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1、木材加工企业污染控制（一）绪 论1什么是环境保护？当前，环境保护已成为人们日益关心的重大问题，也是科学研究的重要课题之一。为了保护环境和自然资源，防治污染和其他公害，必须首先明确什么是环境，什么是环境保护，为什么要讨论环境保护问题。2 自然环境的概念：我们生活在环境之中，但究竟什么是环境，并不是每个人都很清楚。“环境”是一个极其广泛的概念，他不能孤立地存在，总是相对于某一个中心而言的。不同的中心相应有不同的环境范畴。环境有自然环境和社会环境之分。我们所指的环境，主要是指自然环境。自然环境：是指环绕于我们周围的各种自然因素的总和，它包括大气、水、土壤、生物和各种矿物资源等。人类是自然的产物，而人
2、类活动，又影响了它周围的自然环境。特别是 19 世纪工业迅速发展，人类征服自然，却使自己生存环境质量下降，甚至影响自身生存条件，环境问题引起世界各国普遍关注。3人类活动与自然环境的和谐关系：（1）生物圈：地球上的一切生物，其中包括人类，都是生活在地球的表面层里，这个表面层叫做生物圈。它是由不同的生态系统组成的，每个生态系统都有自身的物质循环。（2）自然界最基本的物质循环：水循环、碳循环、氮循环和氧循环。（3）生态平衡：生物和人类是地壳物质发展到一定阶段的产物，它们和地壳物质保持一种自然的平衡关系，就是生态平衡。如水塘里，鱼靠浮游的动、植物生活；鱼死后，水里的微生物把鱼的尸体分解为基本的化合物；
3、这些基本的化合物又是浮游动、植物的营养源，浮游动物靠浮游植物为生；鱼又吃浮游动物。这样在水塘里建立起“微生物-浮游动植物 -鱼”的生态平衡。又如：人类通过新陈代谢与周围环境进行物质交换，使体内各种化学元素的平均含量与地壳中这些元素的平均含量相适应。如人体血液有 60 多种化学元素，它和岩石中这些元素含量是一致的。说明自然界不断变化，而人类总是从内部调节自己的适应性，来与不断变化着的地壳物质保持平衡。4人体活动对生活环境的破坏：生态环境这一复杂体系，一环扣一环，互相制约。如果突然一种新化学物质进入这一系统，或者某种化学元素过多超过自然状态下的平均含量，就会破坏生态循环平衡。如过度开垦荒地、开采矿
4、藏、采伐森林、工业排放“废水” 、农药和化肥的大量使用，生活垃圾、污水、汽车和飞机的废气等都会使生态系统平衡受到破坏，导致人体生病或环境污染。5环境科学：是研究在人类活动的影响下，环境质量变化的规律，以及环境保护与改善的科学。环境科学当前的任务：研究现代环境中各种因素对人类生活、健康及发展的影响。其中迫切的课题是研究环境污染及防治，要注意人与环境之间的作用与反作用。（二） 木材工业污染物的由来木材工业污染物的由来：木材工业是一个庞大的、范围广阔的工业体系。凡是以木材为原料，通过各种化学药液处理或机械加工方式制成的木质产品，都属于木材加工业的范畴。木材工业体系如图：木材工业体系：人造板制造：胶合
5、板工业、刨花板工业、纤维板工业、细木工板工业、复合板工业；人造板装饰处理：油漆涂饰人造板、聚氯乙烯薄膜贴面人造板、木纹印刷人造板、树脂浸渍纸贴面人造板、三聚氰胺装饰板生产；木材化学处理：木材防腐处理、木材防火处理、木材染色处理、木材改性处理、木材层积塑料；木制品制造：家具产品制造、细木工产品制造、建筑木构件制造。木材工业污染范围很广，根据化学处理或机械加工方式不同，可引起空气污染、粉尘污染、水污染、废渣污染及噪声污染。第一节 胶合板生产过程中的污染一、胶合板生产的空气污染来源：单板干燥机排出的废气、涂胶和热压过程中产生的有害气体、砂光工序中散发的粉尘等污染物质。如干燥废气中含有木质颗粒及碳氢化
