上总企业的10%,其中,私营企业共亏损307家,外商和港澳台投资企业亏损169家,国有及国有控股企业亏损3家。另外,纺织业中大中型企业共808家,约占总规模以上企业15.3%,完成工业总产值2910.67亿元,利润总额166.73亿元,利税总额257.74亿元,分别占比规模以上纺织业工业的50.1%、59.5%、57.1%。

根据2010年浙江省污普数据统计,我省共有印染企业2434家,主要分布在杭州、嘉兴、湖州、绍兴、宁波等地(详见表2-2),并形成明显的企业集聚区。其中,可统计的印染加工企业1208家,占比49.6%,主要有棉、化纤纺织及印染精加工、毛染整精加工和丝印染精加工三块组成。其中,棉、化纤纺织及印染精加工企业共1039家,占比83.5%。印染加工企业在我省分布如图2-1所示。另外,我省纺织产品特征分布也十分显著。其中,宁波以针织印染为主;绍兴以化纤梭织染色布为主;萧山以棉布、化纤梭织、涤纶为主;嘉兴以梭织、纯棉品染色为主;湖州以绒类织物为主;余杭以纱线、装饰布为主;桐乡以羊毛衫染色为主;江山以印花产品为主。另外,据印染协会介绍我省印染加工企业以代加工为主,占到80%左右;全省新型小浴比的溢流染色机占20%,气流染色机的比重约10%,而大浴比(>1:10)的溢流染色机仍高达70%。

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图2-1 浙江省印染加工企业分布情况

根据2010年浙江省污普数据统计结果,全省印染企业共排放污水564462156吨,占全省工业废水排放量的25.96%;排放化学需氧量54204.41吨,占全省COD 排放量的29.37%;氨氮排放量4425.43吨,占全省氨氮排放量的35.28%,但印染总产值仅占全省工业总产值的12.1%,凸显其高污染。各区域污染物排放及产值分布见表2-3。

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2.2 纺织染整行业相关政策、标准

(一)国家层面

作为重污染行业,国家在―十一五‖和―十二五‖期间相继出台了一系列政策与标准。其中,2《印染行业准入条件》于2008年发布,并于2010年进行了修订,颁布了3《印染行业准入条件(2010年修订版)》。规定了印染废水原则上应自行处理或接入集中工业废水处理设施,不得接入城镇污水处理系统;拉幅定形设备要具有废气净化和余热回收装置。4《工业转型升级规划(2011-2015年)》要求加强印染行业水污染治理,削减化学需氧量及氨氮排放量。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出主要污染物COD排放总量和氨氮排放总量分别减少8%和10%的约束性指标,其中纺织印染等重点行业削减比例不低于10%,长三角和珠三角等重点区域严格控制新建纺织印染等单纯扩大产能项目。《纺织工业―十二五‖发展规划》提出要发展结构优化、技术先进、绿色环保、附加值高、吸附就业能力强的现代化纺织工业体系。此外,国家在环境保护标准方面也发布了一系列标准,详见表2-4。

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2发展改革委2008年第14号公告公布

3《印染行业准入条件(2010年修订版)》(工消费〔2010〕第93号)

4《工业转型升级规划(2010-2015年)》(国发〔2011〕47号)

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其中,为落实国家环境保护规划、环境保护管理和执法工作的需要,以及为促进地区经济与环境协调发展,推动经济结构的调整和经济增长方式的转变,引导纺织染整生产工艺和污染治理技术的发展方向,国家于2012年对《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287-1992)进行修订。在原有的基础上,增加了控制排放的污染物项目,提高了污染物排放控制要求。其中要求现有和新建企业间接排放COD、氨氮和总磷指标限值分别要达到200mg/L、20mg/L、和1.5mg/L。

(二)地方层面

印染行业一直是我省重点治理行业,在国家《印染行业准入条件》(2008版)的基础上,浙江依据地方特色提出了5《浙江省印染产业环境准入指导意见》。之后发布了6《浙江省推进信息化和工业化融合行动计划——印染行业专项行动(2010-2012年)》、7《关于―十二五‖时期重污染高能耗行业深化整治促进提升的指导意见》、8《―811‖生态文明建设推进行动方案》等一系列文件和政策。在不断强化印染行业水污染物治理的同时,更为密切地关注印染废气的治理,逐步实现由―治水‖向―治气‖的转变。其中,9《浙江省清洁空气行动方案》要求,加强印染行业大气污染防治工作,实现企业污染物排放口与厂界双达标。并要求在2012年前,所有印染企业须完成定型机废气净化设施建设,以加强印染行业有机废气污染的控制。另外,10《浙江省印染造纸制革化工等行业整治提升方案》明确规定定型机烟气应进行有效收集处置,油剂回收率90%以上;车间内无明显的定型机烟雾和刺激性气味,空气质量满足《工业企业设计卫生标准》和《工作场所有害因素职业接触限值》要求。此外,为更好得贯彻落实《重点区域大气污

