论清洁生产对染整企业的改造提升作用

李冬梅

(佛山市顺德金纺集团有限公司，广东 佛山528305)

清洁生产是一种全新的、创造性的生产方式，该生产方式将整体预防的环境保护战略，应用于企业生产过程及产品售后服务过程，从而，提高了生态效率，降低了环境安全隐患的风险。清洁生产是一个不断地、持续地对企业生产进行优化和控制的过程，与“先污染、后治理”的思想相比，清洁生产具有十分丰富的内涵，它体现了全员参与，全方位、多角度控制，将降低资源消耗及污染物排放量，贯穿于日常生产活动中，是一个获取绿色环保产品的生产过程。清洁生产目标的实现，除积极应用新技术、新设备、新材料、创新工艺外，管理的作用是最重要的，企业家坚强的意志和决心与企业中所有劳动者的智慧和工作热情溶为一体，是实现清洁生产的根本保证。

1 实施清洁生产的紧迫性和必要性

1.1 染整行业能耗、水耗状况

众所周知，染整行业是高耗能、高污染、高排放行业，耗水量大，是染整行业最突出的特点。染整工艺过程中，水作为漂、染工艺过程中染化料和化学助剂的载体，参与了漂染工艺全过程。除蒸发外，全部工艺用水的80%转化为染整废水，并携带大量未能染着的染料及助剂而排放。排放的印染废水对环境、特别是对水体产生了很大的污染。全国第一次污染源调查结果表明，纺织行业COD排放量居39个行业的第二位，纺织废水中的80%为印染废水［1］。目前国内印染布的能耗、水耗较高，能耗指标为国外的3～5倍，用水量2～3倍［2］。长期以来的“先污染、后治理”的经济发展思路和高能耗的经济增长方式，使环境污染日趋加剧，人类的生存和经济的均衡发展受到了极大的影响。

1.2 染整资源成本上升

由于能源、染化料、水资源等价格的飙升，资源消耗、染化料消耗的居高不下，导致了产品加工成本的陡增，企业经济效益将因此而相应下降，企业的生存和发展遇到了前所未有的威胁。

1.3 国外市场的绿色壁垒

随着欧美等发达国家对从中国进口的纺织染整产品环保标准的不断提高，绿色壁垒使我国出口染整产品的生产成本上升，并危及产品出口安全。染整企业在背负产品成本增加的压力下，不得不对染化料、助剂等作重新选择，此举，将势必进一步增大染化料助剂成本。

1.4 清洁生产的紧迫性和必要性

为贯彻落实国家环境保护部《关于进一步加强重点企业清洁生产审核工作的通知》的文件精神，各地政府相应出台了多项促进企业推行清洁生产工作的措施，并要求各相关工业企业在规定的期间内通过清洁生产审核验收。

所有这一切表明了印染企业实施节能、降耗、减污、增效的清洁生产工作的重要性、紧迫性和必要性，印染企业要想生存和发展，必须走清洁生产之路，污染防治必须从源头抓起，实行全过程清洁生产控制，更要结合企业特征进行技术改造，吸收并积极采用新技术，提高环境管理水平，增强员工环保素质，确保可持续发展战略的顺利实施，确保实现经济和环境协调发展的双重目标［3］。

2 实施清洁生产方案及措施

佛山市顺德金纺集团公司2008～2012年开展了两轮清洁生产审核工作，采取了中高费清洁生产方案近20个，现介绍如下。

2.1 清洁生产工艺技术

2.1.1 针织布中性除氧抛光活性染料染色一浴工艺

采用含有除氧功能的中性抛光酶，在染色前加入，运行15 min除氧后加入染料及盐，进行抛光染色一步法完成，加碱固色的同时可以把残酶去除。该新工艺一改抛光、除氧、染色分步进行的方式，较原工艺减少了三次用水，缩短了工艺流程，节汽、节电及节约时间。大生产数据表明:针织布染色每吨布节约用水30 t、节约用汽0.6 t、节约用电30度，节约时间90 min，节约了成本，提高了生产效率。经检测成品各项内、外在质量指标符合标准要求。

