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广东染整生产节能节水、降耗减排技术现状及发展方向*

2010-04-08刘宏喜

化纤与纺织技术 2010年4期
关键词:染整印染染色

刘宏喜

(广东纺织职业技术学院,广东 佛山 528041)

前言

广东省是我国的纺织生产大省,其中的染整产业是我省出口创汇的支柱产业,同时又是耗能、用水和排污较大的工业部门之一。染整企业既是资金、技术密集型行业,又是体现纺织产品质量、档次、水平、深加工、精加工和提高纺织产品附加值的关键行业之一,是纺织产业链中增加花色品种、提高产品档次和附加价值、提高纺织产品的性能和功能、影响纺织产品的安全和健康性能、影响生态环境的关键产业,是我省纺织工业发展和技术水平的综合体现,是对未来我省纺织行业可持续发展影响最大的产业之一。

资源瓶颈、环境压力是我国经济、社会发展长期面临的突出矛盾,我国“十一五”规划纲要明确提出了节能减排任务指标,并列为重要的约束性指标。最近国家发改委颁布了《印染行业准入条件(2010年修订版)》,对新建或改扩建印染项目进行了严格的限制。广东各地都在建立和完善节能减排指标体系、监测体系和考核体系。据不完全统计,我国印染废水每年的排放量达到10多亿t,占整个纺织工业废水排放量的80%左右。生产过程中的环境污染,使印染企业逐步从发达国家转移到发展中国家,从市区逐步转移到郊区、农村。世界范围内对环境问题的普遍重视,使印染企业必须从自身开始改变,印染行业的清洁生产也就成为当今印染业界的重大课题。 因此,从节能节水、降耗减排开始,印染的整个生产经营活动都在不断地进行着重大的变革[1]。

近些年,广东染整行业出现了前所未有的快速发展局面,多元化投资大量涌入,先进装备相继投产,新产品、新技术纷纷亮相,在全球的产能份额持续上升,已经成为我国染整业中规模最大的省份之一。在为国家和广东省创造经济效益的同时,染整行业带来的高能耗、高污染的压力不容小觑。染整加工的吨纤维能耗占整个纺织行业的58.8%,由于染整加工工艺的要求,印染布在加工过程中需要消耗大量的水,同时排放水污染物,平均重复利用率不到10%。这种现状迫使我们要更新观念,尽快采取切实可行的措施,加强染整行业的节能节水、降耗减排,实现经济效益、社会效益和环境效益的全面提升,努力实现染整行业可持续发展[2]。

1 广东省染整产业能源消耗现状

1.1 近几年能源消耗总量变化走势

目前一系列不利因素对染整企业造成了致命性的打击,利润空间越来越小,亏损面不断扩大,迫使企业千方百计降低生产成本,以提高企业的竞争能力和利润空间,其中最有效的方法之一就是降低能源消耗。因此,各有关企业在降低能源消耗方面做了大量的工作,近几年单位产品能源消耗呈直线下降的趋势。如三水佳利达纺织染有限公司在全国印染行业率先采用太阳能热水系统工程(现在第三期工程开始建设,届时太阳能热水系统总面积将达到18 000 m2),同时采用热泵能量提升装置,实施染整废水污泥压缩、烘干后混入燃煤中燃烧,大大降低了能源的消耗。

1.2 能源单耗水平的国内外对比

我省染整企业单位产品取水量是发达国家的2~3倍。 德国吨纤维染色用水只有100 t,意大利150~170 t,而我省是350 t左右。 国外染色浴比只有1∶5~8,最小的达到1 ∶3[3],我国间歇染色设备浴比大部分在1 ∶8以上。 我国染整企业单位产品能源消耗量为发达国家的3倍左右。通常,染整环节吨纤维能耗占纺织产品链能耗的58.8%,而染整环节的能源利用效率却很低,目前,只有少部分企业采用余热回收利用技术,量大面广的企业热废气、热废水直接排放,设备控制没有节能装置。

1.3 未来3~5年广东省染整行业能源需求预测

2007年以来,在国家宏观调控政策和国内外经济形势的变化中,规模以上染整企业消化了多种不利因素带来的利润损失,行业整体上仍保持了较为平稳的发展。但从行业的结构变化中发现,企业优胜劣汰进程加快,两极分化现象明显,染整行业出现了重新洗牌的状况,有1/3以上的企业陷入困境,有部分企业不堪重负而倒闭,而竞争力强的企业仍在继续发展壮大,从印染产品加工总量上会有较为平稳的发展势头,企业数量会有所减少,但企业的管理水平、技术装备水平、工艺技术水平等将会有较大的提升,同时随着国家政策的控制,未来3~5年广东省染整行业能源需求总量将会有稳步下降的趋势。

2 广东省纺织行业污染物排放现状

2.1 近几年污染物排放总量变化

我省染整企业主要集中在佛山、中山、广州、江门和东莞等地区,而这些地区又是重点流域汾江、西江、东海和东平河所在地,清洁生产减排形势严峻。由于染整企业在生产过程中排放废水,对周边环境造成不利影响,因此一些在中心市区的染整企业已逐步退出或即将转移到其它较为偏远的地区,有不少企业是在工业园区内[4]。

由于全社会和全民环保意识的加强,环境保护监管力度的加大以及新技术、新工艺、新设备、新原料、新染料、新助剂的不断开发和应用,使得生产过程中排放的废水污染物总量逐年下降。

