染整行业的环保节能之路

□ 黄 钧

染整行业的环保节能之路

□ 黄 钧

工业企业的发展不仅改善了社会的物质条件，同时也为国家带来巨大的财政收入，但是随之而来的各种污染问题却不容小觑。伴随着社会经济的迅速快展，环境污染对生态的破坏也在日益加剧，尤其最近某制药公司大量排放污水严重破坏周边环境的行为被曝光后，更是引起公众对企业排污问题的广泛关注。如今不仅人们的环保意识在不断提高，国家对环境问题也日益重视，相关的法律也加大了对污染型企业的整治力度。

自上世纪50年代以来，中国的染整行业发展速度持续增长，已成为世界印染业中规模最大的国家。据相关资料显示，在1995 年全国工业普查时，印染产量为136.5亿 m，而2000年印染染布的产量则达到历史的最高水平，为170.9亿 m。然而染整企业所带来的环境污染问题也不断引起人们的重视。众所周知，染整工艺基本上就是一个制造大量污水的过程，生产过程中排出的废水不但量大，而且内含污染因子多、浓度高。

除此之外，染整行业还是能耗大户，尤其是大型的印染厂，耗水和耗电量简直是天文数字。因此降低企业的能耗、物耗，减少污染；降低成本，全面提高企业的经济效益；全面减少废水的排放量，解决企业发展与环境保护的矛盾问题；提高企业适应环境需要的生存能力是印染企业在未来的行业竞争中获胜的必要条件。

要解决以上问题，除了企业要在思想上明白到走环保节能路线是企业可持续发展的必要条件，同时也要通过改善生产工艺和引入相关设备来达到这一目的。

一、减少排污

印染业是用水和排水大户，染部耗水量占总用水量的78%以上，染整厂的废水绝大部分由染色工序产生。因此该行业的废水产生是不可避免的，尽可能减少水资源消耗和尽可能减少向外排放废水是印染企业的重点课题。除了通过改进工艺和设备在源头减少废水产生外，将处理达标的中水进行深度处理后重新投入供工艺使用是目前比较普遍使用的办法。污水深度处理的方法和工艺有多种，其中比较常用的有“混凝+过滤池+多介质过滤+反渗透”组合工艺。

该工艺采用生化原理、化学原理和膜分离原理的组合，首先将经过污水处理站处理的二级污水在集水池储集，由泵送入曝气生物滤池，经过生化处理后把污水中有机物分解并向无机物转化。然后将初步净化的污水送入过滤池，在过滤池前段的管道混合器中添加药剂，废水中呈离子状态的无机物与药剂充分混合反应生成不溶或难溶于水的化学物，并析出、沉淀。最后污水在过滤池经过过滤除去大部分非溶性污染物和悬浮物，出水进入中间集水池，经多介质过滤器和精密过滤器吸附，去除残余的有机物后进入反渗透装置，通过膜分离技术，溶液中的分子态和离子态物质被分离、浓缩，同时以足够的压力为推动力使水通过反渗透膜分离出来，让得到净化的水回用于染色生产工艺中。

由于目前反渗透技术正处于普及期，耗材价格比较高，国产材料的使用寿命也未能够与进口的相比，而且深度处理的费用也比使用自来水高，因此早期的经济效益并不理想。但随着该项技术的迅速发展，渗透膜等价格会逐步降低，未来的运营成本会大幅下降，同时还可以通过总体效益来化解部分成本，考虑到日后的环保效益和社会效益，前期投入的成本在将来是能够回收的，何况这也体现出一个企业对社会负责任的态度。

另外污水处理产生的污泥是属于高危固废，需要特别处理，但是费用比较高昂，约800元/t。如果出于节约成本来考虑，可采用燃烧法来解决这一问题。过去人们认为焚烧有机物垃圾会产生致癌物二口恶英，不过垃圾焚烧发电厂的经验已经证明，二口恶英类气体是在500 ℃以下的燃烧条件产生的，到了500 ℃以上就会分解。染整厂蒸汽锅炉的炉膛燃烧温度均在700 ℃以上，所以燃烧污水处理产生的污泥是不会产生有毒气体的。

不过由于污泥中水分比较多，直接掺到燃煤中难以混合均匀，进而影响锅炉温度稳定。可把污泥浆由管道泵送到辊压机挤压脱水后，由皮带机送入烘干机，利用锅炉蒸汽作为热媒介烘干污泥中的水分，脱水后的污泥再由皮带机送到煤堆场。污水处理的污泥干燥处理方案简单、成熟，实施后污泥能够得到妥善处理，既不会产生新的污染物又能带来一定的经济效益，符合资源再利用的原则。

