水处理
印染行业升级迈向环保之路
2016-03-26 18:47  浏览:817
  在不少地区,印染行业的高污染特征曾成为困扰企业发展的因素。新年伊始,印染关停潮不绝于耳,绍兴市柯桥64家印染关停、袍江10家印染关停、广东汕头58家印染关停……。绍兴是我国印染重镇,印染企业有200余家,此次印染行业升级整顿,停产企业比例占据近三分之一。如此大规模,大范围停产整顿,势必影响整个印染产业。印染厂关停的消息在坊间引起轩然大波,连续几天霸占纺织媒体的头条,绍兴多家印染厂贴出的各类通知着实让人感慨万分。
  不仅是绍兴,仅在去年,广东省汕头市潮阳区针对环境污染行为制定了“一年有变化,三年有进展,五年除黑臭”的整治目标,重点治理印染、造纸等重污染行业,先后关停58家印染企业,关闭20家造纸企业,取缔清理关停2468家废旧电子电器拆解作坊,综合整治练江流域的环境问题。
  其实,绍兴印染厂不必伤心,汕头印染厂也不必委屈,对污染的整治在世界范围内是具有共性的。
  纺织行业存在的主要污染源
  1、最大的危害是废水。
  废水是纺织行业最主要的环境问题。纺织企业是一个用水量和排水量较大的工业部门之一。纺织废水主要包括印染废水、化纤生产废水、洗毛废水、麻脱胶废水和化纤浆粕废水五种。印染废水是纺织工业的主要污染源。据不完全统计,国内印染企业每天排放废水量约300~400万吨,印染厂每加工100m织物,将产生废水量3~5吨。
  排放的废水中含有纤维原料本身的夹带物,以及加工过程中所用的浆料、油剂、染料和化学助剂等,具有以下特点:(1)COD变化大,高时可达2000~3000mg/L,BOD也高达2000~3000 mg/L。(2)PH高,如硫化染料和还原染料废水pH可达10以上。(3)色度大,有机物含量高,含有大量的染料、助剂及浆料,废水粘性大。(4)水温水量变化大,由于加工品种、产量的变化,可导致水温一般在40℃以上,从而影响了废水的处理效果。
  2、污水。
  传统的印染加工过程会产生大量的有毒污水,加工后废水中一些有毒染料或加工助剂附着在织物上,对人体健康有直接影响。如偶氮染料、甲醛、荧光增白剂和柔软剂具致敏性;聚乙烯醇和聚丙烯类浆料不易生物降解;含氯漂白剂污染严重;一些芳香胺染料具有致癌性;染料中具有害重金属;含甲醛的各类整理剂和印染助剂对人体具有毒害作用等。
  3、大气污染。
  按照2011年的数据显示,纺织行业的废气主要来自行业内的约两万台锅炉,这些锅炉总蒸汽容量约为6万吨,其中烟尘排放达标的锅炉约占总数的85%。这些锅炉绝大多数以煤(包括一部分原煤)为燃料,这些煤含有一定量的硫,在燃烧过程中排放出大量的燃烧废气、二氧化硫和烟尘,污染了环境。纺织废气的另一主要排放源来自纺织生产工艺过程。纺织工业生产工艺排放的废气主要来自于化学纤维尤其是粘胶纤维的生产过程。化纤生产过程中使用了大量的二硫化碳和硫化氢为合成原料,由于工艺原因和过程控制的不彻底,直接导致了一部分废气的排放。
  4、噪声污染。
  噪声污染是纺织行业尤其是棉纺织行业目前存在的比较严重的问题之一,棉纺织厂由于大量使用有梭织机,厂内噪声达90~106dB,而人耳对噪声的最大允许值仅为85dB。对我国部分地区棉纺织厂车间噪声的实际检测情况表明,纺织车间的环境噪声平均在100~105dB。
  发达国家的印染废水处理情况
   无论是国内的绍兴、汕头,污染问题基本上已经成为印染行业发展的最大拦路虎,尤其是在中国、印度这样的发展中国家,废水处理技术水平低,问题尤其显著。那发达国家的印染废水处理情况如何呢?