2.2 污染物排放水平的总体评价

染整企业污染物的排放主要是印染废水及其污泥,其次是锅炉燃烧产生的废气、废渣等污染物。

染整废水是我省工业系统中主要污染源之一,据国家环保总局统计,染整行业排放的印染废水总量位于全国各工业部门排放总量的第五位,而其污染物排放总量(以COD计)则位于各工业部门第六位。

染整废水是含有一定量难生物降解物质的有机性废水,其污染物浓度高(COD),色度深,是难处理的工业废水之一。不同纤维所用染料、助剂也不同,废水性质差别很大,污染物主要包括可溶性有机物、有毒物、色度、酸、碱和油类,污染物多为难以生化降解的物质,废水的可生化性差,因此,处理难度也大。染整企业是纺织行业中的耗水大户,占整个纺织工业废水排放量的80%左右。每生产1 000 m棉印染布就需耗水25~40 t。

虽然近年来广东省各地区及染整产业集群加大了对印染污染的治理力度,一些地方甚至出台了比国家标准更为严格的印染污水排放标准,许多企业加大了中水回用和废水循环使用的力度,使单位产品的废水排放量有较大幅度的降低,但总体来讲,染整企业集中的地区污染严重,主要存在部分染整企业领导对清洁生产认识不足、排污总量增加、排放难以达标、污水处理设施运行不良、污水处理效果不佳等问题。

3 广东省染整行业节能节水、降耗减排装备及技术水平现状

3.1 技术装备水平

相对先进的技术装备是广东省染整产品在国内外市场上形成竞争力的技术基础。从生产设备和技术工艺看,广东省的染整设备许多是引进上世纪90年代后的国外先进技术和设备,工艺技术水平和设备水平在国内同行业中处于领先地位,特别是因为广东省外商投资企业所占的比例较大,近年来逐渐形成了一大批拥有国际先进设备的企业。随着高新技术和高科技产品向传统的染整工业技术渗透,先进设备的优势在染整制造业中越来越明显,其作用越来越难以替代,广东省染整行业先进的设备和技术水平已成为目前广东染整产品形成市场竞争力的强有力的技术基础。广东省正在按照国家工信部《关于下达2010年工业行业淘汰落后产能目标任务的通知》(工信部产业【2010】251号)精神,制定了淘汰染整落后产能的方案,这样先进的技术装备得以保证广东省节能节水、降耗减排方案的实施。

但由于广东部分染整企业技改投入不足、缺少发展后劲,特别是一些民营中、小企业的设备已使用了15年甚至20年以上,其生产用水、电、汽等能耗高,产品的适应性、质量和风格差,属被更新、淘汰的装备,制约了当地染整业的创新与持续发展。

3.2 管理及技术水平

作为改革开放窗口的广东省,染整行业是外资最早进入的行业之一,而且成效显著,同时带动了民营企业的发展。许多染整企业聚集了一大批高学历、高素质的管理人才和专业技术人才,佛山、广州、东莞、中山等珠三角城市成为大量染整高素质人才的聚集地。许多企业普遍采用现代管理方式,管理手段先进。“遵守环境法规、预防污染、以较少的资源达到最大的管理效果,确保环境持续改善”等企业思想深入每位员工的内心。

许多染整企业通过了ISO-14000环保管理体系认证和Oeko-Tex Standard 100欧盟环保标准标签,其它国外标准如美国的AATCC、英国的BS、日本的JISL、德国的TUV PS等在珠三角的染整企业中也有不少。有的企业同时通过30多个标准认证。相对而言,部分中小民营染整企业高学历人才匮乏,企业整体管理水平和技术水平较低,管理手段落后,导致企业的能耗水耗高、环境污染重、经济效益差。

3.3 广东省染整废水治理和清洁生产现状

广东省在产业发展中对清洁生产、环境保护十分重视,提出广东的生态和环境保护要走在全国前面,在全国率先建立符合可持续发展的良好的生态环境。并先后制定了相关的清洁生产实施办法、环境监理办法、开发建设项目、环境保护管理暂行办法、环境污染举报奖励制度等一系列环保法规制度,并抓紧有关流域水系的整治和污水防治工作。近年来,广东在各地的工业园区中规划投资建成了许多集中供水、供汽和污水处理厂,在整个工业园区内形成了统一的供给和排放系统,使排放的烟气、废水等优于国家规定的标准。绝大部分染整废水经处理后达标排放,但由于各地达标排放标准不同,水环境功能要求也不一样,经处理后排放的染整废水对当地环境仍然造成了不同程度的影响。

4 广东省染整行业节能减排空间

染整工业必须走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源得到充分利用的新型工业化道路,协调自身产业发展与经济、环境、社会三者之间动态平衡关系,促进对资源和能源综合利用,推行清洁生产,加快科技进步,提高产品质量和绿色化水平,注重污染治理,推广废弃物再利用,不断满足社会的绿色消费需求,在这些方面仍存在较大的潜力。

4.1 技术进步带来的广东省染整行业节能潜力

目前广东省染整行业节能任务较重。近几年在省政府政策引导和先进适用技术支撑下,染整单位产值综合能耗下降幅度较大,但区域、行业、企业间进展不平衡,全面完成节能任务还很艰巨。

过去一直认为纺纱和化纤纺丝是纺织耗能的重点,而印染的重点是耗水和排污。其实染整不仅是耗水、排污的重点行业,也是耗能的主要行业之一。染整环节的能源利用效率很低,节能空间很大。因此,纺织节能节水降耗减排应将染整行业放在更加突出的位置给予重点推进。

