1.概述
印染行業是我國用水量多,污水排放量大的高污染行業,在2000年國家經貿委制定的“十五”工業用水規劃中,染整工業每年總用水量92億噸,其中新鮮水用水量為66億噸,在五個重點用水工業部門中僅次于火力發電行業的用水大戶。而另一方面,我國又是水資源短缺和水污染比較嚴重的國家之一,我國600多個城市中400多個城市供水不足,其中110個嚴重缺水。對于耗水極為嚴重的印染行業,節水的任務更為緊迫。一方面要加強工業廢水的回收利用技術開發;另一方面要從生產的全過程努力研究節水降耗生產工藝技術。因此實行清潔生產、節約用水、降低污水排放是當務之急,也是我國紡織行業可持續發展的必由之路。
風竹公司在推進針織漂染生產的節水、節能和污水回收利用方面做了大量的工作,一是從工藝技術的改進上研究生產全過程的節水降耗;二是應用先進生產設備,采用低浴比染色節能降耗;三是采用分質供水、清污分流,合理用水和排污,并使生產中產生的污水得到有效的處理,達標排放;四是研究廢水的深度處理,達到回收利用的目的。通過以上幾個方面的研究,使整個漂染生產過程盡可能做到了清潔、環保。公司在取得良好經濟效益的同時,取得了可持續發展的良好的社會效益。
2.漂染全過程的清潔生產
眾所周知,針織染整生產用水量大,特別是滑陸染料染色平均每噸布用水在150噸左右,其產生的廢水COD、BOD值高,各種化學藥劑嚴重污染了水質,需經過多次處理才能達到國家制定的排放標準。因此,對生產過程采取措施節約用水,降低污染物排放是我們印染工作者必須考慮的重要問題。風竹公司在生產過程中的節約用水、降低污水排放量及污水的回收利用方面投入大量人力、物力,做了多年的技術改進工作,采取了下列行之有效的清潔生產措施:
(1)純棉產品前處理采用精練酶工藝,代替了常規的燒堿前處理工藝,它的優點在于:
a.降低棉紗損耗,與常規燒堿前處理工藝相比可降低織物損耗
b。氧漂后的水洗次數比常規燒堿前處理工藝減少一次,減少用水15%;
。.降低了廢水中的COD值,經測定與常規燒堿前處理相比COD值可下降10%,減輕了污水處理的負擔,降低了污水處理成本。
(2)氧漂后的脫氧采用除氧酶生物脫氧,代替了傳統的大蘇打化學脫氧,由于除氧酶對染料的上染沒有影響,因此脫氧后不必排水水洗可直接投入染料染色,這樣又減少了一次水洗,節約用水15%,減少了污水的排放量。
(3)活性染料染色采用代用堿代替純堿作固色堿劑,將大量的純堿用1/8—1/10的代用堿取代,一方面減輕了工人勞動強度及倉儲占用,另一方面由于代用堿容易清洗,可以省略一次熱水洗和酸中和,比關鍵詞清潔生產節水降耗廢水回用工藝研究漂染清潔生產與廢水回用傳統純堿固色工藝節約用水20%,工藝時間縮短10%,廢水的COD值降低50%,大大降低了污水處理費用。
(4)在設備選型上,公司斥巨資引進德國THEN公司的氣霧染色設備,由于1:4超低浴比的染色技術,比傳統染色機染色節約染料10%,助劑節約50%,蒸汽節約30%,噸布節約用水30%,廢水COD含量減少20%以上。同時由于氣霧染色設備的特殊結構,在染色過程中能不斷地將織物吹開,更換折迭位置,消除折皺,因此染色產品布面平整無折皺,品質得到提升,是一般染機無法達到的良好的布面外觀效果,采用該設備既節能降耗又提高了產品質量。
(5)在染化料的篩選方面高度重視清潔環保,鳳竹公司的產品在2001年就已通過國際生態紡織品Ocko-TexStandardl00標準認證,達到一類標準要求,目前我們又通過了ITS公司的Intertek認證,取得Intertek生態產品第一級別認證證書,為我公司產品走向世界提供了綠色通行證。公司應用的染料助劑均為經過嚴格篩選的汽巴、科來恩等國內外知名公司環保型染料、助劑,這就使得漂染污水中的有害物質大大減少。
