魏玉珍

(福建高科環(huán)保研究院有限公司，福建 漳州　363000)

染整行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)實例分析

魏玉珍

(福建高科環(huán)保研究院有限公司，福建 漳州363000)

【摘要】以染整行業(yè)實施的清潔生產(chǎn)改造方案為實例，從能源節(jié)約、工藝及設(shè)備更新、污染物減排及廢水再利用等方面入手，分析清潔生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用情況及取得的成效。結(jié)果表明，實施清潔生產(chǎn)能有效解決企業(yè)資源能源消耗高、污染物產(chǎn)生量大和廢物回收利用率低的問題，達到節(jié)能減排的目的，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】染整行業(yè)；清潔生產(chǎn)；節(jié)能減排

染整行業(yè)是高耗能、高污染、高排放行業(yè)，且耗水量大。本文以廈門某家染整企業(yè)為實例，對其清潔生產(chǎn)審核過程實施的清潔生產(chǎn)方案進行分析，體現(xiàn)方案實施所能達到的節(jié)能減排效果。

1企業(yè)概況

廈門某染整企業(yè)主要承擔(dān)針織品(錦氨花邊)的染整，主要工藝包括預(yù)處理、染色、水洗、固色、水洗、脫水、整理、烘干定型、裁剪；設(shè)有染整車間、原料產(chǎn)品倉庫、化學(xué)品倉庫、鍋爐房、污水處理站、危廢倉庫等。

2企業(yè)清潔生產(chǎn)水平現(xiàn)狀及存在的問題

(1)從現(xiàn)場看生產(chǎn)車間存在局部的跑、冒、滴、漏情況，各區(qū)域地面廢水分流不徹底，地面有一定的積水。染色清洗廢水沒有回用。設(shè)備冷卻水和蒸汽冷凝水進行循環(huán)回用，符合清潔生產(chǎn)的要求。

(2)導(dǎo)熱油爐煙囪高度不夠，應(yīng)整改。根據(jù)《廈門市人民政府關(guān)于禁止和限制加工、銷售、使用燃煤和高污染燃料的通告》(廈府[2003]212號)要求：在全市范圍內(nèi)，限制工業(yè)企業(yè)使用高污染燃料(含硫份大于1%的燃煤和重油燃料)。企業(yè)現(xiàn)有的導(dǎo)熱油爐燃重油系統(tǒng)改造勢在必行。

(3)企業(yè)配備有1臺定型機，定型機在機頭、機尾各設(shè)一個排氣裝置，定型廢氣通過1根15m高排氣筒排放，現(xiàn)狀沒有配套廢氣熱能回收裝置和凈化設(shè)施，需要整改。

(4)污水處理站污泥采取自然干化，含水率較高；污泥干化場圍堰破損，出現(xiàn)局部泄漏，需要修補。危廢倉庫管理不夠規(guī)范。⑸危險化學(xué)品倉庫，未進行防滲，沒有明顯標(biāo)識，倉庫內(nèi)沒有專門的管道收集可能泄露的危險化學(xué)品，應(yīng)進一步規(guī)范整改。

3清潔生產(chǎn)技術(shù)方案設(shè)計及效果分析

各個企業(yè)在清潔生產(chǎn)審核過程都會實施幾項中高費方案和20項左右的無低費方案。不同的企業(yè)由于原材料、產(chǎn)品、工藝、設(shè)備的不同，可實施的清潔生產(chǎn)方案也不同，本企業(yè)實施的典型無低費方案匯總?cè)缦拢孩僭谥饕旧ば虬惭b蒸汽使用計量表，實現(xiàn)用汽“二級計量”；②管道維護，杜絕跑冒滴漏：更換銹蝕的閥門，修復(fù)有故障的閥門，杜絕漏水現(xiàn)象；③對部分引風(fēng)機、鼓風(fēng)機等大功率電機增加變頻器調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，適應(yīng)鍋爐負荷的變化，避免滿負荷運行；④增加各類管道的標(biāo)簽，不定期對車間的蒸汽、供水、空壓氣等管路和機臺進行跑、冒、滴、漏檢查；⑤規(guī)范危險化學(xué)品倉庫管理，加強防滲設(shè)施，化學(xué)品分類堆放，并貼上明顯標(biāo)識，增設(shè)專門的管道收集可能泄露的化學(xué)品；⑥規(guī)范危廢倉庫管理；⑦維修污泥干化場圍堰；⑧開展定置管理：在生產(chǎn)現(xiàn)場，隨意放置的現(xiàn)象較多，應(yīng)開展定置管理。例如倉庫，應(yīng)分區(qū)管理預(yù)防混放和混儲，便于執(zhí)行“先進先出”的原則等等。本企業(yè)實施的中高費方案主要體現(xiàn)在以下四個方面：