在一次印染行业内部召开的节水节能和清洁生产大会上,一位资深的印染行业专家用自己调查的数据,描述了目前印染行业存在浪费能源的情况,令与会同仁感到震惊。

这位专家指出:管道上一个直径2 mm的小孔,泄漏表压为5 kg/cm2饱和蒸汽,一年折合标煤竟达10.34 t;一个法兰每小时泄漏低压饱和蒸汽1 kg,一年浪费约5 t蒸汽;一只疏水阀因失灵而泄漏,一年浪费标煤9 t;一根长1 m直径200 mm未保温的管子(管内蒸汽温度为200 ℃),因散热一年损失标准煤2.88 t;而长1 m直径51 mm的管子,损失标准煤也有0.3 t。

据该位专家统计:一个拥有20台烘燥机、4台热拉机、一台短环热烘机的中型染整厂,如每小时能利用80~100 ℃回汽水6 t,一年则可节约标准煤370 t,节水4万余吨。一套每小时蒸发水量50 t、碱浓250 g/L的三效蒸发设备,如能对60~86 ℃的冷凝水进行余热余水利用,则全年可节标准煤345 t。一个水龙头滴漏时,每天耗水38.4 kg,线流时损失408 kg,大流时每天损失达数t。

从以上数据看出,纺织印染行业的节能节水减排潜力极大。因此加强企业管理,杜绝“跑、冒、滴、漏”现象,改造落后的耗能设备、抓好废热废液的回收利用等,将大大降低印染行业的能源浪费,也将大大降低印染行业的生产成本。

4.2 技术进步带来的广东省染整行业节水潜力

我国水资源本身就非常紧缺,人均占有量居世界第88位,印染行业是纺织行业中的耗水大户,所以要重视染整行业水利用效率。

我省染整行业取水、排放废水量大的原因,一是工艺设备比较落后;二是专业化生产程度差,批量小、更换品种多,耗水量大;三是我省的针织物染整在全国来说产量很大,前处理和染色大多是采用间歇式设备,造成水的消耗量大;四是水的重复利用率低。解决染整行业用水的问题,需要采取综合治理措施,重点要降低单位产品取水量,提高水的重复利用率,过去比较重视染整企业废水深度处理回用,但技术难度较大,运行成本过高,推广缓慢。不少企业采用清浊分流、分质用水的技术路线,成本低,效果明显,总体重复利用率可达30%,应是行业今后重点推动的方向。

采用新型技术和调整产品结构是今后染整行业节能节水减排的重点。当前,染整行业用能用水的管理比较粗放,通过加强管理和采用通用节能设备,单位产值能耗下降较快。随着国家、企业对节能降耗工作的不断推进,行业节能降耗难度不断加大,必须依靠科技进步,调整行业和产品结构,降低单位能耗水平。 完成染整节能节水降耗减排目标,很大程度上需要依靠结构调整。而采用新技术装备和调整结构,需要有科技支撑和大的资金投入,因此,染整节水降耗任重而道远。

4.3 技术进步对广东省染整行业减少污染物排放的潜力

染整工业减排主要是依靠采用绿色纤维的加工技术与工艺、生态纺织品加工技术(清洁生产技术)、环保型加工设备、环保型染料和化工助剂、中水回用技术、水资源的循环利用技术、各种原材料的回用技术、热能的回收利用技术、废水深度处理及回用技术、锅炉废渣利用技术、废水污泥有效利用技术、发电厂(车间)热能利用技术等。这些技术的推广应用将大大降低广东省染整行业污染物排放的数量。

5 广东省染整行业节能节水、降耗减排技术发展战略

“十二五”期间,我省染整节能减排技术发展目标仍然是:围绕新时期我省染整业的重点任务和发展目标,从源头上节约能源和水资源,减少污染排放,逐步实现生产和环境的协调发展。通过联合攻关和新技术推广应用,在无水化、少(节)水、降耗、减排和生态环保的染整生产关键技术上取得突破,并拥有一批自主知识产权的技术和设备,在“十二五”末期,实现“万元增加值的能源消耗下降20%、吨纤维耗水下降20%”的国家节能减排目标。

“十二五”期间,重点技术发展的主要工作是:一是调整产业结构和产品结构,淘汰低档产品;二是开发、应用和推广节能节水、降耗减排染整加工新技术;三是研制开发高效、节水、节能新设备;四是采用高效、环保、安全的符合安全和生态纺织品生产需求的染化料和染整生产助剂。节能节水、降耗减排技术发展战略如下。

5.1 完善政策措施,加强政府引导

认真贯彻节约资源的基本国策,加快建设资源节约型、环境友好型社会,把节能减排作为调整广东省染整行业经济结构、转变增长方式的突破口和重要抓手,作为宏观调控的重要目标,综合运用经济、法律和必要的行政手段,加强组织领导,完善政策措施,落实责任分工,突出重点难点,建立节能减排的长效工作机制,动员全社会力量,扎实做好节能降耗和污染减排工作,确保实现“十二五”期间我省染整行业节能减排目标,促进全省社会经济又好又快发展。

根据国家有关节能、环保、发展循环经济的意见,广东省各级政府要根据地方实际,相应出台多项政策措施,并设立节能降耗减排专项,推动全省染整节能节水、降耗减排工作。为了从源头杜绝能源浪费,加强节能的监管力度,依法实施对重点用能单位和主要能耗设备利用效率的监察、监测,每年财政要拿出一定数额的资金用于染整企业节能降耗的奖励和技改贴息,通过一系列的政策导向,引导企业推进节能、节水、降耗减排工作。

