高冬梅，趙志斌，張文義，袁杰杰

(1.青島青環(huán)環(huán)?？萍寂c清潔生產(chǎn)服務(wù)中心，山東 青島　266003；2.青島中科華通能源工程有限公司，山東 青島　266061)

紡織印染行業(yè)是我國的經(jīng)濟支柱行業(yè)之一，但也是能耗高、水耗高、污染嚴(yán)重的行業(yè)。隨著國家和地方節(jié)能環(huán)保法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的不斷加嚴(yán)，節(jié)能環(huán)保將是紡織印染企業(yè)的基本功和準(zhǔn)入門檻，只有實現(xiàn)綠色環(huán)保轉(zhuǎn)型升級，走綠色紡織印染之路，企業(yè)才能長遠發(fā)展。

多年來，紡織印染企業(yè)作為清潔生產(chǎn)重點行業(yè)，通過使用環(huán)保染料和清潔能源、改進工藝技術(shù)、更新設(shè)備、加強過程控制以及提高管理水平等措施取得了明顯的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益，達到了“節(jié)能、降耗、減污、增效”的目的。實踐證明，清潔生產(chǎn)是實現(xiàn)企業(yè)綠色環(huán)保轉(zhuǎn)型，增強市場競爭力的有效途徑。

1　清潔生產(chǎn)潛力分析

從節(jié)水減污、節(jié)能和揮發(fā)性有機物(VOCs)減排三個重點方面對清潔生產(chǎn)潛力進行分析探討，并針對存在的問題提出清潔生產(chǎn)建議。

1.1　節(jié)水減污潛力分析

紡織印染行業(yè)用水量較大，據(jù)統(tǒng)計，我國印染企業(yè)生產(chǎn)棉印染產(chǎn)品的取水量在3.0～6.0 t/100m，個別企業(yè)則高達8.0 t/100m，是發(fā)達國家的2～3倍[1]。廢水主要包括退煮漂、絲光前處理廢水以及染色、印花、后整理廢水，其具有水量、水質(zhì)、水溫變化大，堿性大，色度高，有機污染物含量高等特點。國家環(huán)境保護部《全國環(huán)境統(tǒng)計公報》顯示，2015年全國工業(yè)廢水排放量為199.5億t，其中紡織印染行業(yè)廢水達18.4億t，在調(diào)查的41個行業(yè)中位于第3位。

表1　印染行業(yè)新鮮水取水量指標(biāo)

紡織印染企業(yè)需對行業(yè)取水量和污染物排放量協(xié)同控制，推廣應(yīng)用機織物退染一浴法新工藝、冷軋堆印染技術(shù)、生物酶染整加工技術(shù)、短流程煮漂工藝以及小浴比染色、染化料自動配送系統(tǒng)、數(shù)碼噴墨印花系統(tǒng)、泡沫整理技術(shù)等少水印染加工技術(shù)。國家工業(yè)和信息化部發(fā)布的《印染行業(yè)規(guī)范條件(2017版)》明確要求：連續(xù)式水洗裝置要密封性好，并配有逆流、高效漂洗及熱能回收裝置；間歇式染色設(shè)備浴比應(yīng)滿足1∶8以下工藝要求；完善冷卻水、冷凝水及余熱回收裝置；絲光工藝配備淡堿回收裝置；企業(yè)水重復(fù)利用率達到40%以上?！肚鍧嵣a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 紡織業(yè)(棉印染)》(HJ/T185-2006)對印染產(chǎn)品取水量也有明確要求，具體見表1。

1.2　節(jié)能潛力分析

紡織印染行業(yè)是用能大戶，以熱能為主，蒸汽消耗所占比重達到80%以上，主要用于烘燥(30%～40%)、洗滌(25%～35%)、蒸煮(10%～15%)、高溫?zé)崽幚?8%～12%)、其他(5%～10%)[2]?！肚鍧嵣a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 紡織業(yè)(棉印染)》(HJ/T185-2006)和《印染行業(yè)規(guī)范條件(2017版)》對單位產(chǎn)品綜合能耗要求見表2。紡織印染行業(yè)節(jié)能途徑包括工藝技術(shù)改進、余熱回收利用和設(shè)備維護更新等。企業(yè)采用高效短流程汽蒸一步法前處理工藝、物化聯(lián)合退煮漂一浴一步法前處理工藝、冷軋堆前處理和染色工藝、小浴比染色等先進技術(shù)，節(jié)能效果明顯。余熱回收系統(tǒng)包括蒸汽冷凝水余熱回收、高溫染色廢水余熱回收、后整理定型機廢氣余熱回收以及空壓機廢熱回收技術(shù)[3]。另外，印染行業(yè)重點淘汰74型染整生產(chǎn)線，使用年限超過15年的前處理設(shè)備和浴比大于1∶10的間歇式染色設(shè)備；淘汰落后型號的平網(wǎng)印花機、熱熔染色劑、拉幅定型機以及風(fēng)機、水泵等設(shè)備。

