紡織印染行業(yè)典型的清潔化改造技術(shù)

張文義，高冬梅，袁杰杰，叢 杉

（青島青環(huán)環(huán)?？萍寂c清潔生產(chǎn)服務(wù)中心，山東 青島 266003）

各工業(yè)行業(yè)中，紡織印染廢水排放量占全國(guó)廢水排放量的7.5%，約為11.3億t，每天排放300～400萬(wàn)t，僅次于造紙業(yè)、化工制造業(yè)、電力業(yè)、黑色金屬冶煉業(yè)，排名第五。印染廢水因其水量大、有機(jī)物含量高、堿性大、色度高、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，成為難處理廢水之一。為了改善水環(huán)境質(zhì)量差、水污染范圍廣的現(xiàn)狀，2015年4月16日，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（簡(jiǎn)稱“水十條”），明確提出要專項(xiàng)整治包含印染行業(yè)在內(nèi)的十大重點(diǎn)行業(yè)，并制定行業(yè)專項(xiàng)治理方案，實(shí)施清潔化改造。

清潔化改造與清潔生產(chǎn)有異曲同工之處，但也不完全相同，清潔化改造更側(cè)重于對(duì)印染技術(shù)的過(guò)程控制。近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)印染行業(yè)的環(huán)保要求越來(lái)越高，企業(yè)也開始自主探索更加節(jié)能、減排的清潔化方案，力爭(zhēng)通過(guò)技術(shù)更新、設(shè)備改造等措施達(dá)到技術(shù)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)上的效益共贏。

1 典型清潔化改造方案實(shí)施案例

1.1 冷軋堆前處理技術(shù)

冷軋堆前處理技術(shù)是棉印染行業(yè)中最典型的清潔化改造方案之一，該技術(shù)是將織物均勻浸軋活性染料染液后于室溫下打卷堆置，使染料均勻固著。冷軋堆前

處理設(shè)備的關(guān)鍵在于防止生產(chǎn)過(guò)程中織物上產(chǎn)生皺條、壓痕等硬性質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)還要滿足煮練透、白度高、洗滌凈等功能性要求。某棉布印染公司采用傳統(tǒng)前處理方式噸布用水量為40 t，噸布用汽量為2.7～3.0 t，噸布用電量25 kW·h，改用冷軋堆前處理技術(shù)后，噸布用水量為5～10 t，噸布用汽量為0.3～0.5 t，噸布用電量25 kW·h，可實(shí)現(xiàn)節(jié)水75%，節(jié)汽80%，節(jié)電80%；染色機(jī)利用率可提高至少30%，可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益26.8萬(wàn)元/a。

1.2 小浴比環(huán)保染色設(shè)備

浴比是制約染色機(jī)發(fā)展的重要因素。某針織公司引進(jìn)BSN-OE系列生態(tài)環(huán)保染色機(jī)，浴比可控制在1:5以內(nèi)，將浴比等參數(shù)提前設(shè)定，通過(guò)集中控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，提高染色的一次性成功率，降低由原來(lái)人為因素引起的加色返修造成的生產(chǎn)成本上升，提高印染產(chǎn)品的質(zhì)量。噸布可節(jié)水35 t、節(jié)蒸汽2 t、節(jié)電300 kW·h，節(jié)約成本946元，環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯。

1.3 新型水洗機(jī)

傳統(tǒng)染布工藝精練、水洗、染色均在染色機(jī)內(nèi)完成，用水量和廢水產(chǎn)生量均較多，并且不能實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。青島某紡織公司購(gòu)進(jìn)1臺(tái)WM型高效水洗機(jī)，用于坯布精練和水洗。該水洗機(jī)由平幅對(duì)中進(jìn)布、平幅噴淋完全浸漬、高效平幅噴淋洗水、軋水、烘筒烘燥機(jī)、平幅落布6部分組成。水洗機(jī)設(shè)有7個(gè)水槽，1～3號(hào)箱為精練槽加去油劑，4～7號(hào)槽為洗水槽，洗水槽質(zhì)檢附設(shè)一連通蝶閥，供上槽較干凈的水流到下槽重復(fù)利用。該水洗機(jī)具有清洗效果好、速度快、廢水排放少的特點(diǎn)，有效去除了雜質(zhì)，提高了坯布質(zhì)量。按年處理量540 t計(jì)算，則可節(jié)水10 260 t/a，廢水減排9 234 t，年節(jié)省水費(fèi)5.8萬(wàn)元，節(jié)約廢水處理費(fèi)4.8萬(wàn)元，節(jié)約助劑費(fèi)用6.3萬(wàn)元。另外，新型水洗機(jī)可提高生產(chǎn)效率約20%，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約7萬(wàn)元。

1.4 余熱回收技術(shù)

印染廢水出染色機(jī)時(shí)溫度較高，如果直接排放到污水處理站，不僅造成熱量浪費(fèi)，而且直接進(jìn)入水解酸化池和接觸氧化池，還容易造成微生物的死亡。某滌綸裝飾布染色公司采用的高溫高壓染布機(jī)均安裝熱交換器，換熱面積為15.6 m3，可將25℃常溫水升溫至50℃左右，減少了熱能浪費(fèi)，換熱后的溫水可回用于水洗和染色工序。每年可回收降溫水70 000 t，節(jié)約水費(fèi)39.6萬(wàn)元；節(jié)約天然氣20.3萬(wàn)m3，節(jié)約天然氣費(fèi)用67萬(wàn)元。