以上
3.污水的達標排放和深度處理
印染廢水是難以處理的工業廢水,其特點是廢水量大,水質復雜,有機物濃度高,難生物降解的物質多,色度深,其中主要是以芳烴和雜環化合物為母體,并帶有顯色基團和極性基團有機染料的污染最為嚴重;隨著染料工業和后整理技術的發展,新型助劑、染料、后整理劑等在印染工業中被大量使用,進一步加重了廢水處理的難度。
鳳竹公司從1989年開始就進行印染污水處理設施的建設,十幾年來也一直在進行印染污水處理工藝的探索,并進行了多次處理設施的改造。雖然每次的改造均能滿足當時的環保要求,但隨著社會與經濟的發展,對印染廢水的處理要求也在不斷的提高。為了解決印染廢水對環境的污染問題、徹底解決環保問題對公司今后發展的制約,風竹公司決定采用國內外最先進的污水處理技術進行印染廢水的處理,并對處理后的廢水再進行深度處理回用于生產中。
在綜合多年來在漂染廢水處理的經驗及考察國內外印染處理技術的基礎上,公司污水處理廠最終采用了水解(厭氧)一接觸氧化一氣浮處理工藝進行建設。該工藝具有以下的特點:處理工藝成熟,該工藝為目前印染廢水處理應用最為廣泛的處理工藝、處理效果穩定,運行管理方便、處理成本較低。工程實踐證明該工藝適合于鳳竹公司的廢水處理,處理效果達到國內同類廢水的一流水平。
深度處理再回用的處理工藝主要結合污水處理廠處理達標后的水質情況及染整用水的水質特點,采用混凝沉淀、過濾、離子交換除鹽等處理工藝,主要用于去除水中的COD、色度、濁度、硬度及部分金屬離子,其中還有部分回用水根據染整生產的需要再進行反滲透除鹽處理。該回用處理工藝已于2005年7月前進行了中試,試驗效果也證明了回用水水質除含鹽量外基本能達到染整用水的水質要求
風竹公司污水處理及深度回用處理工藝流程圖見圖1。.png)
l一自動清洗熱回收裝置的清洗水;2一自動清洗網帶的清洗水;
3一軋槽中殘余液和軋車清洗水;4一其他廢水
圖1廢水處理工藝流程
風竹公司污水處理廠于2003年6月正式投入運行,在2年多的連續處理運行中,污水廠的最終出水均優于《紡織染整工業水污染物排放標準》(GB4287-92)中的一級排放標準,穩定、良好的出水水質為鳳竹公司的污水經深度再處理回用于生產提供了良好的基礎。鳳竹公司于2004年開始進行污水深度處理試驗,試驗結果表明,深度處理的技術工藝是適合鳳竹公司的污水深度處理,處理后的水質基本可以達到染整生產的水質要求。具體的水質情況見表1。
表1鳳竹公司污水處理及回用處理試驗水質情況表
| 項目 | COD (mg/L) | pH | SS (mg/L) | 濁度 (度) | 色度 (度) | 硬度 (mg/L) | 電導率 (us/cm) | Fe3+ (mg/L) |
| 污水廠進水 污水廠出水 達標要求 (GB4287-92) 深度處理出水 公司漂染用水要求 | 650 40 100 30 | 7.9 6-6.5 6-9 6.2-6.7 | 30 0 15 70 | 2.4 <1 ≤3 | 450 18 40 5-10 ≤10 | 50-80 5-6 ≤50 | 2300 2000 | 0.3 0.1-0.2 ≤0.05 |
4.漂染廢水回用工藝研究
從表1可以看出,漂染廢水經深度處理后大多數指標已達到漂染用水的水質要求,但電導率和鐵離子濃度仍然偏高,(一般自來水的電導率為250—280us/cm)電導率和鐵離子濃度超過標準要求對染色過程造成的影響有如下幾個方面:
(1)鐵離子濃度高對染色產品的影響.
