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印染能耗環(huán)保及節(jié)能減排技術(shù)

來源：印染在線　發(fā)布時(shí)間：2009年02月13日

印染能耗環(huán)保及節(jié)能減排技術(shù)

摘要:從節(jié)能減排的角度，對(duì)國際及我國印染行業(yè)目前的能耗、污染物排放和治理的情況進(jìn)行了討論，從推廣節(jié)能型技術(shù)和設(shè)備、加快原有設(shè)備的技術(shù)改造、加強(qiáng)生產(chǎn)過程的管理及控制、強(qiáng)化污染物治理、生態(tài)園區(qū)開發(fā)建設(shè)等方面作了系統(tǒng)闡述。關(guān)鍵詞：印染工業(yè)，節(jié)能減排，資源利用，環(huán)境保護(hù)一、“十五”以來我國印染工業(yè)資源消耗和污染狀況進(jìn)入21世紀(jì)以來，尤其是隨著世界金融危機(jī)逼近，我國的紡織行業(yè)面臨的利潤低、資源消耗大、污染物排放量多的矛盾日益顯現(xiàn)， 2008年1～5月我國全行業(yè)的平均銷售利潤率僅為3.0%[1]，這一數(shù)據(jù)反映出我國印染企業(yè)的環(huán)境治理能力十分薄弱，環(huán)境問題已經(jīng)成為我國印染行業(yè)面臨的極為嚴(yán)重的問題。1.1 單位產(chǎn)品能耗和水耗量大我國紡織工業(yè)特別是印染工業(yè)存在能耗、水耗高的問題，表1反映了我國目前棉印染單位產(chǎn)品的平均取水量和美國1990年代棉紡織品印染加工平均用水量以及我國和加拿大90年代代表性紡織印染加工企業(yè)的綜合能耗水平[2]。由表可見，我國印染加工過程單位產(chǎn)品的能耗和水耗約為先進(jìn)國家與地區(qū)90年代的消耗水平的2倍。表1 棉型產(chǎn)品印染加工過程的取水量和能耗情況

產(chǎn)品類型	取水量/（噸/噸產(chǎn)品）	綜合能耗/（噸標(biāo)準(zhǔn)煤/噸產(chǎn)品）
中國 (2007年)	美國 (1990年代)	中國 (2007年)	加拿大（1990年代）
機(jī)織產(chǎn)品	250	115	4.2	1.75
針織產(chǎn)品	150	85	1.5	——

據(jù)2008年初全國印染行業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)對(duì)有關(guān)印染廠的調(diào)查，目前印染產(chǎn)品加工過程的能耗情況[3]見表2。據(jù)有關(guān)資料介紹，我國臺(tái)灣地區(qū)印染生產(chǎn)的能源消耗情況如表3所示[4]。表中所示數(shù)據(jù)標(biāo)明，我國大陸印染企業(yè)的能耗水平與臺(tái)灣地區(qū)也有較大的差距。表2 印染產(chǎn)品加工過程的能耗

項(xiàng)目	棉（機(jī)織物）	棉（針織物）	筒紗	化纖布
用水量（m3/t）	72～103	170～230	70～150	100～300
用電量（kwh/t）	590~1100	1200～1400	1200～1560	860
用汽量（t/t）	12	7～8	5～8	8～10

注：表中數(shù)據(jù)系2008年初對(duì)江蘇、浙江15家典型工廠的調(diào)查數(shù)據(jù)。表3 臺(tái)灣地區(qū)印染生產(chǎn)的能源消耗情況

項(xiàng)目	能耗	滌綸	尼龍	棉	滌棉
機(jī)織物	用水量（m3/t）	46～75	58～94	87～142	92～150
用電量（3.6103kj/t）	464～618	515～686	831 ～1106	854～1137
針織物	用水量（m3/t）	43～51	48～57	52～62	62～73
用電量（3.6103kj/t）	634～1024	723～1167	754～1219	786～1270
筒紗	用水量（m3/t）	40～60	44～71	67～107	84～135
用電量（3.6103kj/t）	988	1140～1177	1205～1305	1916～1978