2.1.2 仿毛产品活性染料染色生物酶皂洗节水新技术

皂洗酶含有特种高分子成分及生物酶，其生物酶的特殊作用能够分散、消除已经水解和未固色的活性染料，从而充分去除浮色。以新型皂洗酶代替现行皂洗助剂，可以有效提高皂洗效果，缩短活性染料染色后水洗和皂洗的工序，实现节水、节能、节时。大生产实践数据表明:每缸布新工艺较原工艺减少用水次数7次，节水21 t、节电75度、节时3 h，生产效率提高30%。产成品各项内、外在质量指标优于现行工艺的产品。

2.1.3 T/C、CVC衬衫布冷轧堆前处理新工艺

采用杭州多恩纺织科技有限公司冷轧堆前处理组合产品助剂，取代现行前处理助剂;用轧车轧料、大卷架堆放24 h退煮漂工艺取代现行溢流染色机退煮漂工艺。每天生产T/C、CVC衬衫布5万m，节水114 t、节汽14 t.。其前处理白度、毛效、断裂强力、撕破强力等各项物理指标经测试与原工艺生产产品对比，检测数据相当，符合标准要求。

2.1.4 气流染色工艺

以先进的气流染色工艺代替现行传统的溢流染色工艺。2010年3月，金纺集团公司投入1 800万元引进8台小浴比、节能环保的气流染色机，淘汰了一部分落后的溢流染色机及与其相类似的湿处理工艺设备。气流漂染工艺技术是在传统的溢流漂染工艺技术基础上诞生的一种全新的间歇式、绳状漂染工艺技术。它具有如下特性:

(1)气流染色机布、液完全分离的特殊结构，赋予其更小的浴比;低张力、高速气流拖动方式;高频率的布、液交换频率;气流作用下的染液向织物纤维中的良好的渗透和扩散效果，缩短了染色工艺时间，提高了加工效率，降低了水、电、汽及时间消耗。

(2)气流染色工艺过程中，悬浮在气流中的高速运行针织物，因气流作用而激烈地抖动，反复扩展，能抑制因针织物内应力释放而产生的永久折痕［4］，同时缩小了染液温度、浓度在针织物上的分布差异，获得了良好的匀染效果。

(3)因染色浴比小，减少了固色碱和促染剂的用量，降低了染料水解的可能性，节省了染料。

(4)气流连续水洗过程是一个汽蒸与热水洗的综合净洗过程，使气流连续水洗的净洗效率得到了极大的提高。

总之，由于气流染色机的特殊结构及运行方式弥补了溢流染色机的诸多不足，近而具备了溢流染色机无法比拟的技术、经济优势。大生产统计数据表明:先进的气流染色机使用后，染色加工时间缩短了20%;耗水量减少了45%、耗蒸汽量减少了30%;耗助剂量减少了30%;排污量减少了40%;提高净洗效率和匀染效果，提高产品质量等。

2.1.5 匀流染色工艺

2012年7月，金纺集团公司又投入1 200万元实施《针织物匀流染色工程技术改造项目》，该项目引进当今市场上先进、低成本、高生产品质、节能环保的新型匀流染色技术及其装备，该项目的投入使金纺集团公司在提高生产效率，降低资源、能源、物料、人力资源消耗的同时，又为提高针织染整产品质量、产品档次水平，进一步提升企业和产品的市场竞争能力，创造了前提条件。

匀流染色机为超低浴比溢流染色机，不使用气流输送织物，整个绳状漂染处理过程包括前处理、染色及后续水洗工艺均由浴液完成。匀流染色机的适时诞生第一次使溢流染色机有能力提供与气流染色机相同的小浴比，但由于水洗效率更高，水洗耗水更少，使得整个处理过程的总耗水量小于气流染色机。既达到了节能减排的目的，又成功避免了使用气流染色机对织物造成的张力大、布面起毛严重以及高耗电、高噪音和处理织物品种有限等各种实际生产问题［5］。由于浴比小染色不仅减少能源和水的消耗;而且可以加快上染速率，在一定程度上提高固色率，故而可以减少盐的用量，进行低盐染色，且能提高染料和碱剂的利用率，有利于改善染料重现性、匀染性，提高净洗效率，确保产品品质。

