□賈光宇(河南省工業(yè)設(shè)計學(xué)校)
在人類歷史發(fā)展的進程中,制革工業(yè)經(jīng)歷了萌芽階段、初級階段、手工業(yè)階段、機器與手工加工結(jié)合階段、現(xiàn)代工業(yè)階段5個不同的發(fā)展時期。制革方法愈來愈先進、科學(xué),機械化、現(xiàn)代化程度不斷提高。但無論在何階段,用何種方法,水都是制革過程不可缺少的主要媒介。傳統(tǒng)的制革方式被劃分為準(zhǔn)備、鞣制和整理3個工段,其中前2個工段的絕大多數(shù)工序都是在化學(xué)水溶夜中進行的,而整理工段的前半部分亦是如此,只有其后半部分的加工工序才不需要水或只需要極少量的水?,F(xiàn)代的制革方式被劃分為干操作和濕操作2大單元,其中的濕操作單元就是在化學(xué)水溶液中的操作,也被稱之為“水場”的部分。
如牛皮輕革產(chǎn)品的一般工藝流程如下:
組批—稱重—水洗—預(yù)浸水—主浸水—水洗—浸灰堿—水洗—去肉—稱重—水洗—脫灰—軟化—水洗—浸酸—鞣制—水洗—堆置—剖層—削勻—稱重—水洗—復(fù)鞣—水洗—中和—水洗—染色—加脂—水洗—靜置—擠水—干燥—拉軟—封底—干燥—震軟—噴漿—干燥—震軟—摔軟—噴漿—干燥—分級—量尺—入庫。
在這大大小小共45道工序中,前邊29道工序都屬于濕操作單元部分,其中21道工序都是在水場中進行的。迄今為止,在世界上任何地方,都沒有出現(xiàn)過離開水的制革方式。也不曾有人預(yù)言,將來會出現(xiàn)不需要水的制革方式。
制革工業(yè)離不開水的最主要的原因是,要把原始的動物皮變?yōu)檫m合于人們穿用或工業(yè)產(chǎn)品的過程中,必須利用多種化學(xué)物質(zhì)改變其性能,以實現(xiàn)可用產(chǎn)品所需要的性能。而這些化學(xué)物質(zhì)與皮蛋白質(zhì)所產(chǎn)生的種種作用必須借助于水作為溶劑。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,生產(chǎn)1張牛皮革所需要的總水量約為1.2~1.6m3,生產(chǎn)一張豬皮革所需要的總水量約為0.5~1m3,生產(chǎn)1張羊皮革所需要的總水量約為0.3~0.6m3。以年產(chǎn)30萬張牛皮的中型廠計算,則每年需要供水36萬~48萬m3。其耗水量之大可想而知。
制革工業(yè)不僅是耗水之“大戶”,如果不加注意,還可能成為水污染之“大戶”。一般情況下,制革廢水的排放量約為其供水量的90%左右。除了排放的污水總量較大之外,制革廢水中的污染物質(zhì)種類多,數(shù)量大,部分還屬于有毒甚至劇毒物質(zhì)。
某環(huán)境監(jiān)測站對一年產(chǎn)30萬張牛皮制革廠抽取的未經(jīng)處理的綜合廢水樣品檢測結(jié)果及國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)如下表:(濃度為mg/L)
樣本檢測結(jié)果及國家排放標(biāo)準(zhǔn)表
可見,制革生產(chǎn)不僅用水多,排放污水多,而且產(chǎn)生的污水污染程度高,必須經(jīng)過科學(xué)、嚴格的處理,才可能達到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
河南省是原料皮生產(chǎn)大省,也是制革工業(yè)歷史較久、規(guī)模較大、名牌產(chǎn)品較多的省份,但同時也是水資源較為短缺的省份。要保持制革這一優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)更好更快地發(fā)展,除了加大運用先進技術(shù)的力度,努力提高產(chǎn)品檔次和附加值,繼續(xù)提高管理水平,促進效益增長外,節(jié)水是必不可少的重要措施。這里,僅就制革過程的節(jié)水措施談一點粗淺的認識。
第一,科學(xué)使用小液比工藝。
液比是制革工業(yè)專用術(shù)語,它是指在用各種不同的化學(xué)溶液浸泡處理動物皮時,所使用的水重量與皮重量之比。顯然,液比越大,耗水越多。小液比工藝就是在濕操作的工序中,用相對較小的水量來進行化學(xué)處理。小液比工藝除了用水量小之外,還具有溶液濃度高、化學(xué)處理速度加快、作用增強,因此使過程時間縮短等優(yōu)點。但如果操作不當(dāng),可能造成處理程度不均勻、局部處理過度、皮面擦傷等問題。因此,在采取小液比工藝時,要根據(jù)不同皮類、不同產(chǎn)品、不同工序的具體情況科學(xué)使用,另外,要求操作人員要有高度的責(zé)任心,以免出現(xiàn)不該出現(xiàn)的質(zhì)量問題甚至生產(chǎn)事故。小液比工藝如果使用得當(dāng),可以比常規(guī)工藝節(jié)水20%~30%。
第二,合理安排水洗工序。
在濕操作部分,水洗過程多達10次以上,也是耗水較多的過程。在傳統(tǒng)工藝中,據(jù)計算,如果所有的水洗過程都采用“流水洗”的方式,水洗耗去的水量可達總耗水量的15%以上。如果將所有的“流水洗”都改為“悶水洗”的方式,則可以節(jié)約水洗用水1/2以上。實踐證明,“悶水洗”比“流水洗”不僅節(jié)約了用水,減少了污水排放量,對產(chǎn)品質(zhì)量并不會造成大的影響。只是“悶水洗”在操作時略顯麻煩。近幾年來,不少制革企業(yè)都已程度不同的采用了這一節(jié)水措施。
第三,適度循環(huán)利用廢液。
循環(huán)利用廢液就是把某些工序處理后準(zhǔn)備廢棄的化學(xué)溶液單獨收集,然后再循環(huán)添加于下一批皮革生產(chǎn)的同一工序,進行多次反復(fù)利用。顯然,這既是節(jié)水的措施,也可以減少化學(xué)物質(zhì)的用量。當(dāng)然,這種循環(huán)不可能是無窮次的。循環(huán)利用的次數(shù)越多,化學(xué)溶液中含有的雜質(zhì)就越多,這些雜質(zhì)的增加,就會在一定程度上影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此,這種循環(huán)過程是有限的。由于皮革生產(chǎn)過程的復(fù)雜性,不是所有的濕操作工序都有循環(huán)利用的價值與可能。目前比較成熟的可循環(huán)利用廢液的工序有浸灰堿、鞣制、復(fù)鞣等,如果使用得當(dāng),可節(jié)水達5%以上。其實,對這些工序循環(huán)利用廢液的意義還不僅于此,對硫及鉻污染的減少以及降低生產(chǎn)成本同樣具有較為重要的意義。