5 《浙江省印染产业环境准入指导意见》(浙环发〔2009〕19号)

6《浙江省推进信息化和工业化融合行动计划——印染行业专项行动(2010-2012年)》(浙经信信息〔2010〕431号)

7《关于十二五时期重污染高能耗行业深化整治促进提升的指导意见》(浙政发〔2011〕107号)

8《“811”生态文明建设推进行动方案》(浙委办〔2011〕42号)

9《浙江省清洁空气行动方案》(浙政发〔2010〕27号)

10《浙江省印染造纸制革化工等行业整治提升方案》(浙环发〔2012〕60号)

染物防治―十二五‖规划》和《浙江省大气复合污染防治实施方案》而编制的《浙江省VOCs污染整治实施方案》(征求意见稿)中明确要求2013年全省全面完成印染行业定型机废气整治,定型机烟气有效收集处置,油剂回收率90%以上,废气收集率90%以上,总颗粒物的去除率应达到80%,油烟去除率应达到75%以上。2013年浙生态办发布的《浙江省大气污染物防治2013年实施方案》(浙生态办[2013]1号)要求,2013年底完成1200家以上印染企业定型机废气深度治理。

印染集聚区绍兴县对废气的整治力度最大,先后启动了三轮“蓝天行动”,要求全县所有定型机必须在2014年底前安装完成废气静电二级处理装置;并结合绍兴县的实际情况出台了《印染行业定型机废气排放限值》(DB 330621/T001-2013)地方标准,规定了定型机废气最高允许排放颗粒物浓度不超过30mg/m3,油烟浓度不超过40mg/m3。图2-2汇总了我省印染定型机废气治理的历程。另外,我省其他地区县市根据省里的相关文件要求也加大了对纺织染整废气的整治工作,如嘉兴秀洲、湖州南浔等地区也明确规定了定型机废气必须增加二级静电处理设施。

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图2-2 浙江省印染定型机废气整治情况

3、标准制订的必要性分析

3.1 纺织染整行业存在较为严重的污染隐患

印染行业在带来一定经济、社会效益的同时也造成了较为严重的大气环境污染问题。定型机烘房中产生大量的高温气体,其中含有机油分、染料、染料助剂、润滑油、纤维类细颗粒物等污染物质。这些污染物的大量排放直接或间接导致了―雾霾‖等大气污染问题的频发,威胁群众身体健康,影响环境安全。此外,定型机废气存在严重的刺鼻气味,一直是群众投诉的焦点。2008-2010年,省级环保部门共收到针对纺织印染企业大气污染的投诉案件7、11和27起,分别占到当年大气污染投诉数案件的2.7%,4.6%和4.6%。纺织印染行业的投诉频率在工业行业中处于高位。鉴于印染行业所存造成的环境问题,本行业的污染防控在我省的两轮―811‖行动方案、清洁空气行动计划以及节能减排等工作中均被列为重点工作内容。

3.2 现行国家标准不能满足我省行业环境监管的需求

目前,我国已加严了纺织染整行业水污染物排放标准,并于2012年颁布了《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287-2012)、《缫丝工业水污染物排放标准》(GB 28936-2012)、《毛纺工业水污染物排放标准》(GB 28937-2012)、《麻纺工业水污染物排放标准》(GB 28938-2012)四项水污染物排放标准。但是相关的大气污染物排放标准仍为空白,亟需出台相关标准对其实施污染物控制。11虽然纺织印染工业大气污染物排放标准已被列入2013年国家环保标准制修订计划,但仍需数年才能颁布实施。而目前对于印染行业大气污染物排放标准我省主要援用《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)和《饮食业油烟排放标准(试行)》(GB 18483-2001),对油烟和颗粒物两项指标的去除率进行控制;部分地区也控制非甲烷总烃指标项目。但是对于GB 16297标准,一来发布时间久远,二来属于综合型排放标准,针对性不强,且相关的指标项目限值略为宽松;也未能对印染行业废气中的诸多特征污染因子进行有效的监管,尤其是低浓度、高环境和人体健康危害的挥发性有毒有害物质。对于GB 18483标准,主要是针对饮食业油烟,与印染行业废气中的油烟是有着本质的区别,其油性物质的组成成分是不一样的。由此可见,当前执行援用的大气污染物排放标准是远远不能满足我省大气污染物防治和环境监管的需求,亟需制订地方纺织染整工业大气污染物排放标准。