3.1　染色機設(shè)備升級改造方案

采用低浴比1：8的高溫溢流染色機替代原有浴比1∶10的高溫溢流染色機。通過方案的實施，可以資源能源的消耗量，根據(jù)實測過程水量、蒸汽用量的計量統(tǒng)計結(jié)果可以知道，染色過程可節(jié)約用水20%，減少染色過程排水量20%，減少蒸汽用量20%，可節(jié)約日用水量134噸，年用水量40200噸，自來水水費3元/噸，可節(jié)約成本12.06萬元；每年可減少廢水排放量約36180噸，污水處理費用2元/噸，可節(jié)約成本7.24萬元；每年可節(jié)約4425噸蒸汽，1噸蒸汽費用260元(蒸汽外購，通過管道輸送直接進入染色機)，節(jié)約費用115.05萬元。每年共節(jié)約成本134.35萬元。方案實施產(chǎn)生的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益明顯。

3.2　工業(yè)用水重復(fù)利用節(jié)能減排方案

3.2.1方案改造內(nèi)容

(1)改造前設(shè)備冷卻水回流到冷卻水池，水池是敞開式的，熱量損耗較大，冷卻后通過管道泵回設(shè)備冷卻系統(tǒng)，循環(huán)使用。本次改造將設(shè)備冷卻水收集到密閉水池，可以減少熱量的損失，再通過管道泵回染色機，用于染色預(yù)處理和水洗使用，熱能得到再利用。

(2)改造前，染色廢水均直接排入污水處理站處理，改造過程將淺色織物的染色清洗廢水通過管道收集至密閉水池，靜置沉淀后再通過泵回用于染缸深色系織物染色水洗用水。

(3)廠區(qū)污水處理站處理達標(biāo)后的清水回用于生活辦公區(qū)沖廁。

3.2.2環(huán)境效益

通過生產(chǎn)廢水再利用，提高了企業(yè)水重復(fù)利用率，減少了企業(yè)的外排廢水量，減輕水環(huán)境的負擔(dān)，環(huán)境效益明顯。

根據(jù)水平衡實測結(jié)果，將染色和固色后淺色清洗水循環(huán)使用，用于深色染色水洗過程，則可減少外排廢水量54t/d，即年排放廢水量16200噸。將污水處理站處理后的水回用于沖廁，回用量約6t/d，則可減少年外排廢水量約1800噸。設(shè)備冷卻水回用于染色用水，余熱可以得到再利用。

根據(jù)水平衡實測結(jié)果可知：

(1)全廠新鮮水總用量為456自來水+56t/d染色過程添加的蒸汽，其中生產(chǎn)用水量185t/d，設(shè)備冷卻水用量300t/d，地面沖洗用水15t/d，生活用水12t/d。

圖1　全廠水平衡圖(單位：t/d)

(2)生產(chǎn)總用水量536t/d，其中185t/d來自新鮮水，297t/d來自車間設(shè)備間接冷卻水，54t/d來自染色和固色后淺色清洗水循環(huán)使用水。新鮮水中56t/d來自染色過程蒸汽冷凝水。