2.2 紡織印染廢水排放量大2000年以來，紡織

印染工業(yè)在迅速發(fā)展的同時(shí)，環(huán)境保護(hù)問題也愈發(fā)突出。紡織印染行業(yè)排放的印染廢水是我國工業(yè)系統(tǒng)中重點(diǎn)污染源之一。2003～2005年我國紡織行業(yè)大中型企業(yè)和印染廢水排放情況[2]見圖1。2007年全國第一次污染源產(chǎn)排污系數(shù)調(diào)查結(jié)果顯示[2]，印染廢水年排放總量可達(dá)到23～30億噸，表明印染行業(yè)的廢水排放量呈逐年上升趨勢(shì)。與此同時(shí)，印染廢水中的污染物排放量濃度也不斷上升，圖2反映了1980年代以來印染廢水中COD排放量的變化情況。2.3 染整廢水的來源及性質(zhì)印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高（COD值高）、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水。染整廢水主要污染物是有機(jī)污染物，主要污染物來源于前處理工序的漿料、棉膠、纖維素、半纖維素和堿，以及染色、印花工序使用的助劑和染料。目前前處理廢水的COD 平均濃度在3000mg/l 左右;染色/印花廢水的COD 平均濃度在1000mg/l 左右;混合后，總平均濃度在2000 mg/l 左右。染整廢水的BOD/COD 一般小于0.2，屬于難生物降解的廢水，BOD 小于500 mg/l[5]。隨著紡織行業(yè)新材料、新助劑的大量開發(fā)應(yīng)用，使紡織工業(yè)廢水成分更為復(fù)雜，處理更為困難。例如， PVA漿料、合成纖維的堿性降解物(主要是鄰苯二甲酸類物質(zhì))、新型助劑等難生化降解的有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水，其COD濃度大幅度上升，從而使原有的生物處理系統(tǒng)COD去除率從70%下降到50%左右，甚至更低，傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀和氣浮法對(duì)這類印染廢水的COD去除率也僅為30%左右。三、國內(nèi)外紡織印染廢水排放標(biāo)準(zhǔn)比較3.1 我國紡織印染廢水排放標(biāo)準(zhǔn)我國已經(jīng)在“紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB4287-92）”的基礎(chǔ)上修訂出新的紡織印染工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)，修改后的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水污染物排放濃度限值[5]，新標(biāo)準(zhǔn)在GB4287-92的基礎(chǔ)上對(duì)

染整廢水的排放限值上提出了更為嚴(yán)格的要求，該標(biāo)準(zhǔn)即將發(fā)布。表5 我國染整企業(yè)水污染物排放指標(biāo)的比較

適用區(qū)域	現(xiàn)有企業(yè) 排放限值	現(xiàn)有和新建企業(yè) 排放限值	特別排放限值**
排放濃度限值	1	化學(xué)需氧量（CODCr，mg/L）	100	80	60
2	生化需氧量（BOD5，mg/L）	25	20	15
3	色度（稀釋倍數(shù)）	80	60	40
4	pH值	6～9	6～ 9	6～9
5	懸浮物（SS，mg/L）	70	60	20
6	氨氮（mg/L）	15	12	10
7	硫化物（mg/L）	1.0	不得檢出	不得檢出
8	六價(jià)鉻(mg/L)	0.5	不得檢出	不得檢出
9	苯胺類(mg/L)	1.0	不得檢出	不得檢出
10	二氧化氯(mg/L)	0.5	0.5	0.5
	11	總磷(mg/L)	1.0	0.5	0.5
	12	總氮(mg/L)	20	15	12
單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量（噸/噸產(chǎn)品）*	250	210	210

注：*棉印染也有采用百米為基準(zhǔn)單位，是指標(biāo)準(zhǔn)寬幅以914mm計(jì)（36英寸）計(jì)。實(shí)際上與寬幅、厚度、纖維性質(zhì)類型都有關(guān)。各類寬幅、厚

度織物重量與長度轉(zhuǎn)換可查“印染企業(yè)綜合能耗計(jì)算導(dǎo)則（FZ/T01002-91）中附錄B重量修正系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。**指在國土開發(fā)密度已經(jīng)較高、環(huán)境承載能力開始減弱，或環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴(yán)重環(huán)境污染問題而需要采取特別保護(hù)措施的地區(qū)，應(yīng)嚴(yán)格控制企業(yè)的污染物排放行為，在上述地區(qū)的企業(yè)執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水污染物特別排放限值。3.2 發(fā)達(dá)國家紡織染整廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)比較美、歐、德、日等發(fā)達(dá)國家對(duì)紡織印染廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)限值見表6[2]。表6 發(fā)達(dá)國家紡織染整工業(yè)水污染物排放限值單位（mg/l）