5.2 控制增量,推进我省染整产业结构优化调整

目前环境、资源等要素的制约,既可看成是对染整行业的严峻考验,也可看作产业结构调整的最好时机。染整企业应结合企业自身实际情况和本地区实际情况,达到资源消耗低、环境污染少、科技含量高、经济效益好,实现可持续发展。各地环保部门要根据当地区域水环境容量,适度控制染整产业的发展规模,促进染整行业从规模经济向效益经济过渡。可尝试在染整行业较为发达的地区开展区域染整行业发展规划的试点工作。

5.2.1 严格控制高耗能、高污染项目

严格执行国家发改委颁布的《印染行业准入条件(2010年修订版)》,对新建或改扩建印染项目进行严格的限制。严把项目产业政策、市场准入标准、审批核准或备案程序、环评、土地、节能、信贷、安全和城市规划等关口,新上项目技术水平和能耗水平要达到国内先进水平或国际先进水平。

5.2.2 加快淘汰落后生产能力

建立健全的落后产能退出机制,加大淘汰落后产能的力度。按照国家工信部《关于下达2010年工业行业淘汰落后产能目标任务的通知》(工信部产业【2010】251号)精神,对列入国家产业结构调整指导目录和我省相关产品目录的淘汰类产品的产能,综合运用价格、环保、土地、市场准入制度、安全生产等多种手段,促使其加快退出;同时加快制订我省染整产业结构调整指导目录,加大我省落后产能的淘汰力度。

5.2.3 加快产业结构调整优化

各地、各有关部门要落实《转发国务院关于发布实施〈促进产业结构调整暂行规定〉决定的通知》(粤府〔2006〕27号)、《关于印发广东省工业九大产业发展规划(2005-2010年)的通知》(粤府〔2005〕15号)、《关于印发广东省工业产业结构调整实施方案(修订版)的通知》(粤府办〔2005〕15号)和《印发关于加快推进广东新型工业化的意见的通知》(粤府办〔2003〕44号)等文件精神,大力发展节能、降耗、减污、增效的高技术染整产业,鼓励发展低能耗、低污染的先进生产能力。鼓励染整加工企业转型升级,沿产业链上下游拓展业务,从事研发、设计和营销服务,创立自主品牌。

5.3 多方筹措资金,加快实施节能减排重点工程

要加快实施染整重点节能节水、减排降耗工程,染整工业园区要尽量实施“三统一”,即统一供水、统一供汽、统一废水处理。加快污水治理工程建设,加快污水处理配套管网的建设和改造(特别是统一污水处理工程),加强对污水处理厂的监管,确保正常运转、达标排放。加大染整废水处理力度,确保污染源达标排放。推动燃煤锅炉二氧化硫治理。新建锅炉厂(或车间)严格执行脱硫设施同步设计、同步建设、同步投产的规定。按照“谁污染、谁治理,谁投资、谁受益”的原则,落实企业污染治理责任,对重点流域内的染整业废水治理项目给予必要的支持。

5.4 大力发展循环经济,加快推进资源综合利用和清洁生产

要加快发展循环经济,加快编制出台我省染整行业发展循环经济总体规划,出台各个重点领域的专项规划或中长期规划。推进染整行业循环经济试点工作的开展,督促试点单位进一步建立健全的工作机制,加大投入力度,推进试点工作深入开展。

要推进资源综合利用深入开展。根据国家有关政策,组织编制我省染整行业资源综合利用中长期专项规划。全面落实国家资源综合利用优惠政策,促进染整行业废弃物等综合利用。全面推行染整行业清洁生产,尽快制订加快推进我省染整行业清洁生产工作的意见。采取强制审核和自愿申报相结合的方法,加大在企业推行清洁生产的力度。

5.5 依靠科技进步,加快染整行业节能节水、降耗减排技术的研发和推广

加强染整行业节能减排技术的自主研发。研究编制染整行业节能减排技术“十二五”期间和年度科技开发计划,促进节能减排技术的研究开发。积极组织申报相关的科技专项计划,安排一批染整节能节水、降耗减排重大技术项目,攻克一批关键技术和共性技术。要重视染整行业节能减排问题,支持科研单位和企业积极研发相关的技术和装备。加快建立以企业为主体、产学研相结合的节能减排技术创新与成果转化体系。

要加快染整行业染整节能节水、降耗减排技术产业化示范和推广。将节能减排领域的共性、关键性技术纳入产业发展计划,实施一批共性技术及关键技术产业化示范项目和循环经济、清洁生产、节能减排重大科技专项。要加快建立染整行业节能技术服务体系。加快节能技术服务队伍建设,培育社会节能服务中介力量。逐步完善节能服务网络,规范节能技术服务市场。

5.6 实行问责制,强化节能减排管理

要建立健全的政府节能减排工作问责制,建立和完善节能减排指标体系、监测体系和考核体系。建立染整行业单位生产总值能耗指标季度核算制度。制订强制性的能耗限额标准,建立和完善主要用能设备能效标准和染整行业取水定额标准。

要建立健全的项目节能评估审查和环境影响评价制度。尽快出台我省染整行业固定资产投资项目节能评估和审查办法,尽快把项目节能评估和审查制度落到实处。要依法开展规划环境影响评价。把总量指标作为环评审批的前置条件。未取得总量控制指标的项目,一律不予批准建设。对超过污染物总量控制指标、生态破坏严重或者尚未完成生态恢复任务的地区,实行区域或行业限批。加强“三同时”管理,严把项目验收关。未达到总量控制目标要求的项目,一律不得投入生产。