3.3 纺织染整行业自身健康发展的需求

纺织染整行业在我省高度集聚,使我省年产布量逐年增加。在产生良好的经11关于征集2013年国家环保标准制修订项目承担单位的通知(环办函[2012]1023号)

济效益的同时,也带来了严重的环境污染。―十一五‖期间我省环境保护虽然取得了积极进展,但是环境形势依然严峻,历史遗留的问题仍未解决,环境保护工作仍面临许多困难与挑战。―十二五‖社会经济发展将以转变经济发展方式为主线,意味着我省纺织染整行业将从数量效益型增长向质量效益型增长的转变。通过本标准的制订,一方面能为环境管理部门提供对行业监管的技术依据,淘汰一些工艺技术落后,效益低的企业,优化我省的经济结构;另一方面也能为我省大气污染防治,改善大气环境质量、增强环境污染事故预防能力等方面起到积极的作用。

4、总体思路、编制原则与技术路线

4.1 总体思路

通过文献调研、实地走访调研、现场监测、研讨会等方式,多方面准确、详细地了解我省印染行业基本概况(包括省内印染企业的分布状况、年产量等)、企业产排污情况、先进污染防治技术、污染治理成本及现状。参照国内外先进的污染控制经验,并结合我省实际情况,在符合相关国家法律法规的基础上,制订符合浙江省纺织染整行业特点的大气污染物排放标准。

4.2 编制原则

1、与国家相关法律法规和标准相衔接。浙江省地方标准《纺织染整工业大气污染物排放标准》的制订必须以国家及浙江省环境保护相关法律、法规、政策和规章为依据。符合《地方环境质量标准和污染物排放标准备案管理办法》、《环境标准管理办法》的相关要求;与国家发布的《大气污染物综合排放标准》、《恶臭污染物排放标准》等相关标准相衔接;与行业技术政策、污染防治要求相适应。

2、强化标准的可操作性。兼顾经济技术和实际操作的可行性。对现有企业,按照省内具有代表性先进企业所能达到的污染物治理水平制订排放限值;对于新建企业,以国内外先进污染物治理技术和管理水平为依据,并结合人体健康风险分析,制订排放标准限值。根据生产产品特性,分别制订相应的特征污染物排放限值要求。

3、综合和单一指标兼顾。目前,国家及地方层面均未有专门针对印染行业大气污染物排放的控制标准,我省制订纺织染整行业大气污染物排放标准尚属国内首例。鉴于该行业涉及大气污染物种类繁多,在标准制订初级阶段,可选用综合性指标(染整油烟、苯系物、臭气浓度、VOCs等)和危害较大的单一指标(苯、甲醛等)作为控制指标。

4、分类控制。鉴于目前纺织染整工业中后整理工序较多,不同后整理工序产生的废气污染差异性较大。因此,本标准对后整理工序进行分类控制,将高污染型的涂层整理为单独归纳为一类。

5、加强大气污染防治控制要求。为降低大气污染物的无组织排放,提出工艺废气收集收集率的要求;为防止处理过程中通过稀释方式达标排放,提出废气处理设施进出口标干风量变化率的控制要求。

4.3 技术路线

标准制订的技术路线图见4-1。

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图4-1 标准制订的技术路线

5、纺织染整行业产排污及污染防治技术分析

5.1 行业主要生产工艺及产污分析

5.1.1 原辅料分析

(一)染整原辅材料

印染行业所用的原辅料主要包括四大类,分别是纺织纤维、染料、印染助剂及有机硅油。其中,纺织纤维直接影响印染过程中所使用染料和印染助剂,也间接影响了后整理过程中废气的成分和含量。另外,有机硅油也是后整理废气中重

要的污染物来源。

(1)纺织纤维

根据纤维的来源和生产工艺,可将纤维分为天然纤维和化学纤维。其中天然纤维是自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的纺织纤维。一般包括植物纤维、动物纤维和矿物纤维。化学纤维则是用天然或人工合成的高分子化合物为原料,经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。可分为人造纤维(再生纤维)、合成纤维、无机纤维。具体的纺织纤维见表5-1。