  国外纺织印染行业比较发达的地区,如韩国釜山,日本大阪,意大利米兰和墨西哥等地,染整企业较为集中,印染废水相对较大,同时在这些地区自然地形成产业链,即本地区和周围地区形成上游配套的原料生产、供应;纺织服装、服饰等下游产品生产、市场销售;三者形成相对完整的产业链,这种生产相对集中、产量大、市场规模大、销量在国内、国际有相当影响的“板块”经济对染整行业发展具有重要意义。这与国内也很相似。
  1、关于处理方式,主要有两类。
  意大利、日本等对印染废水处理采用工厂处理和城市污水综合处理相结合的方法。在对印染废水初步处理后达到一定标准后和城市污水混合一起进入污水处理厂处理。这样可以提高后续处理效果,如果印染厂多,则集中处理达到排放标准。
  德国由于行业不集中,一般采用单厂处理的模式进行处理。在印染厂建造污水处理厂,对厂内产生的废水进行处理,由于清洁生产和水资源回收做得相对较好,水处理效果处理后的水可以达到排放标准。另外德国的印染废水排放量也较少,而且处理技术比较成熟,个别厂甚至做到“零排放”。
  2、关于处理技术,以生化法为主
  印染废水主要是有机污染,所以处理方法以生化法为主,国外禁用硫化染料,对于废水量少,采用设备为主,大水量当然还是以构筑物为主,但从处理技术的原理上分析,似乎差别不大,但从技术深度、自动化程度、设备质量高于国内水平。
  中外印染废水处理差别
  从所了解的情况分析,发达国家印染废水由于处理较好,并未发生什么大的问题。并没有听说河流、海域严重污染,那么中国为什么印染废水污染十分严重?
  国内外印染废水处理情况的差别,主要集中在以下几点:
  1、环保立法和执法力度不同。国外的环保立法很严格,对污染环境的企业和个人的处罚也很严厉。我国的环保立法还不够完善,没有达到发达国家水平,在执法过程中也受到种种因素的干扰,使得执法力度也不够。
  2、产品档次不同、利润不同、因而环保投入不同。我国是发展中国家,印染产品的档次比较低,集中在中低档产品,利润很低。例如,目前我国染一米布,加工费仅0.4-0.5元,有的更低,同样在发达国家生产的印染产品档次比较高,产品附加值高,导致产品利润高,就以国内某外资染厂,加工一米费用高达10元多。因此,发达国家对印染废水处理的投入比较高,相比之下,我国对印染废水的投人相对较少,我国城市污水厂的投资,原则上为每处理一吨水为3000元,即投资一个10万吨/日城市污污水厂,约投资一个亿,而难度高得多的印染废水处理厂,处理一吨水仅1000-1200元,因此在层次、质量、自动化程度、运行费用等相差较大。
  3、清洁生产、资源回收概念和认识差别。目前清洁生产的概念越来越多的被应用到企业中,希望从企业的全生产过程实施清洁生产,尽可能的减少对环境的污染和破坏。
  国外对清洁生产的实施力度和范围都很大,但从我国的发展情况来看,国内真正的实施清洁生产并且有效的企业较少,反而浪费资源的事情时有发生。在全国范围内开展了企业实施清洁生产的活动,取得了很好的成效。生产过程资源浪费明显减少,提高了回用水的利用率,回收废弃物中的有用资源,减少产品的成本。这些都证明实施清洁生产的重要性和必要性。
  4、管理水平不同。对环保认识和经济因素制约,地方保护等因素,在管理上中、外相差很大。
  5、重污染工艺国外推向发展中国家。碱减量工艺污染特别严重,COD高达20000—80000mg/L;“海岛丝”生产污染极小,但应用时(减量)废水COD高达20000—100000mg/L,国外将污染严重的工艺推向发展中国家,而自己则生产高档、污染轻、利润高的产品。