(3)全廠總用水量為906.4t/d，包括新鮮水用水量512t/d、回用水量303t/d、循環(huán)使用水量54t/d、損耗量37.4t/d。

(4)全廠水重復(fù)利用率：(回用水量+循環(huán)水量)/全廠總用水量*100%=(303+54)/906.4*100=39.4%。

3.2.3經(jīng)濟效益

本方案投資為30萬元，年節(jié)約新鮮用水18000t，年節(jié)省水費5.4萬元，節(jié)省污水處理費3.6萬元。

3.3　定型機尾氣余熱利用及廢氣處理減排方案

熱定型機尾氣溫度高達160℃，直接排放，浪費較大。在清潔生產(chǎn)審核過程中，定型機余熱利用是余熱回收的重點。通過引進成熟技術(shù)，將熱定型機尾氣通過熱交換器，加熱新鮮空氣，加熱后的新鮮空氣送人熱定型機烘箱，余熱得到利用。同時，尾氣的溫度降低，揮發(fā)性物質(zhì)凝結(jié)后被收集，尾氣得到凈化。把經(jīng)過廢氣余熱回收裝置過濾降溫后的定型機廢氣再引入廢氣處理裝置的吸收塔進行處理。吸收塔為噴淋洗浴式，分為多級多層循環(huán)洗浴，達到處理標(biāo)準(zhǔn)后，再經(jīng)除霧，合格排放。凈化處理后的廢氣和廢油經(jīng)過分離，到污水處理站再處理。

3.3.1余熱回收裝置

工作原理：廢氣中的部分熱量通過被換熱器管吸收(吸熱區(qū))，同時熱量被高效傳熱熱管通過相變原理傳遞到新風(fēng)端(放熱端)，新風(fēng)通過定型機內(nèi)的負壓被吸入至余熱回收裝置放熱端(無需增加耗能設(shè)備)，新風(fēng)被加熱后自動吸入至定型機烘箱內(nèi)的散熱器旁，從而實現(xiàn)余熱回收。

技術(shù)參數(shù)：定型機烘箱溫度為190℃，廢氣排放溫度約160℃左右，廢氣排放量為10000Nm3/h，回收裝置將廢氣溫度從160℃降至120℃，熱管式余熱回收裝置換熱效率按95%計算，則該回收裝置回收的熱量為：Q=VCp(t1-t2)×95%=10000×1.1×(160-120)×95%=440000KJ/h×95%=105160Kcal/h×95%=99902Kcal/h。

主要設(shè)備：包括換熱器、底座、進風(fēng)口、排風(fēng)口、箱內(nèi)風(fēng)管。

3.3.2廢氣凈化裝置

原理：主要利用水膜除塵原理，以有效去除定型機等廢氣排放中的纖絨、固體顆粒物、油煙、以及異味，廢氣藉此達到凈化效果。工藝流程見圖2。

3.3.3環(huán)境效益

方案實施前：廢氣經(jīng)收集后直接外排，委托有資質(zhì)監(jiān)測單位監(jiān)測，顆粒物排放量為6.62t/a，VOCs排放量為5.73t/a，企業(yè)產(chǎn)品規(guī)模為2500t/a，則單位產(chǎn)品排放的顆粒物為2.65kg/t，排放的VOCs為2.29kg/t。

方案實施后：廢氣經(jīng)收集處理后外排，委托有資質(zhì)監(jiān)測單位監(jiān)測，顆粒物排放量為0.60t/a，VOCs排放量為0.31t/a，非甲烷總烴排放量為0.29t/a，企業(yè)產(chǎn)品規(guī)模為3000t/a，單位產(chǎn)品污染物排放量分別為0.2kg/t、0.1kg/t、0.1kg/t。按照實施后的水平計算實施前年污染物排放量分別為顆粒物0.5t，VOCs 0.25t，減排效果明顯，方案實施產(chǎn)生的環(huán)境效益明顯。

3.3.4經(jīng)濟效益

該方案產(chǎn)生的經(jīng)濟效益主要體現(xiàn)在余熱回收裝置回收的熱量，可減少導(dǎo)熱油爐燃料的消耗量。根據(jù)設(shè)計資料，每小時通過余熱回收裝置可以回收的熱量約99902大卡，相當(dāng)于11.75立方米發(fā)熱量為8500大卡/立方米的天然氣所產(chǎn)生的能量，按24小時/天，300天/年，天然氣價格4.2元/立方米計算，一臺定型機通過余熱回收一年可節(jié)能效益：11.75×24×300×4.2=35.53(萬元)。

