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热处理油烟废气环境信访及其处理

2020-07-17吴佳

环境与发展 2020年6期

摘要:近年来,有关热处理油烟废气的环境信访问题越来越严峻了,本文分析了在热处理工艺中产生油烟废气的几个主要环节,并剖析了热处理油烟信访调处中的难点,同时对如何破解这些难点提出了对策,以期更好解决当前的环境矛盾。

关键词:热处理油烟废气;热处理油烟废气信访;信访难点;信访对策

中图分类号:X32 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)06-0-02

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.133

Environmental complaint and treatment of heat-treated oil fume

Wu Jia

(Xiaoshan Branch of Hangzhou Ecological Environment Bureau,Hangzhou Zhejiang 311202,China)

Abstract:In recent years, the problems related to heat treatment of oil fume have become increasingly everely. This paper analyzes several major links in the process of heat treatment of oil fume, analyzes the difficulties in the handling of heat-treated oil fume complaints, and proposes how to solve these difficulties. Measures to better resolve current environmental conflicts.

Key words:Heat treatment of oil fume;Complaint about heat-treated oil fume;Difficulties of complaint;Countermeasure of complaint

1 热处理工艺简介

热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,相较于其他的加工手段,热处理一般不会改变工件的形状和整体的化学成分,而能通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,以改善工件的使用性能,如可以提高硬度、强度,使材料延长使用寿命;或者也可以降低硬度、强度,便于下一步的加工、利用。

在从石器时代到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识,也越来越多被应用到生产实践中。热处理过程中要使用到大量的燃料、熔盐、渗剂、冷却介质等,这些物质在遇到炙热的工件时,就会产生大量的废气,这些废气不仅气味刺鼻,同时会对人体健康和环境安全产生威胁[1]。热处理中由于使用的设备和工艺的不同,废气污染物也不同[2]。而在这些废气污染物中,淬火油烟废气的影响较大,也比较难处理。

2 热处理油烟废气的产生及主要危害

2.1 加热过程中的油烟

各种金属零件在机加工过程中,其表面通常会粘附一些机油、润滑油等,在金属零件的加热过程中,这些油就会在加热初期产生油烟,然后通过加热炉的缝隙扩散到车间。

2.2 淬火过程中的油烟

冷却是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,根据冷却速度的不同,从慢到快分别是退火、正火、淬火。淬火的冷却速度最快,是将工件加热保温后,在水、油或者其他无机盐、有机水溶液等冷却介质中快速冷却。一般进入淬火油的工件温度都是极高的,往往都在800℃以上,炙热的工件进入淬火油后,工件表面的油会瞬间气化并燃烧,随之瞬间会产生大量的油烟。

2.3 回火过程中的油烟

工件在淬火后硬度增加,但是往往存在很大内应力和脆性,需要通过回火来调整硬度,减小脆性,得到需要的韧性和塑性。淬油后的工件,表面会附着淬火油,在回火炉中加热时就会产生油烟,这些油烟就会经回火炉的缝隙扩散到车间。

2.4 热处理油烟废气的危害

在热处理过程中,往往会产生含有大量炭黑、烟尘等成分复杂的油烟。油烟废气不仅气味刺鼻,而且其中会含有苯并芘等致癌物质[3],不仅对车间内工人的身体健康造成危害,而且也会对大气环境造成污染。北京某典型机械加工制造公司用矿物油对工件进行热处理,当加热至760~850℃的高温工件进入淬火油中冷却时,与工件表面接触的热淬火油上浮至油面,立即汽化,发生高温热裂解,甚至发生聚合,变为丙烯醛、苯并芘及单环芳烃等烟雾状的有毒有害物质,从而形成挥发性的副产物油烟,同时也有部分淬火油飞溅、蒸发而产生油雾,油烟粒径<0.2μm的油烟能够进入人体并沉积下来[4]。同时,油烟的冷凝物附着在设备上,也会对设备造成影响,甚至引起设备拉弧、短路等故障,影响设备的正常使用。

3 杭州市某街道热处理油烟废气信访情况及调处难点

3.1 热处理油烟废气信访统计

杭州市某街道的一齒轮箱厂,其工件在生产过程中通过热处理加工(淬火、回火),该厂东面原是职工宿舍,后来产权变更,逐渐开始买卖,很多外来人员开始入住该小区。该小区与厂房最近处,直线距离不到10米。近些年,随着人民环保意识的增强和对美好环境的强烈渴求,针对该厂热处理油烟废气的投诉越来越强烈。

