许昌市发制品行业的清洁生产调查

吴丽萍,马俊峰,周丽芬,袁苏瑞

(1.许昌市环保监测站,河南许昌461000;2.许昌县环保监测站,河南许昌461100)

许昌市发制品行业的清洁生产调查

吴丽萍1,马俊峰1,周丽芬2,袁苏瑞1

(1.许昌市环保监测站,河南许昌461000;2.许昌县环保监测站,河南许昌461100)

发制品行业是以人发、人造纤维等为原材料进行假发加工的行业。许昌市发制品的生产过程大致可分为两个阶段：漂染和前后处理。漂染过程用水量大,产生的废水难以处理。其中过酸、氧化、染色配置的溶液使用一次后直接排放,不符合清洁生产要求,且所排放的溶液可考虑中和多次利用。漂染过程水资源消耗量大,废水产生量大,没有考虑废水综合利用。按清洁生产的要求在以上环节可通过技术革新和设备改造得以改进。

发制品行业;清洁生产;漂染车间;设备改造

发制品行业是许昌市近些年来迅猛发展的一个新兴行业,随着产品的不断更新和国内外市场的不断开拓,发制品行业年生产总值年年攀升,是许昌市经济发展的支柱产业,并形成了以河南瑞贝卡有限公司为核心的许昌市档发行业聚集区。当地政府对此行业的发展十分关注,为了保护环境并保障行业的可持续发展,环保部门对其清洁生产提出了严格的要求,并依据《国家清洁生产审核暂行管理办法》的规定对部分重点档发企业进行了审核。

依据《国家清洁生产审核暂行管理办法》[1]的规定,审核共有7个阶段：审核准备,预审核,审核,方案产生、筛选,方案的可行性分析,方案实施,持续清洁生产以及编制清洁生产审核报告。清洁生产的审核指标原则上从六个方面产生：生产工艺与装备要求,资源、能源利用指标,产品指标,污染物产生指标,废物回收利用指标,环境管理要求指标。各组织因其企业性质和能力不同可分别选取不同指标,指标的数值应按企业的实际情况和国家已颁布的相关清洁生产标准执行,无标准的按企业实际情况制定。目前发制品行业尚未颁布相关的清洁生产标准,现依据各企业的实际状况及对进行清洁生产企业审核的结果,对本市发制品行业生产工艺阶段的清洁生产状况进行总结。

1 生产工艺

发制品行业是以人发、人造纤维为原材料,经过酸洗、中和、漂洗、染色等工艺加工成发条进行假发套加工的行业。发制品的生产过程大致可分为两个阶段：漂染和前后处理。漂染过程用水量大,产生的废水难以处理;前后处理产生的废水量相对较小,废水处理难度相对较低[2]。生产工艺如下：

1.1 漂染车间[3]

将初步整理后的原料发装入不锈钢锅中,将生发投入过酸锅,过酸工艺所用原料为硫酸和次氯酸,根据原料发粗细和表面整洁程度确定过酸时间,一般约2～3min,过酸后用清水冲洗;冲洗后的人发再加入投烧碱的中和锅内进行中和,中和后用行车吊出水后,放入温度为80℃的水中水洗。

高温水洗后的人发投入盛有氨水、双氧水和焦磷酸钠的氧化锅,氧化后取出沥水,用温清水进行冲洗。氧化后进入染色工序,在进入染锅之前用清水进行水洗,水洗后再投入染锅内进行染色,取出沥干,使人发中含有燃料的溶液落入染锅,再用清水冲洗,此工艺阶段采用水温为80℃清水冲洗两次,目的是去除头发表层的浮色。

1.2 后处理

经过漂染后的头发首先进入洗发车间,漂染车间出来的头发交缠在一起,在水中人工将头发拉直、理顺,采用三合一进行浸泡,使头发柔软、发亮并具有手感;浸泡后放在篦子上,进入炕房烘干,温度为90℃,烘干时间为6h,顺发时间为4～5h。烘干后的头发送入打发车间进行梳制分档。

打发后的头发进入机制车间,采用三联机制成发帘;发帘在进入牙克车间,人工造型后放入定型柜进行定型。定型后的发帘进入后处理车间,用洗发精洗涤,再用清水冲洗干净后放入硅油内进行浸泡;经过烘干房烘干,检验包装入库。