  综合情况来看,造成中、外印染废水处理上差别的原因有技术上、认识上、管理上、经济上等多种因素,因此解决问题是一系统工程,需要政府、企业、科研、学校等联合。需要国家发改委、国家环保局、行业协会、工厂企业等合作才能真正解决印染废水污染问题。
  印染行业可持续发展的关键点
  随着清洁生产的深入开展,世界各国在实践中不断开辟新的领域,已从最初的化工企业逐步扩大到第一、二、三产业。虽然目前还没有成熟的印染行业清洁生产的指标体系和技术规范,但是我们完全可以借鉴其他企业清洁生产的成功经验。引入清洁生产理论。推行印染行业的清洁生产,可以从根本上预防和减少对环境的污染,保证环境质量持续不断地改善。
  行业发展所面临的问题及可持续发展的技术路线是印染企业更为关注的热点之一。
  近十几年来,我国的印染设备有了长足的发展,与韩国和中国台湾的设备已没有明显差异,甚至个别机种也达到国际先进水平。国产印染设备存在的问题是显而易见的,主要集中在稳定性差、能耗高、自动化程度低和跑冒滴漏四个方面。尽管这些老大难问题经过多年改进,但用户似乎仍不满意。尽管数字化在线检测与控制技术、计算机网络技术等高新技术不断加入印染设备行列,使国产印染设备的自动化程度在不断提高,能耗、水耗在逐渐减少,色差、纬斜与缩水三大难题也在慢慢改善中。从现在掌握的世界染整机械技术水平情况来看,并不认为有多少解决不了的关键设备技术问题阻碍今天纺织印染工业节能减排工作的开展。
  建立印染(化工)工业园、采用自动化程度高、耗能低、排污少的先进设备和采用可持续发展的新技术、新工艺是今后印染行业可持续发展的关键重点。
  印染行业依然是纺织工业发展的一个瓶颈。这主要是因为我国已经没有足够的资源来支撑落后、高能耗的染整生产方式,也没有充足的环境容量来承载高污染的生产方式。为此,最大限度地控制不可再生资源的消耗,减少生产过程的废弃物排放,节能减排、保护环境将成为今后生产和技术发展的主要目标,也成为经济可持续发展的关键。
   利用蒸汽先发电,发电后蒸汽再供印染生产,等于能源利用了二次。同时可以降低印染制造成本。发电后的蒸汽不用冷却直接给印染厂,即可省去蒸汽冷却费用,同时发电后蒸汽已无成本,可大大降低制造印染产品的能源成本。在降低废水处理成本方面,印染厂废水在排入污水处理场以前,先经过废炉渣过滤进行简单处理,可以除去部分颜色,降低废水PH值,去除大部分悬浮物,再进行深度处理,可以大大降低印染污水处理成本。
  在园区印染污水实行分散与集中结合处理办法中,提出政府一定要求印染企业实现清浊分流,能循环利用的废水在生产中就利用,不要等污水处理后再回收利用,这样不仅可以减少最终污水的处理量,降低水的利用成本,而且可以降低最终污水的难度。该方法对生产企业来说也非常具有可操作性。
  目前的染整设备已经利用了当代最先进的技术成果,染整设备行业已经属于技术密集型的行业。较为成熟的技术主要体现在电脑全自动控制技术、染化料中央配送系统、在线检测计量控制技术、余热回收利用装置、中水回用技术、气流染色机、现代的卷染机、化纤织物连续除油水洗机以及新型能源利用技术等方面。
  总的来说,纺织工业是对资源、能源依赖程度较高的行业。据统计,我国纺织工业能耗与水耗约占全国工业总能耗的4.0%,用水总量占2.4%。废水也占较大比重,约占全国企业工业废水排放量的12%左右。纺织是纺织工业中的基础行业,肩负着节能减排任务的重担。如若我国也将环境保护税定位为于能源税、交通税、污染税和资源税等方面,势必会对纺织行业的发展造成一定的影响。而环境保护税一旦立法,其实施也将势不可挡。对于纺织企业而言首当其冲,而最行之有效的办法就是顺应历史潮流,积极开展节能减排工作,降低能源消耗、减少污染物排放。