3.4　導(dǎo)熱油爐煙氣污染物減排方案

3.4.1方案改造內(nèi)容

鍋爐燃料由重油換成天然氣，更換鍋爐燃燒系統(tǒng)，新增德國DUNGS燃氣電磁閥1套、德國西門子控制系統(tǒng)1套、德國DUNGS燃氣系統(tǒng)1套。

3.4.2環(huán)境效益

方案實施前：導(dǎo)熱油爐燃料為重油，排放的煙氣中二氧化硫1.42t/a、氮氧化物1.58t/a、煙塵0.59t/a，單位產(chǎn)品排放污染物分別為0.568kg/t、0.632kg/t、0.236kg/t。

方案實施后：導(dǎo)熱油爐燃料更換為天然氣，排放的煙氣中二氧化硫0.014t/a、氮氧化物1.382t/a、煙塵0.115t/a，單位產(chǎn)品排放污染物分別為0.005kg/t、0.460kg/t、0.038kg/t。

通過方案的實施，爐窯煙囪高度由原來的12米增加到23米，周圍最高建筑為15米，爐窯煙囪可以高于200米范圍內(nèi)最高建筑3米以上；每年可以減少二氧化硫排放量1.408t，氮氧化物0.430t，煙塵0.495t，達到較好的減排效果。同時也符合《廈門市人民政府關(guān)于禁止和限制加工、銷售、使用燃煤和高污染燃料的通告》(廈府[2003]212號)地方政策要求：“在全市范圍內(nèi)，限制工業(yè)企業(yè)使用高污染燃料(含硫份大于1%的燃煤和重油燃料)”。

3.4.3經(jīng)濟效益

方案實施前，重油使用量為540.4噸，重油價格為4800元/噸，成本259.39萬元，如果更換成天然氣，天然氣用量為50萬立方，天然氣價格為4.1元/立方米，成本205萬元，企業(yè)一年可節(jié)省成本54.39萬元。因此該方案具有較明顯的經(jīng)濟效益。

表1　方案實施前后導(dǎo)熱油爐煙氣污染物減排情況表

3.5　方案實施成效

企業(yè)清潔生產(chǎn)方案實施后新鮮水、蒸汽消耗方面有明顯的減少，廢水污染物、廢氣污染物外排量也有明顯的減少，節(jié)能減排效果較好，詳見表2。

表2　清潔生產(chǎn)方案實施產(chǎn)生的成效

4清潔生產(chǎn)進一步優(yōu)化建議

(1)提高鍋爐使用效率，如使用空氣預(yù)熱器，回收廢熱加熱鍋爐。

(2)以先進的氣流染色工藝代替現(xiàn)行的傳統(tǒng)溢流染色工藝。氣流染色機布、液完全分離的特殊結(jié)構(gòu)，賦予其更小的浴比，低張力、高速氣流拖動方式，高頻率的布、液交換頻率，氣流作用下的染液向織物纖維中良好的滲透和擴散效果，縮短了染色工藝時間，提高了加工效率，降低了水、電、汽及時間消耗。

5結(jié)語

清潔生產(chǎn)方案的實施，有效解決了企業(yè)資源能源消耗較高、污染物產(chǎn)生量大及廢物回收利用率低的問題，突破了影響企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，提高了企業(yè)市場競爭力，使企業(yè)經(jīng)濟效益穩(wěn)步上升，環(huán)境狀況也得到了明顯改善，也使企業(yè)的環(huán)境管理水平上升到了一個新的高度。

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引用文獻格式：魏玉珍.染整行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)實例分析[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2015，40(1)：112-115.

Case Studies on Cleaner Production Technology in Dyeing and finishing Industry

WEI Yuzhen

(Fujian Gaoke Environmental Protection Research Institute Limited company，Zhangzhou Fujian，363000)

Abstract：Taking successful implementation of cleaner production transformation program in dyeing and finishing industry as example，from the energy saving，technology and equipment updating，pollutant emissions reducing and waste water reusing and other aspects，the paper analyzes the application and achievements of clean production technologies.

Keywords：dyeing and finishing industry；clean production；energy saving and emission reduction

中圖分類號：X38

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-288X(2015)01-0112-04

作者簡介：魏玉珍，碩士，主要從事環(huán)境影響評價和清潔生產(chǎn)審核工作