许昌市发制品行业发展水平参差不齐,工艺各具特点,且产品种类较多,生产工艺浮动较大,但大体程序依此而行。

2 生产工艺考察

漂染车间是发制品行业生产的关键环节,是生产工艺较长,资源、能源消耗较多的车间,生产质量直接关系到产品价值。该车间水消耗量较大,使用的原材料种类较多,废水排放量较大,污染物排放多。总结漂染车间生产工艺及特点见下表1：

表1 漂染车间生产工艺及特点

通过对多家企业的现场考察和与技术人员的座谈,漂染车间过酸、氧化、染色配置的溶液使用一次后直接排放,不符清洁生产要求,所排放的溶液仍有利用价值,应考虑中和多次利用。该车间共有5次冲洗工序,用水龙头直接冲洗,水资源消耗量大,废水产生量大,没有考虑废水综合利用。在此环节可通过技术革新和设备改造得以改进[4]。现以我市某档发企业为例,具体改造方案如下：

2.1 酸洗废液重复利用所需设备方案

2.1.1 设备方案现状

色发部酸洗工段,酸洗废液使用一次后就被排放掉,排出的废液中污染物质量浓度高(COD值为1820mg/L,NH3-N为220mg/L),废水产生量大,每年排放废水7.2万t,废液中含酸浓度高,有效成分多,没有被重复利用就直接进入污水处理站,增加了污水处理的负担,浪费严重。

2.1.2 设备及技术改进方案

该方案采用自动酸洗机,将人发平铺放入酸洗机内,浸泡在药物中。酸洗机的机械扒手在传动曲轴作用下,逐步将人发从酸洗机的一端扒到另一端,酸洗时间根据要求可通过调整速度来进行设定。酸洗药液使用后储存在两个塑料容器内,一个容器用来沉淀药液中的残渣,然后用循环泵将澄清后的药液抽入酸洗机内重复使用。另外一个容器用来配比药物,使药液浓度达到工艺要求。这样,有30%的酸洗废液被重复利用,每年减排废水30%,COD消减量为39t,NH3-N消减量可达4.75t。

2.2 氨水、双氧水自动加料所需设备方案

2.2.1 设备方案现状

采用桶装盛放,使用时没有精确的计量仪器,氨水又具有挥发性,导致大量氨水、双氧水浪费严重,并且双氧水具有极强的氧化性,能将末端污水中的活性细菌杀死,严重影响末端污水处理的效果。

2.2.2 设备及技术改进方案

氨水、双氧水采用密闭容器盛装,避免挥发,保证了使用效果,避免用药量增加。同时采用电脑自动控制进料,精确称量。采用电子流量计以有效控制加料量,杜绝辅料溢撒,减少水污染及大气污染。

2.3 染色液重复利用所需设备方案

2.3.1 设备方案现状

染色工段排出的染液中污染物质量浓度较高(COD 1510mg/L,N H3-N 120mg/L),废水排放量大(每年排放废水27.9万t),染液色度高,含有许多有效染料成分。浪费水资源,污染环境。

2.3.2 设备及技术改进方案

该方案采用染色废液重复利用设施,进行电脑配料,按比例加入一定的燃料,对染液进行重复利用,可节约15%的新鲜用水量,减少污染。方案实施后,每年可减排废水41850t,COD消减量62t,NH3-N消减量5t。

2.4 人发冲水改为循环冲水装置方案

2.4.1 设备方案现状

冲洗发条后的废水没有重复利用就直接经下水道排入污水处理站,这样既给污水处理站带来了负担,增加了污水处理费用,又对环境造成了污染。

2.4.2 设备及技术改进方案

该方案设计三个不锈钢集水槽。首先将第一次的冲洗水收集在第一个集水槽内,第二次冲洗水手机在第二个集水槽内,第三次的冲洗水收集在第三个集水槽内。然后用循环泵将第二个集水槽内的水用于下一批货的第一次冲洗,第三个集水槽内的水用于第二次冲洗,使冲洗发条后的废水又重新回到水槽内重复使用。依次循环使用,每年减少废水排放量8680t,COD消减量4.34t(COD为500mg/L),减轻了污水处理负担,减少了环境污染。

