華紡公司年生產印染布1.8億米,花色品種9000余個,擁有漂染印整全功能生產線20條,除常規染整手段外,還有多種特殊整理功能。年銷售收入、進出口總額、利稅等主要經濟技術指標在全國同行業中居領先地位,是全國印染行業"十佳"企業,全國紡織行業質量效益型先進企業。華紡公司與大多數印染企業一樣,都具有高消耗、低利用、高排放的特點。隨著市場原料及能源、水價的大幅上漲,產品成本不斷上升,原有的生產模式必須改變,調整,否則將影響企業的可持續發展。為此公司引進先進的循環經濟理念,在企業內部各個環節推行清潔生產,在四R原則(reduction內部減少,
Recovery回收、Reuse回用、Recycle循環)指導下,充分讓所有的原料和能源都在不斷進行的經濟循環中得到最合理的利用,使經濟活動對自然環境的影響控制在盡可能小的程度。下面從設備改造、生產工藝、環保等方面,闡述我公司的清潔生產,以供同行借鑒。
1、改進設備實現高回收、高利用
近年來,隨著能源緊張、水資源的緊缺,其在產品成本中所占比重不斷增加。因此華紡公司在近幾年的設備改進過程中,在保證工藝穩定性,操作方便性,結構合理性的同時,更注重低能耗、高利用。
1·1 水洗設備的智能化溫控
印染機械中水洗設備主要由蒸洗箱和軋車組成,織物在水洗過程中的效果取決于水洗溫度、洗滌時間、噴淋強力、振蕩幅度等因素,其中水洗溫度、洗滌時間的合理控制決定了產品的能耗和生產效率。傳統的蒸洗箱加熱是通過觀察箱體上的金屬溫度計,及時調節管路上的截止閥,來實現對水溫的控制。由于人為因素的影響,時常會出現蒸洗箱內溫度過高甚至沸騰,既違犯工藝安全操作,危害車間的生產環境,又造成能源浪費。智能化溫控技術的應用,是將蒸洗箱的水加熱系統實現智能化控制,操作人員只要將所需工藝溫度設置在操作面板上即可,系統將自動對本洗箱的水溫自動檢測、調整。極大的改善了工作環境,還避免了能源的不必要浪費。
1·2 打底機預烘室的溫控改造
打底機的預烘室的結構形式較多,多以熱風預烘為主,結構分橫導和豎導兩種形式,傳統的加熱方式為蒸汽通過管網直接進入烘室內散熱器,在循環風機的帶動下,達到烘室加熱的目的。通常通過手動調節閥門,來調整烘室溫度,此種方式問題較多,溫度波動較大,除工藝條件難以保證外,過加熱現象經常出現,難免造成能源的大量浪費,因此加強自控勢在必行,其工作原理為:烘室溫控表根據Ptl00熱電阻檢測到的溫度來輸出一個0-2OmA的模擬信號,此信號加到汽動調節閥上以實現過程控制,此類型溫度控制對烘室的溫度控制更準確。在生產中收到很好的效果,避免了人為因素的影響,又節約了大量的能源。
1·3 新型多級串聯熱交換器的使用
印染企業是耗汽、耗水大戶,前處理機臺經逐格倒流排出的廢水溫度達85-95℃,以往,該股廢水直接排入下水道,不僅浪費了能源,而且還嚴重影響污水處理的正常運行。在循環經濟理論的指導下,要讓所有的原料和能源都在不斷進行的經濟循環中得到最合理的利用,我們在退漿饑、水洗機等機臺的排水處安裝了一種新型多級串聯換熱器,可將15℃的自來水通過熱交換后溫度上開至70℃以上,再適量加溫便能滿足生產的需要,與以前相比大大降低了蒸汽的用量,同時污水經換熱器后溫度下降到40℃以下,從而有效的利用廢水的余熱。該項改造,年節蒸汽約96萬t,折合人民幣1000多萬元,是我公司清潔生產項目中最好的項目之一。
1·4 熱油爐煙氣熱能的利用
在國內,1Ot以上的鍋爐均設有空預器和省煤器,以充分回收利用煙氣的熱能,而300萬-400萬大卡的熱油爐則不配置省煤器,鍋爐出煙溫度一船在280-290℃之間,經空預器后仍在190℃左右,直接排放。為充分回收利用此部分熱能,我們在空預器后加裝一組自行研制的省煤器,使煙氣溫度由190℃下降至120℃,自來水經省煤器加溫后由20℃提高到50-55℃,供往各車間的退漿機、絲光機、水洗機的后水洗部分。此項改造,年節約蒸汽8000t,折合人民幣80萬余元。煙氣熱能的回收利用,作為清潔生產的組成部分,成功體現了對自然環境的影響朝著盡可能小的方向發展。
另外,在冷凝水的回收利用,汽輪機替代電動機拖動風機進行鼓風曝氣,汽輪機替代電動機拖動空壓機等方面,也收到了很好的經濟效益。總之,從改進設備入手,不斷完善清潔生產,使所有的原料和能源都在不斷進行的經濟循環中得到最合理的利用,公司也得到很高的回報。
2、完善生產工藝降低污染物的排放
2·1 用新助劑,降低退漿、煮練廢水的污染負荷