表2　印染行業(yè)綜合能耗指標(biāo)

1.3　VOCs減排潛力分析

紡織印染行業(yè)VOCs來源主要有：(1)織物前處理及功能性后處理工序，如定型機、焙烘機、燒毛機、磨毛機等處理織物過程；(2)化纖紡絲工藝，如在熱定型時，織物上的染料助劑、涂層助劑會釋放出甲醛、多苯類、芳香烴類等有機氣體。張瑩玲[4]根據(jù)排放因子法對紡織印染行業(yè)VOCs排放量進行了估算，預(yù)計2020年，紡織印染工業(yè)VOCs排放量將達到30.4萬t，占工業(yè)源總排放量的1.3%，具體數(shù)據(jù)見表3。目前，國家環(huán)保部正在制定《紡織印染工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，浙江省發(fā)布了《紡織染整工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。因此，紡織印染企業(yè)VOCs減排勢在必行。

表3　工業(yè)源及紡織印染工業(yè)VOCs排放情況

紡織印染企業(yè)應(yīng)加強定型機廢氣、印花廢氣及污水處理廢氣處理；印花工段采用密閉化操作，并在印花工作臺安裝集氣罩，廢氣經(jīng)收集后進一步凈化處理。VOCs治理技術(shù)主要有：(1)回收技術(shù)，即對VOCs進行吸收、過濾、分離和提純后資源化循環(huán)利用，如吸附回收技術(shù)、吸收技術(shù)和膜技術(shù)等；(2)銷毀技術(shù)，即通過燃燒等化學(xué)反應(yīng)把排放的VOCs轉(zhuǎn)化為無毒無害物質(zhì)，如燃燒技術(shù)、生物技術(shù)和等離子體技術(shù)等。

2　典型清潔生產(chǎn)方案

2.1　采用小浴比前處理及染色工藝

在前處理及染色工藝中，浴比過大會影響染液吸盡率，染料利用率低，浪費能源；浴比過小會影響均染效果，染料利用率高，排污量少。低浴比染色技術(shù)通常是指使用氣流染色機或低浴比溢流染色機進行染色，將大浴比1∶10～1∶15染色機更換為小浴比1∶5或以下染色機，可節(jié)省染料約30%，節(jié)水約40%[5]，同時可減少廢水排放量。某紡織印染企業(yè)投資310萬元，更換了5臺小浴比SED-1-30型中樣機和10臺小浴比SRD-250常溫常壓染色機，實現(xiàn)年節(jié)水25000t，節(jié)約蒸汽1890t，節(jié)約助劑1.8t，合計年節(jié)省資金58.06萬元。

2.2　增加余熱回收系統(tǒng)

紡織印染企業(yè)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生水溫為65～85℃的廢熱水，若直接排放將造成熱能浪費，且對污水處理系統(tǒng)造成影響，因此可通過余熱回收系統(tǒng)進行熱能回收。某印染企業(yè)在退煮漂設(shè)備汽蒸箱煮練后有30多個高溫溢流水洗槽，每年排出廢熱水約16.5萬t，溫度為85℃左右，通過投資202萬元增加余熱回收系統(tǒng)，使生產(chǎn)用的純水與廢熱水進行冷熱交換，按照每年加熱純水量24萬t，水溫從20℃升至55℃計算，可節(jié)約熱能35280GJ。

2.3　增設(shè)絲光淡堿回收系統(tǒng)