要加强重点企业节能减排管理,加强对重点企业节能减排工作的检查和指导,落实节能目标责任制,完善节能减排计量和统计,组织开展节能减排设备检测,编制节能减排规划。重点耗能企业要建立能源管理制度,开展能源审计,并定期报告能源利用状况报告。未完成节能任务的企业,要强制实行能源审计。充分发挥中介组织作用,依托省纺织行业协会和省纺织工程学会等开展节能减排专业服务和政策研究等工作。

5.7 推行染整污水集中处理

众所周知,染整行业是要推行节水、节能的重点领域。特别是分散的中小型染整企业不但增加建造成本和运行成本,治污成本也很高。要促进染整产业布局的合理化,从根本上解决节水、节能、治污、防污等问题,建成资源循环利用的生态园是保障产业可持续发展的必然趋势。应加强对染整企业较多的区域进行集中污水规划治理,建设环保型的工业园,即建立一个集中供水、集中处理工业废水、集中供热,集中处理废气、集中供电的工业园,这样可大大降低企业的经营成本,有效地解决染整生产与环境保护的矛盾。已在实施进行或计划制定染整污水治理规划的地区,应抓紧集中染整污水治理规划的实施,并积极研发和推广废水资源化等新技术。

5.8 加大节能减排监督检查力度

省有关部门和各级政府每年要组织开展节能减排专项检查和监察行动,严肃查处各类违法违规行为。加强对重点耗能企业和污染源的日常监督检查,对违反节能环保法律法规的单位要公开曝光,依法查处。开设节能环保违法行为和事件的举报电话和网站,充分发挥社会公众监督作用。建立节能环保执法责任追究制度,对执法不力、滥用职权、徇私枉法、权钱交易等行为,要依法查处,并追究有关主管部门和执法机构负责人的责任。

地方新建印染工业区或印染厂,要充分考虑当地的环境容量,并且要做到与染整废水冶理设施同时设计、同时建设、同时开工使用,做到COD达标排放。对使用限期淘汰的落后工艺和设备的建设项目,不得批准其环境影响评价报告书(表),擅自开工建设的要依法予以关闭。

要严格环境执法,加强对染整企业的污水排放及锅炉烟尘进行经常性的检查,严肃查处各类污染环境行为,对造成重大环境污染事故的,要依法追究有关人员的责任,对环保长期不达标的企业坚决予以关停并转。对于新建染整项目及新建染整企业,要严格执行国家发改委颁布的《印染行业准入条件(2010年修订版)》,在项目审查时,环保设施不完备、技术装备不先进的绝对不能上马。同时,要利用国家的有关鼓励政策,支持企业进行环保设施的改造,在环保技术上对企业进行指导。

5.9 实施染整清洁生产审核制度,形成激励和约束机制

按照《纺织工业污染防治规划》的要求,近几年,大、中型染整企业全部推行清洁生产和清洁生产审核。应鼓励企业采用清洁高效的新技术,提高能源利用效率,节能、节水,尽量少用甚至不用有毒有害的原料,开展资源综合利用,采用低废、无废工艺,高效的设备和完善的管理,从源头削减废水与污染物产生量。对污染严重的染整企业,要强制实行清洁生产审核,不达标的要限期整改,甚至关、停、并、转。

要充分发挥价格杠杆的引导作用,认真落实国家相关价格政策,鼓励染整废水污泥焚烧发电和产生蒸汽以及冷凝水和冷却水的回收利用、水洗热水的回收利用、定形机和焙烘机热风热能的利用等。逐步提高主要污染物的排污费征收标准,加强排污费征收管理,严格核定排污当量和排污费征收额,严禁随意减免排污收费,进一步提高排污费征收率。加大污水处理费政策实施力度,实行污水处理费最低收费标准。

5.10 加大财政对节能减排的投入力度

省及各地要在财政预算中安排一定资金,采用补助、奖励等方式,支持染整节能减排重点工程、高效节能产品和节能新机制推广、节能管理能力建设及污染减排监管体系建设等。进一步加大财政基本建设投资对节能环保项目的倾斜力度。调整优化现有技术改造等相关财政专项资金的扶持方向和结构,重点向节能技术改造和技术创新项目、节能示范项目及高效节能产品推广倾斜,促进企业节能技术、产品、设备的研发和推广,发挥财政资金的引导和杠杆作用。

6 技术发展重点内容

6.1 实施“染色一次成功”技术是染整企业节能节水、降耗减排的重点

与国外先进企业相比,我们的用工是他们的几倍,能耗、水耗也远比他们高,而他们产品的优等品率可达99%以上,返工回修率极低,原因何在?综合应用高科技技术,实施“染色一次成功”技术,是其中的关键。

染色一次成功,是印染工作者梦寐以求的理想,而今这个理想正在逐步变成现实。 据报道,国外先进企业染色一次成功率达97%,而实现这个理想的途径就是高科技技术的综合利用。染色一次成功技术是一个系统工程,它关系到工艺技术的合理制定、高性能染料、助剂的选用、染料及助剂的自动称量及配送、性能优异的染整设备的应用、生产线自动测控设施的应用、坯布、中间半制品的品质监控与管理、打小样、放中样以及放大样的技术管理及设施等,而把这些联系在一起的是数字化管理技术。

实现染色一次成功,也是一个逐步提高的过程,将影响染色质量的诸多因素逐一地标准化、规范化、准确化、自动化,才能得以实现,使色不符、修色、套色、剥色回修等问题得以解决,这样在产品优等品率提高的同时也节省了染料、助剂、能源和水资源的消耗,减少了废水的排放,同时提高了生产效率和经济效益。