退漿、煮練主要是為去除織造過程中加在經紗上的漿料,使纖維更好的與染料親和,同時也可去除織物纖維中部分天然雜質,如油脂、蠟質和果膠類含氮化合物。常用的處理工藝是堿退漿,同時由于棉紡、棉混紡織物上多用聚乙烯醇(PVA)及部分變性淀粉,因此退漿、煮練廢水中含有大量的堿、PVA及其他高分子化合物,據測定PVA的COD值約1600mg/L,而BOD,值僅2Omg/L,其完全降解的時間約895天,是一種較難生物降解的物質。退漿、煮練廢水的COD值在10000-30000mg/L之間,呈強堿性。其水量一般較小,約占總水量的5%-10%,而其污染負荷可占總水量的30%-40%。
為了有利于生態、環保,盡量降低退漿、煮練廢水的負荷,我們對工藝進行了多方面的優化。退漿酶、精練酶的開發應用,與傳統工藝相比,減少了滲透劑、煮練劑的使用,大大降低了廢水中主要污染物COD的濃度。見表1,工藝調整前后對比。
表1 工藝調整前后退漿、煮練廢水的COD對比表
1# 2# 3# 4#
COD(mg/L) 11600 8400 12000 5600
其中,1#、3#為調整前退漿、煮練廢水的污染物濃度,2#、4#為調整后退漿、煮練廢水的污染物濃度,調整后與調整前相比,下降明顯。
另外,新型低堿前處理劑DKB及清棉師l00T的使用,對降低NaOH的用量發揮了重要作用,同時還省去滲透劑和雙氧吹穩定劑的使用。
2·2 使用高效染料,降低廢水的色度
以往的活性染料、硫化染料由于上染率低,是造成廢水色度很深的主要原因。為最大限度的實現減量化,達到高利用,低排放的目的,我們停止使用硫化染料,采用新型雙活性基團(一氯均三嗪和乙烯砜)染料替代普通活性染料,使染料的固色率提高了30-40%,使用量降低15-70%,從而減少了廢水中染料的殘留量,降低了廢水的色度,提高了污水處理的效果。
3、三廢的資源化利用
3·1 廢氣、廢水的資源化利用
在印染產品的生產過程中,由于使用大量的堿及堿性助劑,導致所排放的廢水pH值很高,一般達到12,甚至更高,加酸中和是常用的辦法,運行費用較高,在0.3-0.5元/t之間。而煤的燃燒,在釋放能量的同時,產生大量的酸性氣體,主要包括CO2、S02,S02作為廢氣的主要監測指標,受到嚴格的控制,CO2作為一種溫室氣體,很多的自然災害與其有關。因此,從資源化利用的理論出發,我們通過對煙道氣中CO2、SO2的分析,結合公司的耗煤量,經理論計算與實驗,自行研制出一套煙氣混合器,使廢水中的NaOH與煙氣中的CO2、SO2迅速發生中和反應,既降低廢水的pH值,又解決煙氣中的
有毒有害廢氣。經監測廢水中的堿含量由6g/L直接降到pH等于8,堿的中和去除率幾乎達到100%,所排放的煙氣中幾乎聞不到刺鼻的氣味。廢水、廢氣的有機結合,使公司每天平均節約硫酸8-10t,折合人民幣5000多元,年同比節約150多萬元,經濟效益相當可觀。
3·2 回用水的開發利用
印染企業是耗水大戶,隨著水價的上漲,企業面臨著很大的成本壓力,另外,隨著國家污染治理力度的加強,企業的污水處理負擔日益加重,因此,將污水資源化利用,迫在眉睫。有研究表明,爐渣有很好的有機物和色度去除能力,
以前由于爐渣過濾的勞動強度大,限制了它的發展,現在隨著機械化程度的不斷提高,該技術越來越得到重視和發展。結合公司有大量爐渣的現實情況,把爐渣應用到回用水開發中去,具有經濟、可靠,投資省,效果好的特點。經過我們幾個月的努力,用處理后的達標廢水,經爐渣過濾吸附后,再經纖維球過濾,色度降到50倍以內,直接回用于花布車間的水洗機臺,對產品質量不產生任何影響。一期工程投資60余萬元,完成日回用3000m3的規模。固廢的綜合利用,使公司每年節約新鮮水9O萬t,折臺人民幣150余萬元。
3·3 真蠟廢水中廢渣的回收利用
真蠟花布花型粗擴,色澤濃艷,蠟紋精細自然,無回頭,圖案逼真,深受非洲人民的喜愛,素有"非洲花布"之稱。與常規花布生產工藝相比,多了印蠟顯色、甩蠟紋、染彩色蠟紋、退蠟堿洗等工序,因此其產生的廢水也很大,COD平均15O00mg/L左右,高時可達30000mg/L以上,比常規印染廢水的COD濃度高出7-10倍,是一種更難處理的特殊的印染廢水。通過兩年多的研究、開發,我們將廢水中的蠟以污泥的形式分離出來,再經甩干,又回用于生產,使得萬米蠟耗由原來的800kg降至30Okg,大大降低了生產成本,增強市場的競爭力。
4、結論
本公司在設備改進、完善工藝、三廢綜合利用的各個生產環節,優化資源配置,降低能耗,提高回收利用,發展了印染企業的清潔生產,降低了產品的生產成本,提高了企業的競爭力,收到了很好的經濟效益和社會效益、環境效益。
總之,印染企業應朝著高利用、低排放、循環利用的方向發展,不但對自然環境的影響可以控制在盡可能小的程度,而且對企業的可持續發展具有重要意義。