6、合物，干燥 1 立米单板，排出的废气中含有0.0046 克固体颗粒及 250 克碳氢化合物。碳氢化合物中含有萜类、半萜类、与水蒸汽混合的青烟气。它的含量与单板树种有关，针叶材碳氢化合物的释放量多于阔叶材。碳氢化合物来源：主要来自于石油及制品，其中，包括饱和烃、不饱和烃及其衍生物。碳氢化合物的主要危害：在光化学烟雾中起重要作用。光化学烟雾出现时，可见到一片浅蓝色的烟雾，并可以嗅到类似臭氧的味，产生强烈刺激引起人流泪、眼红，呼吸紧张并诱发其他病症。因为在光化学烟雾中含有大量强氧化剂，所以它还能直接危害树木、庄稼、腐蚀金属、损坏各种器材和材料。二、胶合板生产中的水污染来源：木段剥皮工序（特别是水利剥
7、皮） 、木材水热处理工序、单板干燥工序冲洗、调胶及涂胶设备冲洗、 管道输送系统的清洗水等。如每 1 立米木材用水力剥皮，其废水排放量可达到 500012000 立升。废水的BOD（生化需氧量）含量 50250 毫克/ 升。且废水的悬浮物含量相当多。木材水热处理时，生产 1 立米胶合板所产生的废水产生 2kgCOD（化学需氧量） 、0.64kgBOD5 及 0.5kg 固体物质，主要是有机水溶物及悬浮物。单板干燥机的冲洗水水质，随单板的树种、去污剂的种类和使用条件等因素而异。此外，还与冲洗水的用量、干燥机的运转条件和干燥机冲洗前对赃物的清理程度有关。如干燥针叶材单板时，废水中 BOD、悬浮物和酚
8、的平均含量为 292 毫克/升、1411 毫克/升和2.71 毫克/升。调胶和涂胶设备冲洗水的水质，随胶合板的胶种、用胶量而异。如生产酚醛树脂胶合板，清洗时稀释比为 20：1 时，废水中的 BOD、悬浮物和酚的平均含量为 32000 毫克/升、15000 毫克/升和 25.7 毫克/升。三、胶合板生产中的噪声污染随着胶合板工业设备向高效率、高速度方向发展，许多大机床产生了高噪声，如原木截断机 100-106 分贝（A） 、链锯 88-93A、剥皮机 101-105A、双圆锯齐边机 82-98A、旋切机 83-90A 及砂光机 76-85A 等。这些设备的噪声，大多超过容许值，不仅直接损害工人的
9、健康，而且给厂区及周围环境造成公害，鼻息采取措施消除或降低。第二节 纤维板生产过程中的污染一、纤维板生产的空气污染干法纤维板生产的特点是以空气作为板坯成型的介质，细纤维和树脂挥发物对环境有污染。如在木材切片、粉碎过程中，都会产生一定程度的粉尘污染；在纤维干燥排放的废气中含有木质微粒及碳氢环合物等有害气体；在板坯热压过程中会散发出游离甲醛等有毒气体污染。实际生产中，加强纤维加工、干燥及铺装等工序设备的密封性，防尘效果有了不少改进，但仍无法完全防止细小纤维飞扬造成环境污染。二、纤维板生产中的水污染湿法生产最大特点是不用或用很少量的胶量。但湿法成型需要大量用水，会造成细纤维流失，使纤维板废水中含有大
10、量有机物（例如：糖类、木质素等）以及酚类和甲醛等毒物，这些都给环境带来污染。研究表明：纤维板废水中悬浮物和溶解杂质中包含有：纤维、细胞碎片（如树皮颗粒、薄壁细胞） ；木材衍生的胶体有机物质；木材中分离出的可溶性有机物质和纤维板生产过程中施加的可溶或不溶的化学品，如明矾、石蜡、杀菌剂以及加入的合成树脂等。湿法生产中废水主要来源是长网成型机排出的水，水量占全部废水量的 90%左右，其次是热压机、热磨机和其它清洗废水等。在纤维板板坯成型过程中，部分纤维随水带走，其中还包括木材的溶解物或悬浮物等。这些物质造成了水污染。溶解物或胶体物和悬浮物的重量比分别是 80%和 20%。溶解物主要是单糖、半纤维素、
11、单宁、蜡类等。悬浮物是细小纤维和树皮等物。此外，还有酚类能使蛋白质凝固，易被人体皮肤所吸收，也危害水产资源；甲醛危害水产资源，影响人体健康。湿法生产用木材树种、 、制浆工艺中所使用的蒸汽温度和压力对水污染均有一定的影响。三、纤维板生产中的噪声污染削片机、热磨机和双圆锯裁边机等设备噪声相当高。削片机是纤维板机床设备中噪声最大的设备，对环境的污染最为严重。削片机最大噪声 95-108A。热磨机(92-98A)的主要噪声源有：料仓振动的噪声；供料系统的机械噪声；磨盘与木片的冲击和摩擦噪声；排料时高速蒸汽气流冲击噪声；电机磁铁伸缩和转子旋转过程中引起的空气扰动噪声等。此外，纤维板生产中的集材机(90-