匀流染色机与以往的气流染色机相比，还具有装机能耗小，机器备件更换、维修方便，降低噪音等特点。匀流染色工艺及匀流染色设备在欧洲发达国家及国内大型印染企业，已多有应用，其优异的节能、减排工艺效果，已逐渐为业界所认可。目前，针织物环保节能匀流染色等关键性工艺设备已实现了国产化，其性能及技术含量与德国、意大利产名牌工艺设备相比并不逊色，从而为针织物实现高效、低耗的染整工艺目标提供了技术保障。经市场验证，匀流染色机是当今世界上用最低成本达到最高生产品质的染色机，是全球最节能环保的染色机。迄今为止，匀流染色工艺技术及匀流染色机设备，在国内、广东省内、佛山市地区内等大型印染企业迅速引进使用，并取得了良好的技术、经济效果。我公司更新14台高效节能环保匀流染色机，以取代低效高耗高排放传统的溢流染色机。节能环保匀流染色机投产后，针织物染整生产效率提高20%;吨布耗水量下降50%;吨布废水排放量下降40%;吨布耗汽量下降50%;吨布耗染化助剂量下降30%;吨布COD产生量下降30%;提高染色一次成功率，提高产品质量和产品档次水平，提高经济效益。

2.1.6 低水位逆流水洗技术的运用

低水位逆流水洗技术，是通过对传统水洗工艺的多点给水、大给水量的给水方式进行改进，大幅度地降低给水量，使多单元逆流水洗的低水位、小浴比、多水槽、低流动比的高净洗效率及节水、节能、降耗、减排工艺优势得到充分的体现和发挥。其技术特点是［6］:

(1)采用一点给水的低给水量方式，多单元逆流水洗系统最后一支单元槽出布端，进轧水轧车前喷啉给热水，从而最低限度消耗水和蒸汽;

(2)采用多单元水洗槽联接，确保全部水洗槽均获高净洗效率;

(3)采用水洗槽内多档板分隔，低水位逆流，使在一格水洗槽内完成多次洗涤过程，获得最佳净洗效果;

(4)多单元低水位逆流水洗技术相对于传统的连续蒸洗、平洗，给水量降低了80%以上，且除清洗机台外，污水排放为零。

公司现有的五台丝光机的低张力净洗;三台煮漂联合机的煮练汽蒸前、汽蒸后水洗;氧漂后水洗;四台显色皂洗机的汽蒸后冷水洗、热水洗等均采用了多单元逆流水洗。每天用水量至少可减少2 000 t，每天可节约饱和蒸汽80 t。以多单元逆流水洗在丝光低张力净洗过程的应用为例:

(1)吨布减少用水量:12.35 m3/t布。

(2)吨布减少蒸汽消耗量(包括回收淡碱蒸浓):0.7203 t/t布。

(3)吨布减排废水量:10.99 m3/t布。

(4)吨布增加100%NaOH回收量:0.0786 t/t布。

低水位逆流水洗技术在丝光低张力净洗过程中的应用获得了中国印染行业协会的好评，被列为第三批中国印染行业节能减排先进技术推荐目录。

2.1.7 丝光碱的回收

由于多单元逆流水洗技术在丝光低张力净洗过程中的应用，因而有:

(1)丝光多单元逆流低张力净洗过程中，给水除蒸发、渗漏外，将全部转化为淡碱并得到回收，过程无含碱废水排放(除滴落、渗漏外)。而且回收淡碱的平均质量浓度由原来40～60 g/L，提高到70～80 g/L。