	國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)	CODcr	BOD5	懸浮物	總氮	總磷	氨氮	亞硫酸鹽	色度	硫化物	苯酚	總鉻
日本（1）	國家標(biāo)準(zhǔn)	120	120	150	60	8					5	2
琵琶湖標(biāo)準(zhǔn)	現(xiàn)有企業(yè)	30	20	70	8	0.8
新建企業(yè)	20	15	70	8	0.5					1	0.1
德國（2）	紡織制造和織物整理	160	25		20	2	10	1		1		0.5
洗毛廠	150	10		30	2
歐盟（3）	一般地區(qū)*	125	25	35
敏感地區(qū)**	125	25	35	10	1
BAT排放現(xiàn)狀	12~250	1~18	10~20		0.2~1.5						0.004~0.05
美國（4）（BPT標(biāo)準(zhǔn)）	洗毛廢水	140	10	30							0.1	0.1
整理廢水	160	20	35							0.14	0.14
織物整理廢水	60	5	20							0.1	0.1

總體來講，我國的排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格程度并不低于發(fā)達(dá)國家，但發(fā)達(dá)國家的紡織印染廢水對(duì)其國家的水系環(huán)境不會(huì)造成危害，而我國由于紡織印染工業(yè)廢水排放量巨大，已經(jīng)對(duì)我國水系環(huán)境造成了極大的危害。四、印染工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用情況2000年以來，我國紡織印染工業(yè)得到了快速發(fā)展，特別是在印染行業(yè)“十一五”規(guī)劃綱要的指導(dǎo)下，印染工業(yè)的節(jié)能減排工作也取得了許多進(jìn)步，總體說來，我國紡織印染工業(yè)在節(jié)能減排方面主要體現(xiàn)在開發(fā)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)、推廣節(jié)能型設(shè)備的使用、在線檢測，精細(xì)加工、污染治理、資源回收、綜合利用和清潔生產(chǎn)管理等方面。4.1.開發(fā)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)生產(chǎn)工藝, 縮短工藝流程, 采用低耗、低污染排放工藝, 是印染企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑。例如采用生物酶前處理技術(shù)對(duì)棉織物進(jìn)行退漿和煮漂、滌/棉混紡制品浸染“一浴法中性染色” 技術(shù)以及提高染色一次準(zhǔn)確性等技術(shù)，可節(jié)約大量助劑，減少能耗、水耗，降低污水中BOD/COD的比值，提高污水的可生化性，降低了污水處理難度，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。4.2 推廣節(jié)能型設(shè)備的使用許多企業(yè)在新建或擴(kuò)、改建時(shí), 注意用技術(shù)先進(jìn)、能源節(jié)約、排放量低的設(shè)備來裝備或更新現(xiàn)有的技術(shù)相對(duì)落后、能耗大、排放多的設(shè)備, 取得

了很好的效果。立信公司“THEN”AIRFLOW系列氣霧染色機(jī), 適用于高溫高壓和常壓染色，染色浴比：1∶3，已經(jīng)有300余臺(tái)設(shè)備在國內(nèi)得到應(yīng)用[5];意大利巴佐尼(BRAZZOLI) 公司INNOFLOW EXL勻流染色機(jī)采用染液橫動(dòng)技術(shù)，活性染料中、深色耗水量：40～50 m3/t，耗電量僅相當(dāng)于氣霧染色機(jī)的1/3，很好的重演性和勻染效果。DTC科技( 香港) 有限公司推廣的泡沫整理－低給液技術(shù) AUTOFOAM泡沫整理系統(tǒng)[7]，織物帶液率由傳統(tǒng)的浸軋方式的70%降為30%, 節(jié)約能源38.9%, 節(jié)約燃?xì)?9.1%。4.3 印染設(shè)備開發(fā)與改造近年來比較成功的實(shí)例有973型蒸箱的改進(jìn)與封閉式循環(huán)漂染技術(shù)[8]、絲光淡堿回用軋槽與封閉式循環(huán)絲光技術(shù)[9]、靈巧型軋車低軋余率技術(shù)【10】、射頻加熱烘燥技術(shù)【11】、還原汽蒸箱封口改造[12]等。4.4 在線檢測、精細(xì)加工技術(shù)通過科學(xué)計(jì)算, 精確計(jì)量投料, 使印染生產(chǎn)由粗放型過程向精細(xì)化過程轉(zhuǎn)變, 不僅有利于產(chǎn)品質(zhì)量的控制, 還減少了因超量投料引起的環(huán)境治理負(fù)擔(dān)。在線檢測控制技術(shù)已開始在行業(yè)得到推廣和普及，其內(nèi)容擴(kuò)展到織物含濕率[13]、熱風(fēng)溫、濕度[14]、堿濃度[15]、液位、門幅、卷徑、邊位、長度、溫度、速差、預(yù)縮率等，節(jié)能效果及經(jīng)濟(jì)效益顯著。4.4污染物的綜合治理包括生物接觸氧化法技術(shù)、臭氧處理技術(shù)、膜處理技術(shù)在內(nèi)的廢水深度處理及中水回用技術(shù)得到進(jìn)一步開發(fā)和利用。通過實(shí)施清濁分流, 對(duì)輕度污染的廢水進(jìn)行深度處理回用, 對(duì)重度污染的污水進(jìn)行生化、物化處理達(dá)標(biāo)后排放。目前中水回用的主要問題是處理成本相對(duì)較高, 印染企業(yè)難以消化。一些大型印染企業(yè), 如浙江富麗達(dá)紡織控股集團(tuán)[12], 利用產(chǎn)業(yè)綜合優(yōu)勢(shì), 將熱電廠、染料化工廠和粘膠纖維廠的的酸性廢水與染整的堿性污水合并處理,降低了污水處理的綜合成