6.2 要重视染整生产线的在线测控系统的实施应用

生产线在线测控系统是实现染色一次成功的关键技术之一,也是节能节水、降耗减排的重要措施。各生产机台上加装的、用于工艺参数自动测控设施,可以确保各工艺参数准确执行到位,从而对染色质量起到保障作用。

现在客户对产品的对样色差、前后色差、色泽的重现性等要求很高,而生产线上影响产品质量稳定的工艺参数涉及到几十个之多,要把这些工艺参数全都控制在工艺允许的范围内,必须由电脑自动测控设备去执行,才能确保工艺参数的执行准确无误,保证产品质量的稳定。在直接影响产品质量的关键机台、关键工艺点上,实施工艺参数的在线自动测控,可以在相当程度上使产品质量得以稳定,同时获得较好的节能减排效果。

6.3 染整新工艺、新技术的推广应用,可以达到事半功倍的效果

染整工艺技术在染料行业、助剂行业、机械行业创新发展的支持下,不断得到发展。节能节水、降耗减排是染整技术发展永恒的主题,染整行业要进一步搞好节能减排,同样要搞好染整工艺技术的创新发展。

如:已开发出低碱、无碱棉织物煮练助剂,只要用10 g/L、甚至更低的烧碱用量,依靠助剂的作用,就可以达到常规40~50 g/L烧碱煮练的效果,而同时用于煮练后水洗的水量减少,煮练后排放废水中COD的量可降至常规工艺的50%以下。 前处理80 ℃温堆棉织物煮练工艺,也是依靠了助剂的作用,降低了对煮练温度的要求,改常规的100 ℃度汽蒸为80 ℃温堆完成煮练,可降低煮练所需蒸汽量的40%。另外,低碱、80 ℃低温堆煮练的助剂产品也有生产。

在练漂、染色、印花、后整理工艺技术方面,每年都有节能节水、降耗减排的新工艺推出,企业要关注工艺技术的发展,并结合企业情况积极加以推广应用。

6.4 重视水、汽、能源回收技术的实施

实践证明行之有效的节能设备与措施有:

(1)燃煤热油锅炉配装热管式余热蒸汽锅炉。以400万大卡热油锅为例,设备投入约12万元,每日可产生蒸汽16~20 t,按15 t蒸汽计,每吨蒸汽120元,日产效益1 800元,约70天收回投资成本。

(2)蒸汽凝结水回收系统。应用热泵式凝结水回收装置、或无泵背压高温凝结水回收装置等,将印染生产中的高温凝结水及闪蒸汽全部回收,可获得很好的经济效益。

(3)结合高温热定型机废气净化处理配装热交换器。利用定型机排放的高温烟气来提高定型机进风温度,一般可节约热能源15%~25%,达到废气净化、消烟除尘、热能回收利用的目的。

(4)在煮练后水洗、漂白汽蒸后水洗、丝光机水洗等部位配装水-水热交换器,充分回收利用废水中的热量,热量回收利用可达60%~80%。一台废水热交换装置投资8~10万元,一般半年可收回投资成本。

(5)丝光淡碱连续扩容蒸发回收。 丝光淡碱回收采用“扩容——沸腾组合”的两效九级连续扩容蒸发器,汽水比可达1 ∶4,而普通的三效蒸发器水汽比仅1 ∶2.3~2.6,采用扩容蒸发器半年可收回投资成本。

6.5 推广应用节能节水的新型染整设备

近年来,节能节水、降低污染物排放的新型印染设备不断推出。

(1)节能高效的烧毛机火口。有厂家推出电加热接触式烧毛机火口,该火口烧毛质量好,且烧毛成本低,在浙江印染企业中已得到推广应用。一台烧毛机火口改造费用约19.5万元,烧毛可节约0.02元/m,生产1 000万m可收回投资。

(2)高效节能轧车。采用普通重磅轧车,轧后布面含水80%~85%,而采用高效节能轧车,轧后布面含水50%~55%,在烘干机前配备高效节能轧车可以显著减少用于布面烘干的蒸汽消耗。每台高效节能轧车约需10万元,约半年可收回投资成本。

(3)针织物连续化前处理设备。针织物连续化前处理与普通针织物一缸到底的加工工艺相比,产品质量稳定,节能节水显著,可节约蒸汽与水30%~50%,对于大型针织染整加工企业来说,这种工艺是发展的方向。

(4)快速蒸化机。快速蒸化机工艺时间极短,耗用蒸汽量仅为常规蒸化机的1/4~1/5,而且省去了尿素,染化料也可以节约20%左右。对于活性染料、还原染料印花产量高的企业,可以考虑以快速高温蒸化机取代常规蒸化机。

(5)开幅式气流染色机。它属于气流式且布全开幅式染色的设备,与普通溢流染色机相比,这种染色机匀染性好,张力很小,织物几乎不产生褶折,染棉布时浴比可降至1 ∶4,染尼龙织物时浴比可达1 ∶3。由于可以极低的浴比染色,助剂可以节省20%以上,染色时间、加料时间可缩短50%,同时织物清洗方便、省水,染色后织物手感非常好。

(6)低给液泡沫整理机。采用低给液泡沫整理机施加方式,与常规浸轧施加方式相比,节能降耗显著,可节能50%、节约染化料40%。

(7)新型节能降耗的还原蒸箱。还原蒸箱是连续轧染的核心,近年来汽封口还原蒸箱受到厂家的重视,优秀的汽封口还原蒸箱使染料固色更充分,染料利用率提高,节能降耗。

(8)染色、印花放样中试设备的配备与选择。常规的放样方式,从化验室打小样直接到大机放样,工艺条件悬殊,放样成功率较低,费工费时,浪费较大。合理配置轧染中样机、卷染中样机、溢流染色中样机,在取得化验室小样后,先经中样机试放样,待中样机放样成功,再经大机放样。据反映,釆用此种放样工艺,每只色样平均可减少大机放样1次以上,若在放样中能很好地结合电脑测配色技术,就可以使一直困扰着印染企业的放样问题,逐步得以缓解。