  落后生产能力的存在是纺织工业经济发展方式粗放的主要表现,已成为提高纺织工业整体水平、完成节能减排任务、实现可持续发展的主要制约。淘汰落后印染产能有利于纺织工业减轻环境压力,保持行业的可持续发展。近几年来,印染行业大规模淘汰落后装备和工艺,节能、降耗、环保的装备和工艺比重逐步加大,印染行业整体技术装备水平有了显著提高,不仅提高了印染产品附加值,而且节约了资源、减少了污染。
    “十三五”昂首启航
  “十二五”期间,印染行业高效退煮漂短流程、生物酶前处理、冷轧堆前处理、棉织物低温漂白、针织物连续平幅前处理等节能减排前处理加工技术已得到广泛推广应用;冷轧堆染色、小浴比染色、低盐低碱染色、化纤与棉混纺织物炼染一浴法染色等技术得到推广应用,喷墨印花在装备、墨水和产品开发方面得到快速发展,泡沫等低给液染色、印染全流程数字化在线控制等技术取得进展;冷凝水及冷却水回用、中水回用、丝光淡碱回收利用、高温废水热能回用、定型机尾气热能回用等资源综合利用技术得到普遍推广应用;少污泥生物处理,超滤、纳滤及反渗透膜技术,生物膜反应器、磁悬浮风机等废水处理技术得到推广应用。
  印染行业“十二五”单位产品水耗、综合能耗下降幅度明显。2010-2014年印染行业单位产品水耗下降28%,由2.5吨/百米下降到1.8吨/百米;综合能耗下降18%,由50公斤标煤/百米下降到41公斤标煤/百米;水重复利用率提高。“十二五”期间,印染行业重复用水率从15%提高到30%;水污染物排放量下降。不仅如此,“十二五”期间,印染行业的管理水平也得到了质的提升。其中,精细化管理进一步落实,信息化管理与工艺技术进一步融合,企业运营管理与互联网技术进一步融合。“随着三级计量管理、化学品管控、ERP管理等大量信息化、精细化、智能化管理的普及和应用,大大提升了印染行业的产品质量和企业生产效率,更为行业的绿色发展提供了源头保障。
  “十三五”期间,我国印染行业将进一步得到发展。当前印染行业处于结构调整、转型升级的关键时期,环境约束加大,虽然增加了企业负担,但另一方面,对加强行业自律,减少结构性产能过剩及减少环保成本投入差异带来的恶性竞争都有积极意义,对于印染企业特别是整个印染行业的可持续发展更是一种机遇。“印染行业在‘十三五’时期将加大力度进行产业结构优化、转型发展。科技进步、管理创新、节能减排将有目的、有规划地持续推进。印染行业将加速产业结构优化、企业转型发展。具体方向有:来样生产向产品设计、自行研发转变;来料加工向自营贸易、品牌建立转变;资源消耗向节能减排转变,高度集聚向适度均衡发展转变。而企业主营业务收入、利润的增长也都表明行业正从数量规模型向质量效益型转变。
  同时,努力提高印染行业技术水平。如提高产品品质以及少水节能工艺技术,使用生态安全、高效助剂,高吸收率新型染料,自动化数字化装备,智能化管理系统。印染行业管理创新也将在“十三五”提升运行水平。精细化管理进一步落实;信息化管理与工艺技术进一步融合;企业运营管理与互联网技术进一步融合。此外,“十三五”期间节能减排也将成为行业和企业的竞争优势。高标准低成本三废治理技术不断完善,三级计量与清洁生产水平也将不断提高。
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