本, 染整污水處理至二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(COD180 mg/L) , 處理成本僅0.7元/m3。紹興國周染紗廠[12]在印染廠區(qū)周圍建立人工防污防護(hù)溝( 墻) 工程,有效防護(hù)生活區(qū)和廠區(qū)周邊地區(qū)的污染。防護(hù)溝( 墻) , 溝深2 m, 溝寬0.6 m, 全長1500 m, 溝墻厚0.3m, 靠河邊及居民住宅區(qū)設(shè)雙層防護(hù)溝結(jié)構(gòu), 溝內(nèi)注入清水, 如有生產(chǎn)廢水泄漏, 則從溝中水的顏色可以方便地辨別, 并立即采取措施。這一做法, 對(duì)廠區(qū)及工廠周邊地區(qū)進(jìn)行防止污染擴(kuò)散是一種有益的嘗試。4.5 清潔生產(chǎn)管理為了貫徹《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》，各地廣泛開展了清潔生產(chǎn)審核工作，對(duì)全廠各個(gè)生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)制定清潔生產(chǎn)分類方案, 從原輔材料、資源能源、工藝過程控制、設(shè)備管理、員工管理、廢棄物處理等各個(gè)方面全面落實(shí)清潔生產(chǎn)管理, 取得很好的效果。寧波雅戈?duì)柸罩屑徲∪居邢薰綶3]2007年投資4000多萬元對(duì)全廠共計(jì)44個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行清潔生產(chǎn)審核, 節(jié)能減排效果顯著，2007年節(jié)約蒸汽10100 t、節(jié)水45.85萬m3, 節(jié)電79.85萬kWh、回用熱水6.2萬m3、節(jié)約標(biāo)煤261 t、節(jié)約助劑3 t減少廢水排放96.9萬m3、減少SO2排放量198.2 t、產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益近1700萬元。4.6 綜合治理與循環(huán)經(jīng)濟(jì) 依照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念進(jìn)行的生態(tài)園區(qū)建設(shè)試點(diǎn)工程，是國家實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要步驟。生態(tài)園區(qū)將生態(tài)設(shè)計(jì)、綠色招商、清潔生產(chǎn)、環(huán)境管理體系融入企業(yè)采購、生產(chǎn)、產(chǎn)品和服務(wù)的各個(gè)層面, 促進(jìn)資源節(jié)約和高效利用, 減少了污染物的產(chǎn)生和排放。2006年12月經(jīng)國家環(huán)保總局批準(zhǔn)“創(chuàng)建”試點(diǎn)的紹興市袍江國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)[12]，將印染企業(yè)和其它行業(yè)進(jìn)行整體規(guī)劃, 集中搬遷建設(shè),引進(jìn)生態(tài)化高新技術(shù)和項(xiàng)目, 如生物制藥、包裝材料及食品飲料等產(chǎn)業(yè)，用高素質(zhì)的運(yùn)行管理人員, 實(shí)現(xiàn)區(qū)域整合, 促進(jìn)園

區(qū)產(chǎn)業(yè)升級(jí)優(yōu)化, 降低企業(yè)產(chǎn)品成本, 增強(qiáng)了園區(qū)內(nèi)綜合競爭能力和可持續(xù)發(fā)展的能力。節(jié)能降耗減排已經(jīng)上升到印染企業(yè)能否生存的高度，開發(fā)節(jié)能減排技術(shù)，已經(jīng)到了刻不容緩的地步，推廣節(jié)能減排技術(shù)，已經(jīng)成為全行業(yè)共同的責(zé)任。