孔德冠

（廣州市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院有限公司，廣州 510000）

長期以來，中國都是紡織大國，紡織品生產(chǎn)量和出口量大，印染紡織行業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位[1]。印染紡織屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，企業(yè)規(guī)模較小，分布集中，我國東部地區(qū)紡織產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)較好，因此我國印染紡織企業(yè)主要集中在東部沿海地區(qū)[2]。印染紡織行業(yè)既會帶來經(jīng)濟(jì)效益，也會帶來環(huán)境污染。印染紡織行業(yè)使用多種助劑，具有高溫、高耗水的行業(yè)特性，對周邊環(huán)境造成不同程度的污染，最典型的污染物包括生產(chǎn)廢水、廢氣和噪聲等[3]。因此，要根據(jù)印染紡織行業(yè)產(chǎn)生的污染物，采取污染防控措施，從而減少污染物的排放，降低對周邊環(huán)境的危害。目前，印染紡織行業(yè)的環(huán)境污染治理已取得階段性成績，但也存在新挑戰(zhàn)，仍需尋找綠色發(fā)展之路[4-6]。本文以佛山市某印染紡織企業(yè)為例，分析印染紡織工藝及其污染物，然后提出污染防治措施，為印染紡織行業(yè)環(huán)境污染治理提供科學(xué)依據(jù)。

1 印染紡織工藝及其污染物

1.1 生產(chǎn)工藝

該印染紡織企業(yè)以生產(chǎn)針織布為主，生產(chǎn)工序包括開幅、燒毛、煮漂、絲光、水洗、染色、印花、脫水、烘干、定型和驗(yàn)布。生產(chǎn)設(shè)備包括染布缸、絲光機(jī)、燒毛機(jī)、縫邊機(jī)、脫水機(jī)、烘干機(jī)、定型機(jī)、查布機(jī)、開幅機(jī)和數(shù)碼印花機(jī)等，具體生產(chǎn)工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)如圖1所示。

圖1 針織布生產(chǎn)工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)

利用開幅機(jī)把卷布展開，完成針織布的檢驗(yàn)。燒毛工序是使針織布迅速通過火焰，燒去布面上的絨毛，使布面美觀，防止印染出現(xiàn)著色不均勻現(xiàn)象。為了確保針織布更好地吸收染料，使產(chǎn)品顏色更均勻，不易褪色，染布前需要對針織布進(jìn)行煮漂，煮漂在染缸內(nèi)進(jìn)行。約10%針織布進(jìn)行絲光，絲光是指布料在張力的作用下用高濃度的純堿和燒堿溶液進(jìn)行處理，并洗去布料上的堿，目的是讓布料獲得絲一樣的光澤、穩(wěn)定的尺寸以及較好的吸附性能。煮漂后未進(jìn)行絲光的針織布和絲光后針織布均需要進(jìn)行2 道水洗。染色的主要目的為加工生產(chǎn)染色布。染色在染缸內(nèi)進(jìn)行，生產(chǎn)中將根據(jù)產(chǎn)品顏色要求的不同進(jìn)行電腦配色，在一定溫度作用下利用不同的染料和助染劑使針織布得到不同的顏色。數(shù)碼印花是指利用專門設(shè)備，采用一種或多種顏色的染料在紡織品上印刷花紋、圖案。數(shù)碼印花機(jī)自帶烘干系統(tǒng)，烘箱采用電加熱，在噴墨印花的同時(shí)對織物上的墨水進(jìn)行干燥。印花后的布料需要利用蒸化機(jī)進(jìn)行蒸化處理，使活性墨水固色。針織布染色后，先脫水，再拉幅定型，脫水在脫水機(jī)內(nèi)完成，然后烘干。定型整理，使織物內(nèi)纖維處于自然排列狀態(tài)，去除織物布料在各工序產(chǎn)生的應(yīng)力，避免織物布料變形。已完成染色的布料送至查布機(jī)上驗(yàn)布。

1.2 大氣污染物

1.2.1 燒毛廢氣

針織布后整加工過程中需要對布進(jìn)行燒毛處理，去除表面的長絨毛。燒毛過程在燒毛機(jī)上完成，燒毛機(jī)以天然氣為燃料，燒毛過程會產(chǎn)生燒毛廢氣。燒毛的火焰溫度為800～900 ℃，采用全預(yù)混燃燒器，可有效控制氮氧化物（NOx）的產(chǎn)生量。天然氣是清潔能源，燃燒過程中SO2、顆粒物產(chǎn)生量極小[7]。燒毛廢氣的主要污染因子為SO2、NOx和顆粒物。