6.6 节电技术的推广应用

在高、低配电房加装综合节电装置,可以综合节电8%~10%;生产机台普遍采用交流变频技术,机台用电可节约10%~30%;生产车间采用节能灯照明,照明用电可节约50%以上。有的企业已在考虑如何解决好夏季车间降温问题,在车间夏季空调设备方面,也有节电设备推出。节电也是企业节能的重要环节,尽管这两年用电状况大为改善,但也不能忽视了节电管理工作。

6.7 重视与加强染整废水的处理及回用

有两种处理工艺特别值得企业的关注。

一种工艺为:物化-生化-吸附过滤。这种工艺处理成本较低,处理工艺相对简捷,只要处理后的清水能得到充分的利用,会有比较好的经济效益,但这种处理工艺的不足之处在于处理过程中不能脱盐,因此处理前后钠离子的浓度无变化,这就使清水的回用受到限制。

另一种工艺为:物化-生化-膜处理。 这种工艺是在物化-生化处理的基础上再增加膜系统的处理。这种处理工艺得到的出水水质好,对印染加工有利,可节省印染助剂用量;对于COD、色度、钠离子等有显著的截留作用:自控程度高,操作管理方便。膜处理工艺的不足之处在于:处理工艺流程相对较长,一次性投资与运行费用均高于物化-生化-吸附过滤法工艺。

这两种处理工艺各具特色,各印染企业可根据自已原有废水处理设施条件、对回用水的水质要求、当地的水价及排污费用等条件,综合考虑来作选择。

印染行业的节能节水、降耗减排技术仍在不断的发展之中,以上只是其中的一部份,其他的譬如:屋顶太阳能的热能利用、天然雨水的收集与利用等,都有许多成功的案例。

7 染整节能节水、降耗减排重点发展的技术

7.1 高效、退煮漂短流程印染前处理技术

目前,已研制开发了适应短流程前处理工艺的高效轧、洗、烘、蒸等通用单元及其优化组合技术,较好地解决了同步与织物张力的控制,可实现染整退浆、煮炼和漂白连续生产加工。 国产的退煮漂设备可以适用于各种织物品种,但与国外先进技术水平及设备相比还存在一定差距。

7.2 无水等离子体染整前处理技术

织物等离子体前处理技术,在不需要水和化学药品的条件下,利用电压压差改善织物表面特性。其效果有:提高织物表面亲水性能,提高织物涂层、浸渍、胶合、凝结的黏合力,提高纤维的染色得色量、色牢度和印花布的质量。“十一五”期间,国内研制的等离子体处理样机,其最大的优点是可以在常压条件下进行连续等离子体处理,减少了制造和控制难度,该项技术在工艺和设备定型后可进一步推广应用。

7.3 无水化涂料染色、印花新工艺新技术

涂料印染适用于所有的纺织纤维,其工艺简单、拼色方便、节能节水、成本低廉、环境污染少,有利于企业实施清洁生产。涂料印染在全世界印染行业中占有重要地位,国外工业发达国家涂料印染已超过50%,而我国不足30%。“十一五”期间,在以往轻薄织物浅色涂料染色取得进展的基础上,对中厚型织物深浓色涂料染色和轻薄型织物涂料印花技术进行重点开发,以提高涂料染色、印花技术对品种的适应性,提高涂料染色、印花产品的档次。

7.4 少水、高效、环保、节能的染色关键技术

7.4.1 冷轧堆染色技术

低温染色可节省能源,并在进一步筛选合适的染料及助剂,解决冷轧堆染色一次准快速打样技术,完善计量混合加料、均匀轧车、低张力同步、低张力恒速打卷冷轧堆染色关键设备与装置的基础上,推广冷轧堆染色前处理及染色加工配套生产技术。

7.4.2 湿短蒸染色技术

近年来,开发的湿短蒸工艺主要是通过电脑进行严格精确的控制,使温度和染料上染和固着速度相适应,以达到最佳的上染和固色效果。应用这种工艺的最大特点是流程短,固色率高,节能和减少化学品消耗,可以不用尿素,减少了污染,匀染和透染性好。染料用量比传统工艺减少10%-15%,用水量比传统工艺减少20%,该项技术在工艺和设备定型后可进一步推广应用。

7.4.3 微悬浮体染色技术

微悬浮体染色新技术是我国的原创技术,该技术从染料分子在染浴中的聚集状态,到染料对纤维表面的吸附模式以及染料分子向纤维内部的固着,均与常规染色有着本质不同。该工艺上染率可达到95%以上,缩短了染色流程,节省染料并明显减少染色废水处理量,染色时间及能源均减少了1/3,提高了生产效率,降低了能耗,符合清洁生产要求。该项目为典型清洁生产工艺,已经成功运用于羊毛、羊绒、蚕丝、大豆蛋白纤维和牦牛绒等纤维的染色,今后重点对纤维素纤维(棉、麻等)、再生纤维(黏胶纤维等)织物的开发应用,进一步扩大应用领域。

