聚氨酯树脂化工行业的环境影响评价探讨.pdf

CleaningWorld2023年7 月试验研究第39 卷第7 期世洗界清文章编号：1 6 7 1-8 90 9（2 0 2 3）7-0 0 59-0 0 3聚氨酯树脂化工行业的环境影响评价探讨余小凤（广东天圣高科环保科技有限公司，广东中山528400)摘要：为实现对化工行业生产中聚氨酯树脂的环境影响程度进行科学客观的评价，开展聚氨酯树脂化工行业的环境影响评价方法设计研究。聚氨酯树脂生产项目污染物与排放，主要产生在产品生产时冷凝器排放的不凝气、随真空系统损失的废气以及各类溶剂的使用和存储过程中，以生产工艺废气、生产污水等为主。本文结合化工行业项目实际生产工作，分析聚氨酯树脂生产项目中的污染物与排放；引进AHP法，将多种影响环境的因素划分为不同层次，在模糊评价中划分的层次结果作为定权分析依据，参照评价对象的组合权重，确定被评价对象或环境影响指标的重要性，计算化工生产中各类环境影响权重；采用计算并量化聚氨酯树脂化工行业环境影响损耗数值的方式，掌握化工生产对环境的影响程度，以此完成对聚氨酯树脂化工行业的环境影响评价。通过此方式为聚氨酯化工生产中的环境污染管理工作实施提供全面的技术指导与帮助。关键词：聚酯树脂；化工行业；环境影响评价；污染物排放量中图分类号：X820.3文献标识码：A0引言我国经济建设的不断发展为化工产业的快速运行提供了一定的基础，但同时也给生态环境带来了一定的影响，故当前化工企业的环保工作已经受到人们的广泛关注。聚氨酯树脂是含有氨基甲酸酯基团的聚合物，通常由异氰酸酯或其加成物与含活泼氢的聚多元醇反应而成，具有强度高、耐磨性、耐屈挠性、耐低温性和耐油、耐化学品性能优异等特点。其用途较为广泛，涉及航天、高铁、飞机、汽车、节能、环保、电子、医药等众多与人们生活和国民经济密切相关的产业，聚氨酯树脂的生产在给化工行业建设带来一定经济效益的同时，其排出的废水、废气、固废等也给环境带来了一定的影响。在进行环境影响评价时，由于化学制品属于多个产业的一体化产物，不同产品的生产工艺、排放环节等都存在差异，因此，化工生产对于环境的影响也是较为复杂的。为实现对聚氨酯树脂的环境影响评价，本文结合实际的聚氨酯树脂化工项目，根据不同的生产方式，进行聚氨酯树脂化工行业环境影响评价，旨在通过此次的评价与分析，更加直观、可靠地判断不同聚氨酯树脂生产方式对环境的影响，为地区环境治理、生态管理等工作的实施提供基础依据，1聚氨酯树脂生产项目污染物与排放分析为了适应聚氨酯树脂的生产工艺及改进性能的需要，在聚氨酯树脂的生产项目中，除了需要应用到多异氰酸酯和多羟基化合物两大类原料外，还要加入各种助剂，如交联-扩链剂、催化剂、表面活性剂、发泡剂、填充剂、阻燃剂、防老剂、脱模剂、阻聚剂等。聚氨酯树脂在生产过程中需要用到大量的有机溶剂，这些溶剂有较强的挥发性，在原料投料、搅拌、聚合反应等步骤中均会出现挥发，所排放的废气以VOCs有机废气为主，包含DMF、二元醇、IPAC等特征污染物，同时粉料的投放产生少量粉尘颗粒物。聚氨酯树脂在生产过程中产生生产废水，包括反应生产水、设备清洗废水、废气喷淋废水、冷却水、场地冲洗废水等，主要特征污染物为CODcr、S S、氨氮、总有机碳等。在项目生产过程中，聚氨酯树脂生产过程中还产生不合格产品、实验废物、过滤废渣、废水处理站污泥等危险固废。作者简介：余小风（1 98 9-），女，本科学历，工程师，研究方向：生态环境管理与咨询环境影响评价。收稿日期：2 0 2 3-0 3-2 0。