(2)丝光碱回收率从约50%，提高到85%以上，平均每吨布可多回收100%NaOH:78.6kg/t布。

公司梭织染整丝光机淡碱10%～15%直接用于煮漂机和丝光机(配部分浓碱)使用，部分用于热电事业部脱硫回用。其余全部由扩容蒸发器蒸碱回收;扩容蒸发器每小时蒸7～8 t的淡碱，蒸后碱的质量浓度为260 g/L，保证了丝光机淡碱的全部回收回用，有效节约了成本。

2.2 节能减排技术改造项目

2.2.1 溢流漂染及连续轧染冷却水、冷凝水回收回用工程

公司各染整事业部对烧毛机、溢流染色机、定型机的冷却水及连续轧染线退煮漂机、丝光机、磨毛机、轧染机、烘干机的冷却水、冷凝水均全部实行了回收回用，回收水引入贮水池，部分采用自动控制设备，确保优先使用，当贮水池内回收水用完时，方能自动使用工业水。如烧毛机的冷却水及烘干机、磨毛机、轧染机冷凝水引入贮水池，供卷染生产用，热定型冷却水回用于烧毛机生产，预缩机冷却水引入水池，由泵抽至高位水槽供预缩机橡毯冷却循环使用;煮漂机、丝光机冷却水、冷凝水全部引入本机台水洗槽，供本机水洗用。

2.2.2 溢流染浅色织物水洗工艺排水的回收回用工程

染色机由染色工艺控制排出的二次水(浅中色布洗后废水或工艺用水，下同)，通过专设的管道，流到二次蓄水池，当水位达到设定的高水位时，水泵启动，自动关闭工业水供水阀门(当蓄水池水位不够时，由工业水供水)，用二次蓄水池的水泵高速运行，通过专门架设的管道输送到需要用二次水的染色机;使用时由染色工艺自动控制进水，染色机进水完毕后，关闭进水阀门;管道水压升高到设定值时，为节约用电，水泵自动停止运转，当有染色机使用二次水时，水压下降到水泵启动值时，水泵启动并高速运行供水;蓄水池的水位低于下限值时，停泵，自动打开工业水供水阀门。

2.2.3 定型机尾气余热利用及废气处理

热定型机尾气温度高达170℃，直接排放，浪费较大。在清洁生产审核过程中，定型机余热利用是余热回收的重点。通过引进成熟技术，将热定型机尾气通过热交换器，加热新鲜空气。加热后的新鲜空气送入热定型机烘箱，余热得到利用。同时，尾气的温度降低，挥发性物质凝结后被收集，尾气得到净化。该热回收装置安放在热定型机烘箱顶部，不占用地面面积。

把经过废气余热回收装置过滤降温后的定型机废气再引入废气处理装置的吸收塔进行处理。吸收塔为喷淋洗浴式，分为多级多层循环洗浴，达到处理标准后，再经除雾，合格排放。净化处理后的废气和废油经过分离，到污水处理站再处理。各定型机安装废气处理装置后废气收集率达到90%以上，总颗粒物的去除率达到80%以上，油烟去除率达到75%以上。

2.2.4 热载体锅炉尾气余热利用

热载体锅炉本身带有空气预热器。但是经过检测，发现排烟温度过高，公司技术人员参考省煤器的原理，在热载体锅炉的烟气进入空气预热器前，先跟烘干机的导热油管进行热交换，利用热载体锅炉烟气的余热。改造后，导热油温可以满足烘干工艺要求，热载体锅炉排烟温度降到120℃。

2.2.5 水泵风机工频改为变频

安装变频器的节电原理是:在电机轻载时降低电机频率，减慢转速，减少用电。公司将4台90千瓦送风机、5台220千瓦引风机、2台132千瓦给水泵、一级泵房2台90千瓦水泵、二级泵房3台160千瓦水泵、污水系统4台90千瓦水泵共20台设备改为变频。并将水泵改为恒压供水。此项目共投入资金230万元。该项目的实施每年节约能源1 000吨标煤，节约资金112.5万元。