7.4.4 微胶囊染色技术

传统的涤纶染色采用高温高压湿法染色工艺,产生较大量的废水,增加了末端治理负担。目前,研究开发的微胶囊少水无盐染色技术是将染料包含在微胶囊中,利用其缓释性能和隔离性能,在常规染色条件下,使水深入微胶囊中,溶解染料,使染料向外扩散进入染浴,呈单分子染料向纤维内部扩散,由于染料溶解度小,染液中残留染料少,排放的废水可回用于前处理工艺,从而大大减少废水的排放量,节约用水,节能效果明显。该技术可节约用水50 %以上,每t织物节能430 kg标准煤,是涤纶染色清洁工艺,目前某些颜色中试成功; 今后将在标准化、产业化方面加强研发,推广应用。

7.4.5 小浴比染色新技术及其装备

在完善小浴比工艺技术,确定工艺路线的基础上,进一步开发和推广适合绳状染色加工的雾化气流染色和平幅液雾喷射染色新技术及装备,减少染色用水量,减轻对污水处理的压力。

7.5 高效、环保纺织印染助剂开发应用技术

7.5.1 生物酶前处理技术

生物酶主要用于退浆、酶洗、抛光和羊毛的防毡缩处理。目前生物酶退浆技术已较成熟,该技术从根本上解决了退浆废水污染问题,但生物酶煮练技术有待于进一步研究和完善,酶技术染整设备有待进一步提高。生物酶技术的应用从源头上减少和解决了纺织废水污染物的产生和排放。

7.5.2 环保型助剂

近年来,我国开发了不少新型环保型助剂,如精练剂ZS-95,双氧水稳定剂GJ-201,烷基糖苷类助剂,生物酶制剂ZS-200等。目前,纺织助剂产量与纤维产量之比是42 ∶100,与国际水平相比,我国纺织助剂的消耗水平还比较低,而且档次低,通用型助剂过剩,拥有自主知识产权的助剂较少。“十二五”期间的发展重点是:研究开发适用于纤维素纤维和含合成纤维经纱上浆的专用环保型的高效接枝淀粉浆料,基本取代传统PVA浆料;研制开发不含APEO和毒性物质、易生物降解、降解产物无毒性的系列生态前处理助剂,研制开发棉、麻及其混纺织物精练用高效生物酶制剂;研制开发低成本无甲醛整理剂等。

7.6 数码喷射印花技术

数码印制技术的不断完善,将推动我国印花技术的飞跃发展,从而提升高效、节能水平。近年来,浙江、江苏、广东和北京等地的企业先后增添了数码喷射印花机,生产领带、丝巾、旅游品、打样或小批量产品,由于加工成本高,大量耗材还要依赖进口,目前尚未形成主导产品。“十二五”期间,需要进一步完善这类技术,提高装备水平,降低使用成本。

7.7 染整企业中水回用和废水余热回收技术

染整企业用能50%为蒸汽,高温排液量大,热能利用率约35%,废水排放占总用水的90%。因此,根据不同废液的废水水质,选择不同的回收设备进行废水热值回收,可大幅回收热能。全面回收余气、废液余热,产量可增加20%左右,而耗煤和蒸汽用量也可大幅下降。根据不同工艺的用水要求,实施清浊分流、分质处理回用,可大幅减少水重复利用的成本。染整企业染缸需用冷却水较多,采用冷却水、冷凝水循环利用后,水重复利用率可达15%左右,采用多管道清浊分流,自动控制中水分离的方式,将染整过程中的浅污染水稍加过滤处理,直接回用于生产工艺,加上冷却、冷凝水回用,总体水重复利用率可在30%左右。通过改变传统的染整废水处理回用方式,针对不同纤维染色性能和用水要求,对整个染整生产流程分品种、分区域优化组合。采用“筒染连续套染、废水余热综合利用”技术,吨化纤纱线染色取水量可降至55 t左右,大大低于国家A级标准(化纤产品130 t)的水平。

7.8 在线检测与控制技术

织物含湿率、热风湿度、液位、门幅、卷径、边位、长度、温度、浓度、速差和预缩率等技术参数的在线检测技术已经在印染企业逐步推广应用。其中,织物湿度、碱浓度在线检测技术已取得非常显著的节能减排效果。例如,利用织物在不同含湿状态时的导电率差异,开发了织物含湿率在线测控装置,可以指导操作人员根据蒸汽的使用量、布面含湿率和加工需要,合理控制烘筒蒸汽流量,每台烘干机每年可节约蒸汽近百t。又如,根据测量烘箱排放的热空气中氧气含量而开发的排气测控装置,可根据排气浓度的变化,检测其中水蒸气或废气的浓度,进而控制风机的转速,达到合理使用蒸汽和电力的目的。在热风拉幅机和热风预烘机中配备该装置,可节约蒸汽30%左右。

8 结论

染整生产节能节水、降耗减排是一项庞大的系统工程,牵涉到国家的行业政策、企业的总体规划与设计、企业管理、原材料和染化料及设备的选用以及新工艺和新技术的应用等诸多方面,从产品来看,涉及到印染产品的整个寿命周期;从印染加工过程来看,涉及到印染加工及“三废”处理的各道工序。因此,染整生产节能节水、降耗减排具有全员参与、全面和全过程的“三全”属性,必须全方位进行全面考虑,才能达到染整生产节能节水、降耗减排的综合效果,实现广东省印染行业的可持续发展。

[1]王建庆,毛志平,李戎.印染行业节能减排技术现状及展望[J].印染,2009(1):47-54.

[2]李翼,熊晓云.纺织服装产业技术路线图[M].北京:中国纺织出版社,2010.

[3]林琳.印染行业节能减排现状及重点任务[J].印染,2008,17(2):43-46.

[4]广东省纺织工业产业竞争力研究报告[C].2003.

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