60清洗世界第7 期按照上述方式，掌握聚氨酯树脂在化学工业生产过程中，不同生产方式、不同环节的污染物排放情况，以此种方式，完成聚氨酯树脂生产项目污染物与排放的分析，对其环境影响评价过程提供指导。2确定化工生产中各类环境影响权重完成上述分析后，为更加直观地掌握聚氨酯树脂化工行业对环境的影响，需要在评价前，确定化工生产中各类环境影响权重。在此过程中，引进AHP法，该方法属于一种多目标决策方法，此方法在应用中，可以将多种影响环境的因素划分为不同层次，并在模糊评价中划分的层次结果作为定权分析依据，参照评价对象的组合权重，确定被评价对象或环境影响指标的重要性。在此过程中，通过构建层级模型，将问题中所含的要素分成不同的层级，并以框图的形式阐明各要素之间的依存关系。同时，引进1 9标度法，建立不同影响因素的判断矩阵，假设判断矩阵表示为Ann，则判断矩阵An通常在9阶以下。其中元素,可以用于表示a,相比于,的重要性，i的取值为1 n，建立判断矩阵对判断矩阵中的每一列数值进行正则化处理，处理过程如下计算公式所示。a.(1)k1式（1）中：a为正则化处理后的判断矩阵；k为判断矩阵中的层次排序。在此基础上，对完成处理的矩阵按照行数进行相加处理，处理过程如下计算公式所示。(2)j1式（2）中：W为完成处理的矩阵按照行数进行相加处理。通过上述计算公式，掌握判断矩阵的特征向量，对特征向量进行一致性检验，检验过程如下计算公式所示。元一nmaxCI(3）二n-1式（3）中：CI为一致性检验；入max为最大特征向量，按照上述方式，对每个影响因素进行校验，当校验结果 0.1 时，说明匹配的权重符合评价需求，按照上述方式，完成化工生产中各类环境影响权重的确定。3计算聚氨酯树脂化工行业的环境影响损耗数值在上述内容的基础上，通过计算不同生产方式下聚氨酯树脂生产项目的环境影响损耗数值，掌握化工生产对环境的影响程度。计算公式如下所示。E-ZQ,M,n(4)式（4）中：E为聚氨酯树脂化工行业的环境影响损耗数值；Q为定量化数值；M为影响指标的相对重要性；为环境影响类别。按照上述方式，对环境影响损耗数值展开计算，结合聚氨酯树脂的生产特点，选择以下生产方式以计算环境影响损耗情况：投料方式：采用人工投料与自动投料的对比；反应釜生产方式：采用反应釜氮封与反应釜负压的对比；原材料和产品储罐：采用浮顶罐与固定顶罐的对比；生产工艺：采用一步法生产工艺与二步法生产工艺的对比。将以上生产方式中的第一项记作A，第二项记作B，则共有1 6 种组合方式，组合情况如表1 所示。表1聚氨酯树脂化工生产方式的组合序号组合方式序号组合方式(1)AAAA(9)BBAA(2)AAAB(10)AABA(3)AABB(11)ABBA(4)ABBB(12)BAAB(5)BBBB(13)BABB(6)ABAB(14)BBAB(7)BABA(15)ABAA（8）BAAA(16)BBBA通过不同生产方式的组合来完成计算，分别对各种组合方式下得到的计算结果E进行量化，明确E的有效取值范围为0 1 0 0，E的计算结果越高，说明聚氨酯树脂化工行业对环境的影响越大，反之，E的计算结果越低，说明聚氨酯树脂化工行业对环境的影响越小。按上述方式，完成在不同生产方式下，对聚氨酯树脂化工行业的环境影响评价的探讨。4实例应用分析以某地区某聚氨酯树脂生产企业为例，在此过程中，与化工企业生产方进行交涉，掌握聚氨酯树脂化工项目在运营期间内所产生的污染物排放量，对其进行汇总，如表2 所示。通过表2 内容，掌握聚氨酯树脂化工项目在生产中的污染物排放量。