2.2.6 烧毛机节能技术改造项目

改造前烧毛机四个火口的耗能量大;改进后的新型烧毛机火口，火焰喷射平齐有力、稳定，燃烧充分，不仅可提高烧毛质量，且可大量节省能耗。经测试，使用液化气，车速90 m/min，耗气量4～5 m3/h，即约相当于9～10 kg/h的液化气。将7台烧毛机改造完成后与原来汽油烧毛机相比，费用减少近50%。改造后预计年节能标煤在400 t左右。

2.2.7 配备自动输液系统

为了提高生产效率，梭织染整一部引进自动输料系统一套，该系统主要由化料搅拌系统、指示报警系统、助剂上料系统、智能储料系统、在线分配计量系统等组成。这套设备的引入提高了生产的标准化程度和生产效率，减少人力物力的投入，减轻工人的劳动强度，减少了污染，提高企业的生产管理水平。

2.2.8 在线监测控制系统

(1)通过引进在线监测技术，开发连续控制功能，做到在线监测和自动控制相结合。

(2)引进丝光机碱浓度在线检测及连续控制系统，开发对废碱进行回收利用技术，淡碱双向分流设计，淡碱自动循环利用，使浓碱和废碱结合后的浓度仍能稳定在工艺要求的范围内。以保证后续染色均匀，工艺重现性好，提高产品档次，减少消耗。

(3)引进湿度在线监测及连续自动控制系统。通过测量织物加工过程中的湿度，控制适度的蒸汽加热量，节约能源，减少污染和提高产品质量。

2.2.9 ERP 管理系统

染整各事业部均实行了印染行业的ERP管理系统，主要在生产计划管理、车间现场作业管理、配方管理、质量、成本管理、采购和客户订单出货管理、坯布成品管理等方面实施了ERP管理，提高了工作效率、减少人为失误、降低了生产成本，实现了系统化管理。

2.3 环境保护

2.3.1 新建污水处理站及污水回用工程

2008年3月，公司为了满足污水处理的需要，投入3 190万元新建了一座污水处理系统。该污水处理主体工程的建设:采用物化－生化处理一体化工艺，引用高效的脉冲布水系统、高效的布气系统，使废水处理高效节能;污水管道系统优化;新型废气全密封系统建设:采用全封闭玻璃罩对整个污水处理系统进行密封，并在周围种植花草美化;污水智能监测系统建设:在线监测污水的水质水量和排放指标，实现智能控制。该项目可实现污水处理能力20 000 t/d，其中中水回用可达到35%。

2.3.2 锅炉烟气采用袋式除尘

公司蒸汽锅炉之前采用水膜除尘，为了保证烟气的达标排放，公司投入502万元，分别在4台蒸汽锅炉和3台热载体锅炉安装袋式除尘系统。袋式除尘器原理是:含尘烟气由进风管道进入箱体下部，在挡风板形成的预分离室内，较大颗粒粉尘因惯性作用落入灰斗。烟气向上到达滤袋，粉尘被阻留在滤袋外面，净化后的烟气进入袋内，并经袋口进入上箱体，最后经气动提升阀由出风管道排出。烟气在通过袋除尘器的过程中，被阻截在滤袋上的粉尘层不断增厚，使袋除尘器阻力不断增加，当除尘器阻力上升到设定值时，微压差控制器输出信号，控制柜令喷吹系统开始工作。顺序开启脉冲阀使压缩空气从集气箱经喷吹管上的喷咀向滤袋内喷射，滤袋因此而急剧膨胀，在产生的加速度和反向气流的作用下，附于袋外的粉尘被剥离并落入灰斗。该方案的实施每年可以减少烟尘排放215 t。

2.3.3 板缸式污泥压滤机和污水冷却塔改造项目

公司投资300多万元建设配套的板缸式污泥压滤机和污水冷却塔，板缸式污泥压滤机压出来的污泥含水率由原来的带式压滤机含水率80%以上，下降到60%以下，这样含水率的污泥与煤混合后入锅炉燃烧，可大大降低对锅炉热效率的影响，为公司创造条件争取污泥燃烧资格，达到公司自主燃烧污泥、降低污泥处理成本的目的。这两项设施的投产，将彻底解决公司环保系统薄弱环节造成的夏季污水温度高、影响生化池处理效果和能力的问题，使公司污水处理系统全年稳定达标。