1.2.2 印花廢氣

印花廢氣主要來自數(shù)碼印花機(jī)烘燥過程及蒸化過程的油墨揮發(fā)。數(shù)碼印花機(jī)自帶烘干系統(tǒng)，烘箱采用電加熱，在噴墨印花的同時(shí)對織物上的墨水進(jìn)行干燥，干燥過程會產(chǎn)生廢氣；數(shù)碼印花后的半成品布料均需要進(jìn)行蒸化處理，蒸箱內(nèi)產(chǎn)生少量有機(jī)廢氣[8]。印花廢氣的主要污染因子為有機(jī)廢氣。

1.2.3 定型廢氣

定型過程會添加硅油作為助劑，以增加針織布的絲滑感。布料定型過程中，溫度較高，布匹含有的物質(zhì)及添加的部分定型助劑會揮發(fā)。定型工序開始時(shí)，添加硅油作為定型助劑。因此，定型廢氣中的顆粒物和有機(jī)廢氣來源主要為定型過程使用的硅油，其次為織物表面黏附的未洗凈的極少量染料和助劑[7-8]。定型廢氣的主要污染因子為有機(jī)廢氣和顆粒物。

1.3 生產(chǎn)廢水

紡織染整工業(yè)生產(chǎn)廢水中，水污染物特征因子主要有化學(xué)需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）、懸浮物（SS）、氨氮、硫化物、二氧化氯、可吸附有機(jī)鹵素（AOX）、硫化物、苯胺類、六價(jià)鉻和總銻[9]。該企業(yè)針織布原料含有滌綸，煮漂工序使用的助劑為片堿、雙氧水等，不含氯漂工藝；染色工序使用的染料和助劑不含鉻，不涉及感光制網(wǎng)工藝；使用含滌綸布匹，均無堿減量工藝。

1.4 噪聲污染

染布缸、絲光機(jī)、燒毛機(jī)、縫邊機(jī)、脫水機(jī)、烘干機(jī)、定型機(jī)、查布機(jī)、開幅機(jī)、數(shù)碼印花機(jī)等機(jī)械運(yùn)行時(shí)會產(chǎn)生噪聲，在滿負(fù)荷生產(chǎn)且設(shè)備正常運(yùn)行的狀況下，距離主要聲源1 m 處的噪聲源強(qiáng)聲級最高可達(dá)90 dB（A）。

2 污染防治措施

2.1 大氣污染物防治

該企業(yè)采取的廢氣防治措施廣泛應(yīng)用于印染行業(yè)，實(shí)際操作性高，處理效果穩(wěn)定，只要采用合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，確定處理目標(biāo)，處理后，廢氣均能達(dá)標(biāo)排放，并且投資少、維護(hù)簡單，運(yùn)營成本低。

2.1.1 燒毛廢氣防治

燒毛過程產(chǎn)生燒毛廢氣，可利用設(shè)備配套的水噴淋防火除塵裝置處理達(dá)標(biāo)后經(jīng)排氣筒排放[7-8]。燒毛廢氣污染控制措施主要由3 部分組成。一是燒毛室集氣罩和擋板。燒毛機(jī)有自帶的集氣罩，對于降低燒毛熱氣具有重要的作用。集氣罩口設(shè)置在燒毛火焰末端，燒毛過程形成的熱氣流可借助自身的流動能量直接進(jìn)入罩口。二是刷毛箱自帶除塵設(shè)施。燒毛機(jī)配置有前刷毛箱和后刷毛箱，進(jìn)一步刷去燒毛前和燒毛后織物表面的纖維。前刷毛箱和后刷毛箱均配套有濾筒式除塵設(shè)備，除塵設(shè)備尾氣和火口燒毛單元排氣筒合并排放。三是燒毛機(jī)廢氣水噴霧箱。燒毛機(jī)廢氣排放管道連接有水噴霧箱，水噴霧箱主要起到防火作用（通過水噴霧湮滅廢氣中著火的棉纖維），其次才是起到防塵作用。燒毛機(jī)燃料為天然氣，屬于清潔能源，污染物產(chǎn)生量較少，經(jīng)燒毛機(jī)自帶水噴淋防火除塵裝置處理后，由管道收集，然后通過排氣筒排放。水噴淋防火除塵裝置通過水噴淋增加煙氣的濕度，達(dá)到防火抑塵的作用，具有良好的效果。

2.1.2 定型廢氣和印花廢氣防治

定型布生產(chǎn)過程中，織物采用物理機(jī)械方法進(jìn)行中溫中壓蒸汽定型[7-11]，布料定型過程中溫度較高，部分定型助劑會揮發(fā)出來，可用有機(jī)廢氣和顆粒物表征[12]。印花廢氣主要來自數(shù)碼印花機(jī)烘燥過程及蒸化過程的油墨揮發(fā)[13]。印花廢氣的主要污染因子為有機(jī)廢氣。目前，國內(nèi)有機(jī)廢氣處理工藝主要有吸附法、吸收法（水噴淋）、冷凝法、催化燃燒法以及新興的等離子凈化法，各種工藝的特點(diǎn)和適用范圍如表1所示[7-13]。