二、节约用水

在纺织物染色的过程中，大部分工艺需要在用蒸汽形成的高温环境下完成，根据不同的织物和不同的工序，所需温度大约在（95～135） ℃，放出潜热后蒸汽冷凝水的温度在96 ℃以上。锅炉运行时，炉排处于高温环境中，其传动轴和轴套需要用水冷却，消耗量比较大，约为2万t/年，一方面增加了水的消耗，另一方面又加大了废水的排放量。

为了达到节约用水的目的，可以考虑用处理达标的废水来代替，处理过后的水pH值在6.5～8.0，没有腐蚀性，不会对管道和轴承造成损害，冷却时蒸发出来的水蒸气对人体健康也没有影响。使用此方案不仅可以大大减少水资源的浪费和废水的排放量，而且还能起到优化工作环境、节约能源的作用。具体有以下几点。

1.消除了疏水器排水的噪音，冷凝水保温回收后避免了对环境的热污染，改善原来工作环境闷热、噪音大的缺点。

2.由于锅炉大部分用水来自冷凝水，节约了大部分软化水用量和处理费用。

3.由于回收的冷凝水温度高，可减少锅炉气鼓的温度差，避免钢板热胀冷缩、应力的不平衡，延长锅炉的使用寿命。

4.节约用电，鼓风机、引风机、进水泵开动机率减小。

除了废水反复利用外，还可以通过改善生产工艺来达到节约用水的目的。目前比较普遍使用的染色工艺大多是使用液流染机，这种设备不仅耗水量大，而且产生的废水也多，可采用比较先进的气流染机代替部分旧式液流染机。气流染机的工艺是将染色液以雾状在染机内流动与布料接触，从而达到染色目的，俗称“气流缸”。其工艺的特点是以蒸汽作为染料载体，可以比旧式染机少用水40%以上，水浴比能达到14左右。染料残留量和流失量均比液流染机要少得多，产生的废水也比过去减少约40%。

使用气流染机既节约水资源、降低污水的产生量，又缩短了染色的生产周期，具有较大的环保意义。同时该设备是由电脑全程序控制，自动化程度高，参数控制稳定可靠，产品的质量和一致性非常好。

三、减少能耗

在纺织物染色过程中，大多数工序需要在较高温度下进行，例如棉纤维织物的煮漂温度在98 ℃左右，而涤纶化纤染色温度则在130 ℃左右。一般情况下染机的外表面都没有做保温处理，散失的热量很大（约占染色耗热能量的25%～35%），同时也造成了周边温度的升高，一般在（30～40） ℃，工人在这样恶劣的环境下工作，其健康和劳动效率都会受到严重的影响。因此对染机和阀门的外表面进行保温，减少热能损失可以达到节能和改善工作环境的目的。

在建材行业中比较常用的保温材料是硅酸铝保温材料，目前在印染行业中虽尚未普及，但根据其他行业的使用经验，可以考虑采用硅酸铝保温材料直接刷涂于设备表面来进行保温。硅酸铝保温材料又名“硅酸铝复合保温涂料”，它主要具有如下的优点：

1.该涂料能够在300 ℃以下保持良好的保温性能。

2.只需5 mm的涂料层就可以使内外温差达到18 ℃以上。

3.该涂料对于金属表面有良好的附着力，可以用刷涂或喷涂方法施工，方便简单。

4.该材料无腐蚀性，也不会对人体键康造成不良影响。

5.费用仅为进口涂料的25%左右。与高级丙烯酸树脂为载体的陶瓷隔热保温涂料相比，保温效果不相上下而且价格更便宜。

通过相关的实验证明，染机采用硅酸铝保温材料后可以降低染机表面温度（15～18） ℃，预计可以节约6%～12%的用汽量（视不同机型和不同工艺而定），所带来的节能和经济效益相当可观。

在环保、节能理念深入人心的社会里，单纯考虑经济效益的时代已经过去，今后印染企业若要做大做强，就必须要承担起其应有的社会责任，即在追逐利润的同时还要考虑社会效益。由于受到工艺自身的限制，短期内印染企业不可能做到彻底杜绝污染，但对此我们不能听之任之、无所作为，而是应该积极地通过改进生产工艺来最大限度地减少“三废”的排放、减少能源的损耗，同时不断地研发新型的环保材料来替代非环保材料，相信随着科技的发展和企业自身的努力，印染行业最终会达到“绿色生产”的宏伟目标。

2011-07-15）