2.4 环境管理及各项审核认证工作

2008年7月，金纺集团公司正式导入清洁生产管理模式，先后制订了各阶段清洁生产目标，建立了清洁生产管理各项规章制度，实施了淘汰落后耗能工艺、设备和产品的各项清洁生产技术措施，于2009年8月一次性通过省清洁生产先进企业的审核验收，使企业步入良性循环的发展轨道。2012年6月通过了持续清洁生产复评审核，同年，被顺德区评为A级质量信用企业。公司2008年以来连续五年通过Oeko－Tex standard 100国际生态纺织品标准认证。2010年5月通过ISO14001环境管理体系的认证。2011年被评为省节能先进单位并给予了奖励。公司已配备烟气脱硫、布袋除尘、废水物化、生化处理、污泥压滤等完善、齐全的废气、废水、污泥处理配套设施系统，各级环保部门监测结果全部达标，全部符合国家要求，废气、废水排放均实现24 h连续在线监测。近几年连续被省环保厅评为环保信用绿牌企业。

3 清洁生产对染整企业的改造提升作用

我司通过2008年至2011年两轮清洁生产方案的实施，取得了显著的节能降耗成绩，尤其是良好的经济效益和环境效益。2011年和2008年数据对比显示:染整产品吨布耗水量下降29.4%，吨布耗电量下降5.8%，吨布耗标煤量下降29.7%;COD吨布排放量下降76.4%，SO2吨布排放量下降42.1%，烟粉尘吨布排放量下降34.7%，废水吨布排放量下降53.4%;平均每年节水88万t，节电65万度，节煤6 800 t标煤，减少助剂用量260 t，每年产生的综合经济效益1 080万元。同时，极大地改进了环境状况，平均每年减排废水150万t，减排COD 105 t，减排SO276 t，减排烟粉尘58 t，取得了显著的环境效益。

我司通过实施清洁生产，提高了原辅材料、水、能源的使用效率，减少污染物的产生量和排放量，保护了环境，树立了企业良好的环保形象;通过实施清洁生产，改进了工艺技术和管理，提高了产品质量，降低了生产成本，提高了经济效益;通过实施清洁生产，强化了现场管理，改善了操作环境，提高生产效率;通过实施清洁生产，提高了企业员工素质和管理水平，企业的综合竞争力得到提升，企业的可持续发展得到根本性的体现。

实践证明，清洁生产是技术改造和创新的动力［7］，是预防污染、实现可持续发展的必然选择，是促进企业改造提升和增强企业竞争力的重要举措。我司将依靠科技进步和现代化管理，继续全员、全方位、全过程地推行清洁生产，以“节能、降耗、减污、增效”为导向，加速企业转型升级，不断增强竞争力，为公司的可持续发展，为我国的环境保护事业做出贡献。

［1］奚旦立，陈季华，徐淑红，等.纺织染整工业废水治理工程技术规范解读［C］.2009蓝天中国印染行业节能环保年会论文集，2009:32.

［2］徐谷仓.我国染整前处理工艺、助剂和设备的技术进步［C］.第三届全国染整行业技术改造研讨会论文集，2006:37.

［3］蔡焕兴，刘子辉.印染企业实施清洁生产的环境与经济效益探讨［J］.染整技术，2006，28(7):26.

［4］缪毓镇.活性染料棉针织物气流机染色［J］.印染，2008(10):16.

［5］陈立秋.小浴比的匀流染色机［J］.染整技术，2010，32(3):52.

［6］杨庭伟，李冬梅，刘芳华.丝光多单元逆流净洗工艺［J］.印染，2010，36(1):36.

［7］李志琳.试论印染行业清洁生产的途径［J］.天津纺织科技，2008(4):7.