表1 有機(jī)廢氣處理工藝對比

根據(jù)該企業(yè)的實(shí)際情況，定型廢氣和印花廢氣的特點(diǎn)為溫度不高、濃度低和氣量大，因此，定型廢氣和印花廢氣采用“熱能回收+水噴淋+濕式高壓靜電”的組合工藝。水噴淋的原理為利用廢氣各種污染物在水中的溶解度差異來實(shí)現(xiàn)氣液分離，水溶性污染物進(jìn)入水相，非水溶性污染物保留在氣相。水噴淋處理后的廢氣進(jìn)入靜電處理器，靜電處理器利用高頻高壓電場原理，通過高頻電源裝置經(jīng)由耐高壓導(dǎo)線與曲線形電極板相連并對其加電，形成曲線形電場。油煙經(jīng)過分流器后均勻地流向整個(gè)電極板，油煙粒子荷電后，一部分吸附到電極板上，另一部分直接撞到電極板的曲線部分，從而高效捕集油煙粒子及黏性粉塵。據(jù)調(diào)查，大部分印染企業(yè)的定型廢氣和印花廢氣均采用“熱能回收+水噴淋+濕式高壓靜電”的工藝來處理，處理后的有機(jī)廢氣均能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放[9]。

2.2 廢水防治

生產(chǎn)廢水經(jīng)廠內(nèi)污水池格柵粗濾后進(jìn)入工業(yè)園區(qū)市政污水管網(wǎng)，生活污水經(jīng)廠區(qū)預(yù)處理后進(jìn)入工業(yè)園區(qū)市政污水管網(wǎng)，生產(chǎn)廢水與生活污水最終進(jìn)入污水處理廠集中處理。印染廢水為工業(yè)園區(qū)污水處理廠處理的主要廢水。印染廢水排放的水質(zhì)、水量波動幅度較大，水溫比較高，故需要較大的調(diào)節(jié)池，目的在于有效提升對有機(jī)物的負(fù)荷緩沖能力，控制pH，降低藥品添加量，預(yù)防生物處理系統(tǒng)被外來高濃度的有毒物質(zhì)破壞，同時(shí)對生物處理系統(tǒng)不間斷輸入廢水。此外，紡織印染廢水含有纖維、碎布等雜物，因此進(jìn)水處設(shè)置格柵，采用人工清渣。

根據(jù)工業(yè)園區(qū)污水處理廠的環(huán)評批復(fù)要求，無論從改擴(kuò)建項(xiàng)目本身還是從園區(qū)污水處理及回用考慮，項(xiàng)目的工業(yè)用水重復(fù)利用率均需要滿足《印染行業(yè)規(guī)范條件（2017 版）》相關(guān)要求[14]。因此，印染紡織企業(yè)需要對工業(yè)用水重復(fù)利用，回用水由三部分組成，一部分為蒸汽冷凝水，水質(zhì)良好，可直接回用于染色加工工序；另一部分為污水處理廠的中水回用水，園區(qū)印染廢水經(jīng)污水處理廠集中處理后，可直接回用于印染企業(yè)的生產(chǎn)過程，各生產(chǎn)車間可直接接入中水回用水管道，污水處理廠處理后的中水可直接用于染色、水洗等生產(chǎn)過程；最后一部分為生產(chǎn)廢水回用水，水洗工序最后1 道廢水水質(zhì)較好，屬于輕污染廢水，可回用于前幾道水洗環(huán)節(jié)。

2.3 噪聲治理

噪聲主要來自生產(chǎn)過程中使用的較大功率機(jī)械設(shè)備，如染布機(jī)、脫水機(jī)、烘干機(jī)、定型機(jī)等。為減少噪聲對周圍環(huán)境的影響，對噪聲較大的設(shè)備進(jìn)行減振處理，通過廠房的隔聲、廠內(nèi)綠化的吸聲和廠界圍墻的隔聲，項(xiàng)目產(chǎn)生的噪聲不會對周邊環(huán)境產(chǎn)生不良影響。根據(jù)《環(huán)境工程手冊 環(huán)境噪聲控制卷》[15]，經(jīng)過隔聲處理后，噪聲可降低20～30 dB（A）。

3 結(jié)語

印染紡織行業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)會產(chǎn)生廢氣、廢水等污染物。印染紡織行業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污染物類別有所不同，造成的環(huán)境污染程度也不同。因此，政府、企業(yè)、大眾需要密切合作，形成合力，共同探索印染紡織污染物的治理方法，有效防治印染紡織過程產(chǎn)生的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)印染紡織行業(yè)的優(yōu)化升級和綠色發(fā)展，為人們提供更宜居、更健康的生活環(huán)境。