由61第3 9 卷余小凤聚氨酯树脂业的环境影响评价探讨表2聚氨酯树脂化工项目的污染物排放量污染物产污工序类型产生量/(ta)排放量/(ta)CODcr5.2160.480反应生产水、设备清洗废水、废气氮0.9380.113生产废水喷淋废水SS1.8340.147TOC1.2930.194VOCs56.8824.55投料、聚合、分散、包装非甲烷总烃56.8824.55废气VOCs0.5230.042罐区、动静密封点非甲烷总烃0.5230.042固体废弃物生产过程危险废物94.790表2 可知，聚氨酯树脂化工生产的污染物排放量较大，且排放的污染物种类较多，极易对企业所在地的大气环境、水环境、生态环境等造成影响。为掌握不同生产方式下聚氨酯树脂化工生产对环境的影响程度，在与企业负责人综合商议后，决定使用本文方法对不同生产方式下聚氨酯树脂化工行业的环境影响进行评价。评价过程中，分析聚氨酯树脂生产项目污染物与排放（参照表1)，确定不同生产方式下，聚氨酯树脂化工生产中各类环境影响权重，通过计算聚氨酯树脂化工行业的环境影响损耗数值，完成对化工生产环境影响的评价，以此判断哪种生产方式对环境影响更小，以便后续对于生产方式的优化和对环境的保护。以前文提到的1 6 种聚氨酯树脂化工项目生产方式的组合为实验对象，对不同生产方式下聚氨酯树脂化工项目生产过程中环境影响损耗数值进行计算与统计，将1 6 种聚氨酯树脂化工项目生产方式表示为1 1 6，其结果如图1 所示。从图1 所示的结果中可以看出，在排除外界条件影响下，通过组合的方式得到的1 6 种聚氨酯树脂化工生产的生产方式，其对环境影响损耗数值均处于2 0 7 0 之间。其中，在第1 4种生产方式下，聚氨酯树脂化工项目生产过程的环境污染损耗数10090807060504030201001234567891011213141516聚氨酯树脂化工生产的不同方式组合图1不同生产方式的环境影响评价结果值最低，约为2 6；在第1 0 种生产方式下，聚氨酯树脂化工项目生产过程的环境污染损耗数值最高，约为6 3。对照表1 中所列举的生产方式组合可知，在自动投料、反应釜氮封、浮顶罐和二步法生产工艺下，聚氨酯树脂化工项目的环境影响最小。综合上述研究可知，本文设计的聚氨酯树脂化工行业的环境影响评价方法在实际应用中效果良好，能对不同生产组合方式的聚氨酯树脂化工生产项目进行综合评估，由此选出对污染物排放最小、对环境影响最小的生产组合方式，实现聚氨酯树脂化工生产项目生产方式的优化。该方式为化工企业生产与运营过程中的环境管理提供技术层面上的支持。5结语本文通过聚氨酯树脂化工行业生产项目污染物与排放分析、确定化工生产中各类环境影响权重、计算聚氨酯树脂化工行业的环境影响损耗数值，完成了聚氨酯树脂化工行业的环境影响评价方法的设计。以某地区某聚氨酯树脂生产企业为例，对不同生产组合方式进行测试，结果表明，在自动投料、反应釜氮封、浮顶罐和二步法生产工艺下，聚氨酯树脂化工项目的环境影响最小。以此优化聚氨酯树脂化工项目生产的整体流程，降低聚氨酯树脂在化学工业生产过程中，对生态环境、大气环境与水环境造成的负面影响，参考文献：1】焦叙来，张传奇.化工项目地下水环境影响评价研究与建议一以某化工企业技改项目为例 .化工中间体，2 0 2 2(8):8 2-8 4.2张连斌.焦化干熄焦技术环境影响评价中的清洁生产分析 J.中国化工贸易，2 0 2 0,1 2(1 7):1 58+1 6 0.3 王海玥，李厦.合成树脂行业废气的环境影响评价方法分析 J.北方环境，2 0 2 0,32(1 2):1 4-1 5.