鐵離子濃度稍高,對分散染料、酸性染料、陽離子染料的染色影響不大,經過與自來水打樣對比色光、深淺度、鮮艷度均無明顯差別,但對于純棉類產品活性染料和直接染料的染色則有一定的影響,它將導致色光萎暗、織物色漬、脆損等質量問題。
(2)電導率高對織物染色的影響
電導率主要由染浴中的電解質和金屬離子決定,溶液中的有機物,無機鹽都能使電導率升高,這些金屬離子對活性染料、直接染料等織物的染色有較大的影響,我們測定了正常使用的自來水電導率和加入元響粉之后的電導率發現隨著元明粉加入量的不斷增加,電導率也快速上升,可見元明粉的加人對溶液電導率的高低影響很大,在一些對鹽敏感的活性、直接染料的染色中如果元明粉加入量太大或太快都容易導致織物上染不勻,產生色花現象,
(3)對于鐵離子濃度超標采取的措施
我們采取的方法是在回用水中加入0.3—2g/L螯合分散劑用來螯合鐵離子,然后測量不同用量螯合劑的螯合效果。經試驗采用螯合分散劑540對鐵離子濃度的降低效果明顯。試驗情況見表2。
表2螫合劑螯合鐵離子效果
| 540g/L | 0 | 0.3 | 0.5 | 0.8 | 1 | 1.5 | 2 |
| Fe3+g/L | 0.15 | 0.05 | 0.045 | 0.035 | 0.03 | 0.027 | 0.027 |
由上表可知回用水中加人螯合分散劑,可將鐵離子濃度降低到0.027g/L,實際生產中只需要加人螯合劑0.3—0.5g/L就可達到漂染用水的水質要求。
4.對于電導率過高采取的措施
由于染色過程中加入了大量的元明粉(Na2SO4)和純堿(Na2CO3),其中大部份是元明粉。而鈉鹽是廢水中很難處理的物質,因此電導率過高我們分析為水中含有部分元明粉。元明粉的預先加入,可加快染料的上染,如果使用的幾種配色染料對電解質敏感程度不一也會造成染料上染不同步,色花和色差現象均可能產生,因此
(1)對染料進行篩選,選擇對電解質不敏感的染料,例如汽巴克隆FN型染料、雷瑪素RR、RGB染料都可以采用預先加鹽工藝,這些染料在電導率高的水質中染色不容易產生色花。
(2)重新制定染色工藝曲線。為了配合回用水的染色,我們專門制定了一套有針對性的染色工藝曲線,來配合回用水的染色,確保利用回用水染色,產品品質不受影響。
5.分質供水、清污分流,回用水再次深度處理
綜合以上情況可以看出,印染廢水深度處理回用于生產中最大的問題是水中含鹽量高、電導率大,最終影響到正常的染整生產。目前反滲透膜分離技術是廢水的深度回用處理中研究較為廣泛的技術,也是一種比較有效、經濟的除鹽技術。但相對于常規的水處理技術,仍存在投資大、處理成本高、管理技術要求高等問題。
因此。為了最大限度地提高廢水的回收率,同時考慮到降低回用水深度處理的成本,我們對回用水處理采取了“分質供水、清污分流”處理方法。所謂分質供水即對不同的印染工藝用水要求提供不同的水質,水質要求不高的可以采用一般的回用水,水質要求高的可以再進行反滲透的脫鹽處理。處理達標后的廢水經過濾、軟化等工藝深度處理后基本達到一般產品染色用水要求,但對于一些特殊產品,如棉漂白產品和一些特別鮮艷的染色產品的用水,我們采取再增加一道反滲透膜處理工藝以提高水質。清污分流即根據污水的不同污染情況進行分別處理,對于濃度較高的污水先進行必要的預處理再進人污水深度處理.以降低水處理成本。
6.污水回用經濟效益與社會效益分析
公司生產過程的節水降耗是在原生產基礎上采取的措施,不必增加新的投資,項目的主要投資在于污水的深度處理部份,污水的深度處理總投資估算為2200萬元,預計到2007年廢水回用率達到70%,公司漂染年產量50000噸,每噸布節約用水105噸,全年可節約用水525萬噸,合計每年節約787.5萬元,3年即可回收成本,項目實
7.結束語
生產過程中的節能降耗有效降低了生產成本,減少了污水處理的負擔;而廢水的回收利用又節約了水資源,降低了污水的排放,減輕了由于污水的大量排放對生態環境的破壞。預防和治理相結合使生產全過程實現了清潔、環保、循環利用,實現了經濟與環境的協調發展。從企業的方面來說可以降低成本,提高經濟效益;從社會效益的角度上可以有效改善人們生存的大環境,提高人民生活質量,保護人民身體健康,該項目的開發具有顯著的經濟和社會效益,值得大力推廣。
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