12、109A)、履带牵引装置( 87-96A)等的噪声也很高。第三节 刨花板生产过程中的污染刨花板生产的主要污染物来源有：蒸汽和动力发生设施；露天贮存碎料；被风吹跑的碎料会造成局部的污染；木材浸泡过程排放水对地表水和地下水的污染；从碎料干燥机，特别是直接加热的废料燃烧干燥炉排出的气体和粉尘；从处理砂光粉尘及其它微小颗粒物的旋风分离器排出的气体；二次加工中使用含挥发溶剂涂层散发的气体污染等。水泥刨花板生产中。小于 10 微米的粉尘微粒长期在空中悬浮等。一、刨花板生产的空气污染脲醛树脂使用会产生游离甲醛，在板坯热压和锯边过程中逸出的大量刺激性的游离甲醛，严重危害工人健康。刨花板制成家具、细木工制品和装
13、饰部件后，在通风条件较差的情况下，还会继续散发出游离甲醛气味，主要是从板的边缘、铣槽槽口部分、钻孔孔眼、锁孔以及不能完全防止气体外溢的饰面材料等部位散发出来，影响人体健康。刨花制备过程中，将大块原料加工成刨花或碎料很容易扬起粉尘。水泥刨花板生产过程忠，水泥飞扬也会引起粉尘污染。刨花板工业粉尘污染，还会增加机械的磨损影响电器正常工作，容易造成设备事故。粉尘的飞损增加了原料、燃料的消耗，从而使产品生产成本增加。因此，改进防尘和收尘技术是实现无粉尘污染和现代化文明生产的关键。二、刨花板生产中的水污染水力剥皮过程产生的废水量很大，在生产中应当采取废水回收系统。目前，有些国家已采用大型澄清器来去除废水中
14、的悬浮物，而后再经过生物处理，以去除需氧物质。刨花板生产过程中，合成树脂的供应方式，对其产生废水的特性及排放水量有特别重要的意义。一些大型的刨花板生产企业，往往建立专用的合成树脂车间，这样给整个生产过程带来严重的水污染问题。刨花板工业中所用的胶粘剂种类甚多，但用量最多的仍是脲醛树脂及酚醛树脂胶粘剂。这些胶粘剂的使用，均将大大地增加工业排水的 BOD 负荷量。此外，刨花板工业中拌胶系统的废水，也是刨花板生产中的主要污染源之一。合成树脂胶粘剂的装运、贮存设备及管道系统的冲洗水等也是较严重的水污染源。目前，采用了一些降低冲洗水用量的技术措施，而且对浓度较高的含胶废水尽可能地用于补充树脂生产或拌胶系统
15、用水，尽量达到减少高浓度有毒废水排放的目的。三、刨花板生产中的噪声污染削片机乃是人造板机床中噪声最大的设备之一。它对环境造成的污染相当严重。正常工作状态下其噪声一般在 100 分贝（A ）左右。最大负荷时，噪声可达 110 分贝（A ）以上。刨花板裁边机的噪声污染也是相当严重的。对双圆锯裁边机进行噪声测定的结果表明，其吸声级大致在 98108 分贝范围内。其噪声主要是由于锯片高速回转和振动所产生的噪声，还有不符合操作要求引起的噪声，辅助机构产生的共振噪声，以及刀具和夹具使用不当而造成的附加工作噪声等。中高频噪声源包括：输送木片的风机叶片产生的空气振动噪声；木片在管道运行过程中对管道壁的冲击；传
16、动电机产生的电磁性噪声及刀辊切削木材时的冲击声等。低频噪声源包括：机械自身振动通过床身和机座传递；低速传动体的碰击，运输管道的自身低频振动等。除此以外，人造板机床设备液压传动系统的噪声也是污染源之一。人造板液压传动系统的噪声，包括机械噪声和液体噪声，机械噪声来源于零件之间的撞击、摩擦和振动等；液体噪声，主要来自流体流速、压力突然变化等。油泵是液压系统的主要噪声源，溢流阀及压力阀也易引起液压系统的噪声。第四节 合成树脂生产过程中的污染对于生产和使用脲醛树脂胶、三聚氰胺树脂胶为主的车间，所排放的废水中含有：尿素、甲醛、甲醇、树脂、氯化铵、聚醋酸乙烯(PVAc)、羧甲基纤维素(CMC)、小麦粉、豆粉等物质。酚醛树脂制造车间，在生产树脂的脱水浓缩过程中，会产生一定数量的含有多种有机物的含酚废水。采用酚醛树脂胶的胶合板车间，所排放的废水中含有：树脂、填充剂(如小麦粉、豆粉、果壳粉或木粉等)以及某些增粘剂等。据有关资料介绍，合成树脂车间真空脱水时排出的废水水质：脲醛树脂胶废水中，COD74000 毫克升，而 BOD5 为 183