絲光是印染前處理的重要工段，通過燒堿水溶液浸漬提高織物吸水性，穩(wěn)定織物尺寸。該工段產(chǎn)生大量淡堿水，質(zhì)量濃度為40～70 g/L，直接排放將造成堿水浪費，并增加污水處理負(fù)荷。常用的淡堿回收技術(shù)有：(1)加熱濃縮技術(shù)，利用蒸汽加熱淡堿液進行蒸發(fā)濃縮后回用；(2)膜回收技術(shù)，利用耐堿超濾膜對淡堿液進行過濾，去除雜質(zhì)后再補充少量濃堿和純水進行回用[6]。某印染企業(yè)投資600余萬元增設(shè)德國科爾庭絲光淡堿回收設(shè)備，將質(zhì)量濃度約70 g/L淡堿水濃縮到440 g/L后回用，年產(chǎn)濃堿13304t，節(jié)約費用1237.3萬元；按照每噸濃堿消耗蒸汽1.44t，耗電14.17 kWh計算，年運行成本為373.8萬元；另外，回收系統(tǒng)每天產(chǎn)出65℃高溫水1000t，以常溫水25℃，年生產(chǎn)330天計，則每年節(jié)約蒸汽22011t，降低成本399.5萬元。因此，該方案合計節(jié)省費用1263萬元，經(jīng)濟效益明顯。

2.4　采用ERP管理系統(tǒng)

ERP (Enterprise Resources Planning)是面向供需鏈的集成管理，是建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，以軟件為載體，采用先進的計算機技術(shù)，融入先進企業(yè)管理思想，全面地集成了企業(yè)所有資源信息(包括物流、資金流、信息流、工作流)，為企業(yè)提供決策、計劃、控制與經(jīng)營業(yè)績評估的全方位和系統(tǒng)化的管理平臺，并最終實現(xiàn)對企業(yè)資源信息的管理[7]。

當(dāng)前，紡織印染行業(yè)ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用正在逐步推廣。某印染企業(yè)ERP管理系統(tǒng)見圖1。該企業(yè)ERP管理系統(tǒng)分為訂單管理、計劃管理、采購管理、倉庫管理和生產(chǎn)管理五大體系，可實時反映訂單生產(chǎn)狀況、每日產(chǎn)能情況、庫存管理情況、工藝情況以及設(shè)備情況等，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息化，流程規(guī)范化和管理平臺化，提高了管理效率，改善了生產(chǎn)狀況，提升了企業(yè)核心競爭力[8]。結(jié)合清潔生產(chǎn)要求，ERP管理系統(tǒng)對生產(chǎn)全過程進行有效管控，從而使企業(yè)取得明顯的節(jié)能減排績效。

圖1ERP管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

Fig.1The structure of ERP management system

3　結(jié)論

(1)隨著科技創(chuàng)新和節(jié)能環(huán)保力度加大，紡織印染行業(yè)由原來的高能耗、高水耗、重污染發(fā)展模式逐步向技術(shù)密集型和綠色環(huán)保型轉(zhuǎn)變，而清潔生產(chǎn)正是促進這種轉(zhuǎn)變的重要途徑。因此，紡織印染企業(yè)應(yīng)積極開展清潔生產(chǎn)審核。

(2)企業(yè)應(yīng)從原輔材料和能源、技術(shù)工藝、設(shè)備、過程控制、管理、員工、產(chǎn)品和廢物八個方面不斷挖掘清潔生產(chǎn)潛力，提出并實施可行方案以實現(xiàn)節(jié)能減排，促使企業(yè)走上綠色可持續(xù)發(fā)展之路。

[1]楊書銘.紡織印染行業(yè)清潔生產(chǎn)和廢水處理[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2007(10):30-33.

[2]徐谷倉.加強能源管理大力抓好節(jié)能降耗工作(一)[J].紡織科技進展,2008(1):1.

[3]黃天祿.印染行業(yè)節(jié)能減排措施與清潔生產(chǎn)的探討與建議[J].化學(xué)工程與裝備,2014,6(6):217-220.

[4]張瑩玲.紡織印染工業(yè)熱定型(焙烘)工藝VOCs廢氣的分析研究[D].北京:北京服裝學(xué)院,2015.

[5]朱豐華.印染行業(yè)典型清潔生產(chǎn)技術(shù)綜述[J].廣東化工,2012,39(7):102-103.

[6]張偉,張艷.超濾在回收印染廢水有用物質(zhì)的應(yīng)用[J].針織工業(yè),2009(11):63-65.

[7]王海波,毛蓓,張國成.染整自動化與ERP系統(tǒng)集成應(yīng)用[J].印染技術(shù),2015(2):46-49.

[8]孫旭建.印染紡織行業(yè)ERP管理系統(tǒng)研究[D].青島:青島科技大學(xué),2012.