文 / 鄧耀杰 羅旌生 王魁 中山市環(huán)境保護(hù)技術(shù)中心
印染業(yè)是能耗大戶、用水大戶和污染大戶,其能耗占全國(guó)產(chǎn)業(yè)總量的4.4%,水耗占8.5%,污染排放量也在工業(yè)領(lǐng)域的前5位之內(nèi),被列為我國(guó)重點(diǎn)污染行業(yè)。傳統(tǒng)的印染業(yè)除了要面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),更需正視生態(tài)環(huán)境保護(hù)的社會(huì)壓力。2012年,印染行業(yè)總體來(lái)說(shuō)生產(chǎn)基本正常,但受?chē)?guó)際經(jīng)濟(jì)疲軟、市場(chǎng)需求減少的影響,產(chǎn)量和利潤(rùn)均呈現(xiàn)下滑態(tài)勢(shì)。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約的要求越來(lái)越嚴(yán)格,如何促進(jìn)印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是當(dāng)前我國(guó)紡織印染行業(yè)亟待解決的難題。
廣東省中山市的三角鎮(zhèn)、沙溪鎮(zhèn)、大涌鎮(zhèn)是以印染業(yè)為特色的專業(yè)鎮(zhèn),當(dāng)?shù)氐挠∪酒髽I(yè)也同樣面臨著兩級(jí)分化嚴(yán)重,小規(guī)模、低水平企業(yè)偏多的難題。中山市近三年針對(duì)印染業(yè)存在的資源消耗量大、污染物產(chǎn)生量大及相當(dāng)部分企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平低等問(wèn)題,在印染企業(yè)中推行強(qiáng)制清潔生產(chǎn),企業(yè)針對(duì)自身的問(wèn)題,通過(guò)技術(shù)依托單位的技術(shù)指導(dǎo),研究制訂最佳方案,推進(jìn)企業(yè)清潔生產(chǎn)步伐,實(shí)現(xiàn)印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
中山市傳統(tǒng)印染企業(yè)普通存在的技術(shù)、設(shè)備、管理水平低,以及由此帶來(lái)的資源和環(huán)境問(wèn)題,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)來(lái)料性質(zhì)不穩(wěn)定,即布料所附著的雜質(zhì)等殘留物性質(zhì)和濃度隨機(jī)性大,甚至含潮率的波動(dòng),都會(huì)影響生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制,以及染料助劑等原材料和水電等資源的利用率。
(2)各種染料助劑的過(guò)量使用和回收使用率低,不僅影響生產(chǎn)成本,而且增大了末端治理的難度。
(3)水資源的浪費(fèi)和低回用率給企業(yè)帶來(lái)負(fù)面影響。
(4)蒸汽的產(chǎn)生、輸送、使用等環(huán)節(jié)都存在較為嚴(yán)重的損失,缺乏對(duì)熱量回收的重視。
(5)工藝傳統(tǒng)、設(shè)備陳舊、管理粗放是主要生產(chǎn)低端產(chǎn)品的小規(guī)模印染企業(yè)的通病。
(6)污染治理設(shè)施缺乏正常的維護(hù)和改善,管理水平低是造成運(yùn)行效果不穩(wěn)定,污染物超標(biāo)排放的主要原因。
開(kāi)發(fā)利用無(wú)害原材料,以精料代替粗料,選用環(huán)保型染料及助劑,采取有效措施準(zhǔn)確控制染料的使用量,針對(duì)性的開(kāi)展染料的回收利用等,是提高原料轉(zhuǎn)化率,減少原材料流失和消耗,減少污染物排放的有效措施。如:
(1)選用的織物纖維必須符合環(huán)保要求,纖維上的農(nóng)藥等有害殘留物不能超標(biāo)。
(2)應(yīng)用一些色牢度、著色率高和提升性能好的綠色環(huán)保型染化料,且選用的染料本身不能存在致癌性、致敏性和劇毒性,如雙活性基、多活性基、低鹽染色的活性染料。
(1)生物酶法代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)處理工藝。生物酶法因?yàn)槔玫氖巧锛?xì)胞產(chǎn)生的強(qiáng)催化效率的特殊蛋白質(zhì)做催化劑,包括淀粉酶、蛋白酶、果膠酶和過(guò)氧化氫酶等,具有無(wú)毒、環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn),主要用于退漿、精煉、雙氧水漂和后整工序。
(2)工藝的高效短程化。如以活性染料冷軋堆染色代替?zhèn)鹘y(tǒng)的退、煮、漂,不僅提高了質(zhì)量,而且還節(jié)約大量的能源和勞動(dòng)力,減少?gòu)U水的排放,比傳統(tǒng)工藝節(jié)汽80%、節(jié)水75%,節(jié)約化工原料20%。特別適合目前企業(yè)小批量、多品種生產(chǎn)現(xiàn)狀,容易被企業(yè)接受。
(3)采用小浴比工藝。通過(guò)加快染液和織物的循環(huán)、升溫和翻動(dòng),浴比甚至可低至1﹕3,染化料和用水量以及產(chǎn)生的廢水、廢熱可以大大減少,有利于印染企業(yè)節(jié)能減排,如卷染工藝和氣流染色工藝,其中卷染工藝替代傳統(tǒng)的溢流染色,節(jié)水率達(dá)40%。
(4)采用高效染色工藝。如利用超聲波在液體介質(zhì)中的振動(dòng),提高化學(xué)藥劑的擴(kuò)散速度,活化和加快前處理和染色反應(yīng)的進(jìn)行,進(jìn)而改善織物質(zhì)量,還能降低水洗溫度,減少水和蒸汽的消耗。
(5)節(jié)水印花工藝。采用轉(zhuǎn)移印花工藝、涂料直接印花工藝及數(shù)碼噴墨印花工藝,印花后的織物可不必清洗,直接進(jìn)行烘干就可固色,因此,具有節(jié)水且無(wú)廢水污染的特點(diǎn),且數(shù)碼噴墨印花過(guò)程無(wú)廢漿,真正實(shí)現(xiàn)印花過(guò)程無(wú)污染,印花的精度更高,滿足了小批量、多品種、多花色印花的生產(chǎn)要求,與傳統(tǒng)印花相比,設(shè)備占地面積和污染大大減少。
(1)高效節(jié)水型洗水設(shè)備的替換。通過(guò)改變洗水機(jī)輥的排布,及增加逆流漂洗池等,提高水的有效利用率,達(dá)到節(jié)水的目的。
(2)生產(chǎn)設(shè)備電機(jī)加裝變頻器。染色機(jī)、烘干機(jī)、定型機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、水泵、脫水機(jī)等均可應(yīng)用變頻調(diào)速,達(dá)到降低用電的目的,且節(jié)電效果明顯。
(3)工業(yè)鍋爐節(jié)能改造。目前,中山市印染業(yè)常見(jiàn)的工業(yè)鍋爐節(jié)能改造主要有鍋爐煙氣余熱利用和安裝分層燃燒裝置。鍋爐煙氣余熱利用主要是安裝余熱蒸汽發(fā)生器或安裝空氣預(yù)熱器,降低排煙溫度。
(4)減少蒸汽浪費(fèi)。蒸汽疏水閥節(jié)能改造和設(shè)備管路保溫是常見(jiàn)的減少蒸汽浪費(fèi)的方法,可通過(guò)選用輸水性能好、漏氣率低的疏水閥,及時(shí)移除蒸汽管道內(nèi)的水分,避免由于水的進(jìn)一步冷凝造成熱量流失。對(duì)所有管路、閥門(mén)、法蘭、高溫高壓染缸等實(shí)行例行檢查并進(jìn)行保溫隔熱處理,利用稀土保溫材料對(duì)絕熱缺口(如裂縫等)加以修補(bǔ)或更換。