2.5 蒸汽冷凝水回收利用所需设备方案

2.5.1 设备方案现状

公司烘干室每天用蒸汽约100t,大约排放100t的蒸汽尾汽及冷凝水,蒸汽尾气无组织排放到大气中,冷凝水排放到污水管网与工业废水混合,流至污水处理站。

2.5.2 改进设备及技术方案

该方案采用先进的蒸汽冷凝水回收设备,把各部门烘干设备排放的蒸汽尾汽、冷凝水用于热交换器的热源,进入交换器的冷水经过热交换后温度升高,温度达到规定的温度后输送到车间用于洗发、处理工序等。交换器排出的冷凝水用循环泵输送到软水管网中用于生产。该方案的工艺路线、技术设备具有先进性和实用性。方案实施后,每年节约蒸汽约2540t,节约新鲜用水19800t,减排废水19800t。

3 技术革新和设备改造结成

通过以上技术的革新及设备的改造,企业提高了生产效益,节约了成本,改善了生产环境。员工们在技改中思想觉悟也得到提升,观念发生了转变,从而更加自觉地坚持清洁生产的观念。企业也在收益中树立了清洁生产的信心,各企业之间相互交流、借鉴,努力从自身的生产状况出发寻求清洁生产的道路。以下是某企业2009年清洁生产目标完成情况：

表2 某企业2009年清洁生产目标完成情况

4 结束语

然而根据许昌市发制品行业,各企业的生产规模和水平参差不齐,差距相差较大,根据目前各企业生产的实际情况,可以把其生产设备归属于三类：原始类、改进类、开拓类。

原始类设备全部为人工操作,酸、氨水等原材料的用量根据工人实际经验取,原料不能充分利用,消耗较多。原始类设备代表许昌市大部分企业设备水平。改进类设备在发制品企业适用范围较少,此类设备是在原始类设备基础上进行的改进,改进程度不高,主要是提高了设备的自动化程度,降低了工人的劳动强度,提高了工作效率。开拓类设备企业资金雄厚,技术力量强,市场竞争力大。企业自主研发了过酸机、染色机和打发机,同时对过酸、染色工段产生的废液进行收集,经过滤处理后用同一色号过酸、染色,实现了生产自动化、资源节约化。但此类企业数量较少,在同类企业中有一定的代表性。

发制品行业作为我市的重点行业,在我市国民经济发展中占有着越来越重要的地位。保证此行业健康持续的发展,依赖于各企业和政府部门的共同努力。通过清洁生产的审核行动,了解到发制品行业各生产环节存在着不同程度的清洁生产需求,尤其是在漂染工艺,急需通过技术革新和设备改造得以提升。但目前全市发制品生产行业大部分是家族性管理,忽视清洁生产,更需要进一步的管理和体制创新。

[1]国家环保总局.国家清洁生产审核暂行管理办法.2004.10.1.

[2]郭长虹,刘怀胜,潘峥.发制品加工废水处理工艺的试验研究[J].工业水处理,2007,27(10)：47—50.

[3]黄开,闫学晶,翟立前.微电解—生物接触氧化法处理假发制品废水[J].中国给水排水2003,(12)：89—90.

[4]何新生,魏贵臣,岳术涛,等.清洁生产技术在发制品工业生产中的应用[J].环境与可持续发展,2006,(5)：45—47.

[5]党春兰,党明安.WHG技术在发制品生产废水治理中的应用[J].河南科技,1999,(8)：27.

Clean Production Survey on H air Products Industry in Xuchang

Wu Liping1,Ma Junfeng1,Zhou Lifen2,Yuan Surui1
(1.X uchang Environmental Monitoring Station,X uchang Henan4610002.X uchang County Environmental Monitoring Station,Xuchang Henan461100)

Hair products industry is an industry which processes wigs with the material of human hair and artificial fiber and so on.Its manufacturing process can be roughly divided into two periods：bleaching and dyeing,front and back processing.The bleaching and dyeing process use enormous water and the wastewater is difficult to deal with.The disposed solution of overacid,oxidation and bleaching and dyeing is directly let out after using it only once,which do not meet the clean production requirements.What’s more,the discharged solution is still useful,it should be considered to be neutralized and multiusage.The process of bleaching and dyeing doesn’t consider comprehensive utilization,consumes huge amount of water and results in enormous wastewater.All of the above processes can be improved through technological innovation and equipment reformation according to the requirements of clean production.

hair products industry;clean production;bleaching and dyeing workshop;equipment reformation

X322

A

1008-813(2010)01-0052-04

10.3969/j.issn.1008-813X.2010.01.015

2009-12-12

吴丽萍(1973—),女,河南许昌人,毕业于河南师范大学环境工程专业,中级工程师,现从事环境监测工作。