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(2)染料

按照染料性质和应用方法,可将染料分为直接染料、酸性染料、分散染料、活性染料(反应染料)、还原染料、阳离子染料、冰染料(不溶性偶氮染料)、缩聚染料、氧化染料、硫化染料、酞菁染料等十余种。表5-2汇总了不同染料性能及应用类别。

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(3)印染助剂

印染助剂是指在纤维纺织加工过程中,纺织品前处理、染色、印花、后整理及染料后处理过程中使用的除染料和通用化学品(如无机或有机的酸、碱和盐)以外的物质的总称。主要可划分为前处理助剂、染色助剂、印花助剂和后整理助剂。表5-3列举了不同工艺阶段所需的各类助剂。

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常见用于印染助剂的化学物质详见表5-4。

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其中,备受关注的高危害物质甲醛、苯、甲苯等挥发性有机物都是来源于分散剂、固色剂、交联剂、印花浆、黏合剂等印染助剂在印染过程中的热分解。

(4)有机硅油

有机硅油是指在室温下保持液体状态的线性聚硅氧烷产品,一般无色(或淡黄色)、无味、无毒、不易挥发的液体。常温条件下为流动状态,且不单纯使用,常作为辅助材料。按其加工状况可分为一次产品和二次产品。前者是指加工前的硅油产品,包括羟基硅油、硅官能硅油、碳官能硅油和非活性改性硅油4大类。二次硅油产品是指以硅油为原料,配入增稠剂、表面活性剂、溶剂及添加剂等,并经特定工艺加工成的脂膏状物、乳液及溶液等产品,如硅脂、硅膏等。在纺织染整过程中可做织物的柔软剂、润滑剂、防水剂、整理剂等。另外,为获得不同功效的纺织品,也会添加其他功能的添加剂。

(二)涂层和层压整理原辅材料

随着功能性面料(防水、抗菌、防紫外线等)的大量使用,涂层工艺在印染行业面料处理中被广泛应用。相比较于一般传统的后整理浸轧,其只处理织物表面,不透入织物内部,可节省化工原料;且主要采用轧光、涂布、烘燥等技术,可不用水洗,能节约大量用水;另外其对基布要求低,在纤维上可以不受品种限制等优势。目前,常见的家用涂层织物包括防水外套、消防员等防护服、浴淋、

床垫套、阻燃装饰布、清洁桌布、窗帘衬里等;工业用涂层织物包括防水油布、救生衣、救生艇、飞机救生伞、气垫船密封裙缘、防护罩、遮阳篷、航行器邮箱和柔性容器,汽车、客车和火车坐套等。常见的层压织物有衣领、腰带、贴边、车顶内衬、行李箱等。涂层与层压的主要区别在于前者是将液态的涂层剂涂抹到基布上,而后者是将预先制备好的薄膜贴合于基布上。

层压织物生产过程中主要用到层压材料、黏合剂及其相关的溶剂和助剂。其中层压材料有薄膜(如PVC薄膜、PTFE薄膜等)、聚氨酯泡沫体、聚烯烃泡沫体等。黏合剂可分为水性型、溶剂型和热溶性三种,其各自优缺点如表5-5所示。

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涂层织物生产过程主要使用到涂层剂(涂层整理剂或涂层胶)及其相关助剂和溶剂。按照使用的分散介质不同可分为溶剂型和水基型。其中,溶剂型涂层剂成膜性好、耐水压高、烘燥快、含固量低等特性,但需要大量有机溶剂,如DMF、苯、甲苯等高环境危害、高毒性物质。水基型涂层剂虽耐水压低、烘燥慢、但无毒、不燃、使用安全、相对成本较低,且对环境污染小。另外,按照涂层剂化学结构分,主要有聚丙烯酸酯类(PA)、聚氨酯类(PU)、聚氯乙烯类(PVC)、有机硅类、硅酮弹性体类、合成橡胶类(如氯丁橡胶、丁腈橡胶等)、聚四氯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯等。表5-6主要列举了常见的4类涂层剂的特点、成分、合成原辅料等。

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5.1.2 工艺流程、产排污节点及污染特征

典型的化纤、混纺布、麻棉、涤棉布印染工艺流程和产污节点分别如图5-1、5-2和5-3所示。

废气废浆料分解物表面活性剂废淡碱

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废气

图5-1 典型化纤、混纺布印染工艺流程及产污节点

废水、噪声

《印染行业定型机废气排放限量》DB330621T059-2013

图5-2 典型棉麻坯布染色工艺流程及产污节点

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