1.5 一步法染色工藝

一步法染色是指織物在低溫下通過(guò)浸軋染液和堿液，利用軋車壓軋使染液吸附在織物纖維表面，完成染料的吸附、擴(kuò)散和固色的過(guò)程。某纖維制品公司引進(jìn)2臺(tái)無(wú)水染色機(jī)專用軋車，用于經(jīng)梳毛、燙光處理后的法蘭絨半成品染色。坯布翻布后直接進(jìn)入軋車，軋車內(nèi)有事先配置好的特定染液，軋染結(jié)束后，直接進(jìn)入拉幅定型機(jī)，在180℃下進(jìn)行拉幅預(yù)定型即可打卷包裝出成品。該工藝上染、固色是在室溫下緩慢完成，不會(huì)發(fā)生泳移，無(wú)論織物松緊厚薄，染料的滲透性都極佳；無(wú)需水洗，大大節(jié)約水、汽能源，減少?gòu)U水排放。此法較常規(guī)染色工藝可節(jié)約用水24 000 t，減排廢水20 000 t/a，減排CODCr2.98 t/a，減排氨氮6 kg/a，節(jié)電20萬(wàn)kW·h/a，共產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益41.5萬(wàn)元/a。

2 企業(yè)清潔化改造潛力

2.1 傳統(tǒng)工藝和設(shè)備的改造

傳統(tǒng)染色機(jī)一般采用高溫高壓染色，織物一般需要浸染，對(duì)于不同布料織成的混料織物需進(jìn)行二浴三浴時(shí)，耗水尤其多?？梢钥紤]對(duì)現(xiàn)有染色機(jī)缸體進(jìn)行改造，采取噴射的方式將染液均勻噴射滲透到織物上，從而降低浴比。青島某花邊染色公司將染色機(jī)底部改造成斜面，織物通過(guò)斜面自流進(jìn)入染缸，染色機(jī)底部設(shè)置一個(gè)箱體，泵將染液從箱體打到到染缸內(nèi)循環(huán)，花邊由浸染改為噴射染色。小試試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，可較原先節(jié)約65%左右的水量、節(jié)約50%的助劑量，有效降低了浴比。該方案對(duì)需要二浴及以上產(chǎn)品有明顯的節(jié)能降耗效果。

另外，追求高效低耗染色設(shè)備是企業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)的目標(biāo)。例如，某安全帶紡織印染公司采用德國(guó)進(jìn)口連續(xù)軋染一體機(jī)，采用連續(xù)軋染+熱熔固色工藝，只需將配置好的分散染料通過(guò)泵輸送至軋車的染液槽內(nèi)，坯布在染液中經(jīng)過(guò)短暫的浸漬后，隨即用軋輥軋壓使染料均勻分布，整個(gè)染色過(guò)程連續(xù)生產(chǎn)無(wú)間斷。該方法生產(chǎn)效率高，染液利用率高，進(jìn)入廢水中的污染物則相對(duì)較少，從源頭上削減了污染物的產(chǎn)生量。未來(lái)，連續(xù)軋染是一個(gè)重要的發(fā)展方向。

2.2 新型染化料的發(fā)展

染化料是印染加工的主要污染源，目前印染企業(yè)采用的染料主要有活性染料、陽(yáng)離子染料、分散染料、硫化染料等，企業(yè)應(yīng)盡量采用新型環(huán)保型染化料代替污染嚴(yán)重的傳統(tǒng)染料和助劑，必須禁止使用對(duì)人體危害較大的含銅、含鉛等重金屬染料及部分偶氮類染料。開發(fā)和應(yīng)用環(huán)保型染料劑，控制用量，提高利用率，是印染行業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)的重要途徑之一[1]。

含氟活性染料因其具有高固色率、低浴比、低鹽、低堿的染色性能，以及節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，一經(jīng)出現(xiàn)即被廣泛關(guān)注[2]。但是，含氟中間體的生產(chǎn)技術(shù)難度比較大，導(dǎo)致價(jià)格較高，目前國(guó)內(nèi)沒有大規(guī)模生產(chǎn)，現(xiàn)有的大部分含氟活性染料只用在高端織物上[3]。一旦含氟活性染料開始批量、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，同時(shí)染料應(yīng)用下游企業(yè)能夠找到解決廢水中氟化鈉的問(wèn)題，則將會(huì)給印染行業(yè)節(jié)能減排帶來(lái)新的契機(jī)[4]。

涂料染色是利用黏合劑將沒有反應(yīng)性的顏料黏附在織物上的特殊染色工藝，具有優(yōu)良的耐曬牢度、易拼色、生產(chǎn)流程短、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，適用于各類纖維的著色。涂料染色的關(guān)鍵之一就是黏合劑的使用，目前核殼型黏合劑、改性聚丙烯酸酯黏合劑、納米類黏合劑等是國(guó)內(nèi)外研發(fā)的熱點(diǎn)[5]。但是，涂料在水相中細(xì)化和分散穩(wěn)定的技術(shù)方法要求較高，使得目前產(chǎn)品價(jià)格較高，需要進(jìn)一步研究來(lái)降低成本。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)是紡織印染工業(yè)大國(guó)，當(dāng)印染低端需求逐漸飽和以后，如何提高環(huán)保綜合整治能力、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)綠色化，是當(dāng)前紡織印染行業(yè)面臨的重要問(wèn)題。因此，企業(yè)必須努力實(shí)現(xiàn)綠色高端可持續(xù)發(fā)展，本著節(jié)能減排的目標(biāo)實(shí)施更進(jìn)一步的清潔化改造，才能在環(huán)保督查的“關(guān)停潮”下立足。