借助儀器設(shè)備減少原輔料浪費(fèi),如利用自動(dòng)配送系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)染料、助劑的化料、上料、稱量、自動(dòng)輸送、助劑濃度的在線檢測(cè)等功能,同時(shí)附帶有與染料化料配套的自動(dòng)或半自動(dòng)稱粉系統(tǒng),還包括其他特殊化工原料的檢測(cè)系統(tǒng)(如堿濃度、雙氧水濃度檢測(cè)、pH值檢測(cè)等),利用含潮率測(cè)定設(shè)備準(zhǔn)確測(cè)定坯布的含水率,由此輔助判斷染料的使用量。
(1)水的分類(lèi)分質(zhì)處理與回用。印染企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的水分為無(wú)污染水、低污染水和重污染廢水。無(wú)污染水包括蒸汽冷凝水和非接觸冷卻水,生產(chǎn)過(guò)程使用了大量飽和蒸汽,蒸汽輸送和使用過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化為冷凝水,將冷凝水及時(shí)輸送到儲(chǔ)水容器中,用于加熱常溫(軟化)水,用于鍋爐產(chǎn)生蒸汽或者工藝熱水。非接觸冷卻水水質(zhì)好、溫度高,可直接用于退漿、煮練、染色、清洗等多道工序。前處理、后處理及第三道清洗以后的廢水都屬于低污染水,可以直接用于頭道清洗水或者經(jīng)過(guò)深度處理,如膜過(guò)濾或者混凝砂濾等技術(shù),回用于生產(chǎn)。其他的重污染水經(jīng)過(guò)物化-生化或者電化學(xué)-生化組合工藝的集中污水處理系統(tǒng)處理后達(dá)標(biāo)排放。
(2)絲光淡堿回收利用。絲光時(shí)采用250g/l以上的濃堿液浸軋織物,絲光后產(chǎn)生40~45g/l的淡堿,如不回收則增加污水處理難度和成本。采用過(guò)濾、蒸濃技術(shù),使殘堿液濃縮至260g/l以上后,回用于絲光、煮煉等工藝。通常采樣多效擴(kuò)容蒸發(fā)器或沸騰擴(kuò)容蒸發(fā)器減少殘堿液濃縮過(guò)程消耗的能源(蒸汽、電)。
(3)印染廢水余熱利用。染色和洗水過(guò)程產(chǎn)生大量高溫廢水,平均溫度達(dá)到60~80℃,通過(guò)熱交換可將此類(lèi)廢水中的潛熱傳遞到常溫水中,使得廢水中的余熱得到回收利用。某中等規(guī)模染廠主要產(chǎn)品為絞紗和散纖,實(shí)施廢水余熱回收后,節(jié)煤率達(dá)到7%~10%,經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益比較顯著。
(4)工藝廢氣的余熱利用。印染行業(yè)消耗蒸汽或熱水的環(huán)節(jié)非常多,蒸汽在管道中的運(yùn)輸和工藝設(shè)備中的使用,不可避免的造成損失,工藝廢氣主要來(lái)自熱定型機(jī)和烘干機(jī)。常見(jiàn)的工藝技術(shù)包括烘干機(jī)門(mén)的保溫和余熱利用、熱定型機(jī)廢氣消煙消塵余熱利用。熱定型機(jī)高溫廢氣的直接排放,既造成了大氣污染,又帶走了大量熱能,因此可將其產(chǎn)生的混合廢氣通過(guò)特殊填料高效水幕凈化室、靜電吸附裝置和優(yōu)質(zhì)纖維裝置的二次凈化處理,同時(shí)利用空氣交換機(jī)的熱能轉(zhuǎn)換,使煙氣的熱量傳遞到新鮮空氣或水中,對(duì)定型機(jī)前車(chē)箱進(jìn)行預(yù)熱或產(chǎn)生熱水回用于生產(chǎn),節(jié)能減排效果明顯。