2015~2019这5年间,针对该厂热处理油烟废气的信访件分别是19、18、10、10、11件,而该厂所在街道全年的信访件分别是159、149、69、68、50件(图1),该厂热处理油烟废气的信访件占所在街道全年的信访件的比例为11.95%、12.08%、14.49%、14.71%、22%(图2)。这5年来,为解决企业热处理油烟废气的信访,环保部门一直对该厂保持高压执法态势,该厂也一直在与科研院所和环保设备制造厂家合作,在5年间投入上百万,3次提升废气处理设施来改善油烟废气的处理效果,虽取得一定成效,但该难题仍未得到有效解决。

3.2 破解热处理油烟废气信访的难点分析

3.2.1 热处理油烟废气收集困难

淬火工艺中产生的油烟占总油烟废气的绝大部分,这种油烟瞬间产生,而且烟量大、温度高、上升速度快,收集的时候不仅要考虑到烟气产生量、烟气温度、烟气速度等多方面因素,而且收集装置的安装还不能影响工件淬火时的正常投放及取件,使得油烟废气收集效率难以保障。

3.2.2 热处理油烟废气处理困难

热处理时产生的淬火油烟废气,不仅量大、温度高、速度快、浓度高,而且,烟气呈液态油滴状,容易粘附在冷的设备或管道内壁表面,既不容易清理,也容易引起火灾。同时,炽热的工件在浸入淬火油时,会出现完全燃烧和不完全燃烧现象,其中不完全燃烧时还会产生黑烟及其他一些颗粒混合物。

3.2.3 热处理油烟废气缺乏针对性的环保标准

现有GBZ2—2002《工作场所有害因素职业接触限值》、GB18483—2001《饮食业油烟排放标准》和GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》可以作为油烟废气管理的参考,但是由于《工作场所有害因素职业接触限值》侧重考虑的是工作环境下工人的人体健康,《饮食业油烟排放标准》是针对饮食业确定的,《大气污染物综合排放标准》虽然考虑的是向大气排放污染物的限值,但是其标准中的33种大气污染物缺乏针对热处理油烟废气的特征污染物,所以对于热处理油烟废气的排放限值,目前环保部门在执法时仍无直接的执法依据。

4 调处热处理油烟废气信访的对策研究

4.1 强化处理,优化处置效率

目前,主要的油烟净化技术有四大类:一是机械过滤法,二是湿式净化法,三是活性炭吸附法,四是高压静电处理法[5] [6]。机械过滤法结构简单、可靠性好、效率高,但是管路风压压降大,滤网容易被堵塞;湿式净化法不仅能吸收油烟,还能去除废气中其他分子态的污染物,但是设备大、能耗高,对亚微米级别颗粒物的净化率较低;活性炭吸附法处理效率高,还能去除异味,但是活性炭需要经常更换,成本很高;高压静电处理法安装使用方便、结构紧凑、净化效率高、管路风压压降小,但是清洗困难、维护工作量大、极易引起二次污染。因此在实际应用中要根据企业自身情况,灵活结合、集中运用处理技术,通过几种技术的相互补充、相互加强,提升对油烟废气的净化效果。

4.2 更新工艺,减少废气产生

末端治理其实具有诸多局限性,真正要解决好热处理油烟废气,最有效的应该是源头控制,减少油烟废气产生,才能从根本上解决废气扰民问题。应该鼓励热处理企业提高设备水平,增加设备密封性,减少油烟废气的无组织散发,同时,推广更加环保的淬火介质,比如以植物油为基体加入添加剂得到的生态淬火剂,一方面其更易于降解,不会对环境造成负担;另一方面植物油的沸点和闪点都比矿物油高,其油烟毒性很小[7]。

4.3 完善标准,保障执法依据

由于国内的《大气污染物综合排放标准》制定较早,像热处理一样,很多特定工艺产生的特征大气污染物指标并没有被考虑进去。随着时代的发展和各种工艺的产生,国家和行业应该及时对相关标准进行修订,增加有害物质种类,为执法部门和企业管理增加指标控制依据。

参考文献

[1] 夏永辉,苏兴武,沈合利,等.热处理废气治理及环保标准[J].热处理,2015,30(1):64-66.

[2] 赵步青.热处理环境污染及其治理[J].金属加工,2009(19):15-17.

[3] 叶胜辉.油烟污染危害及防治措施[J].安全与健康,2005(7):25-27.

[4] 张旸,张雷,李利,等.復合式淬火油烟收集净化系统在热处理车间的应用[J].资源节约与环保,2014(9):13+16.

[5] 杨丽娟,王卫,韩伟真.油烟净化器的研制[J].工业安全与环保,2005,31(2):7.

[6] 张秀东,刘有智,樊光友.餐饮业油烟净化技术发展及研究现状[J].工业安全与环保,2010,36(4):32-33.

[7]隆平.论近代热处理技术与环保[J].金属世界,2009(6):80-82.

收稿日期:2020-04-26

作者简介:吴佳(1987-),女,硕士,中级工程师,研究方向为环境监管。