【集萃網(wǎng)觀察】1 紡織印染行業(yè)快速發(fā)展
在當(dāng)前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)前提下,近五年紡織工業(yè)獲較大發(fā)展。2005年我國(guó)纖維加工量達(dá)1800萬(wàn)t,已占世界總量的36%。其中化纖、紗、布、呢絨、絲織品、服裝等主要紡織品均居世界第一位。紡織工藝和裝備也在不斷改善和提高,我國(guó)正處于由紡織大國(guó)向強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。
印染行業(yè)是紡織工業(yè)中重要的行業(yè),其中棉、棉混紡、化纖織物的染色和印花布量2005年已達(dá)370億m。另外,毛紡、麻紡、絲綢印染產(chǎn)品也近50億m。
2 紡織印染行業(yè)污染狀況
紡織印染行業(yè)排放的印染廢水是我國(guó)工業(yè)系統(tǒng)中重點(diǎn)污染源之一。據(jù)國(guó)家環(huán)?偩纸y(tǒng)計(jì),印染行業(yè)排放的印染廢水總量位于全國(guó)各工業(yè)部門排放總量的第5位。2004年全行業(yè)廢水排放量為13.6億m3,而其廢水中污染物排放總量(以COD計(jì))則位于各工業(yè)部門第6位。
印染廢水屬于含有一定量難生物降解物質(zhì)的有機(jī)性廢水。其污染物濃度高(COD值高),色度深,氮磷含量低,是難處理的工業(yè)廢水之一。
近些年來(lái),隨著市場(chǎng)對(duì)印染產(chǎn)品需求的多樣化,印染產(chǎn)品中小批量、多品種產(chǎn)品的產(chǎn)量加大,生產(chǎn)設(shè)備中間歇式印染設(shè)備占有較大比重。由于產(chǎn)品品種的變化及染料和助劑投配量的自動(dòng)化控制水平較低,其廢水排放量和廢水水質(zhì)濃度均高于以往連續(xù)式染色工藝,這給已建廢水處理工程增加了處理難度,也對(duì)傳統(tǒng)的污染治理達(dá)標(biāo)排放技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。
總體上看,我國(guó)印染行業(yè)工藝設(shè)備水平在“十五”期間有較大提高,特別是東部沿海地區(qū),為了參與世界紡織品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),增加出口創(chuàng)匯,很多企業(yè)已從國(guó)外進(jìn)口了一定數(shù)量的當(dāng)代先進(jìn)印染設(shè)備,這些設(shè)備在節(jié)能降耗上效果較明顯,與原有印染設(shè)備的能耗相比有較大降低,但國(guó)內(nèi)印染企業(yè)在生產(chǎn)工藝創(chuàng)新和生產(chǎn)管理水平方面與發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距。
我國(guó)中西部地區(qū)的印染企業(yè),其工藝和設(shè)備相對(duì)較落后。據(jù)調(diào)查,我國(guó)印染企業(yè)生產(chǎn)的棉印染產(chǎn)品的取水量在3.0 t/百米~6.0t/百米,我國(guó)東部沿海地區(qū)部分大型棉印染企業(yè)的取水量在3.0t/百米,已處于較先進(jìn)水平,其余企業(yè)一般在4.0 t/百米~4.5t/百米。而中西部地區(qū)大部分企業(yè)的單位產(chǎn)品取水量在4.5 t/百米~5.5t/百米,個(gè)別企業(yè)則高達(dá)8.0t/百米。從上面分析看出,我國(guó)印染企業(yè)總體上與國(guó)外相比單位產(chǎn)品取水量是發(fā)達(dá)國(guó)家的2~3倍,能源消耗量則為3倍左右。因此,我國(guó)印染行業(yè)節(jié)能降耗的任務(wù)很重。
3 積極推行清潔生產(chǎn),開展清潔生產(chǎn)審核
紡織印染行業(yè)這些年來(lái)積極推行清潔生產(chǎn)工藝,重點(diǎn)是前處理工藝和染色工藝。諸如:在前處理工藝上采用高效退煮漂短流程生物酶前處理技術(shù),環(huán)保型前處理助劑的改進(jìn)型工藝,以及無(wú)水和少用水的前處理技術(shù)。在染色工藝上采用環(huán)保型低堿固色的活性染料,冷軋堆染色、濕短程染色、超臨界流體染色、微懸浮體染色等,以及噴墨印花等數(shù)碼新技術(shù)均有不同程度的應(yīng)用。這些工藝對(duì)節(jié)能降耗、減少污染的產(chǎn)生量均有較明顯的作用。目前,這些技術(shù)正在逐步推廣和應(yīng)用。 在印染行業(yè)較發(fā)達(dá)地區(qū)積極開展清潔生產(chǎn)審核。特別是在我國(guó)沿海發(fā)達(dá)地區(qū)(浙江、江蘇等。┖芏嗬掀髽I(yè)已開展清潔生產(chǎn)審核,有的企業(yè)還開展了持續(xù)清潔生產(chǎn)審核,都取得了較明顯的節(jié)能降耗效果。
通過(guò)清潔生產(chǎn)審核,已實(shí)施了中費(fèi)、高費(fèi)方案(先進(jìn)生產(chǎn)工藝、設(shè)備改造、增加計(jì)量設(shè)備等)的企業(yè),減少了資源消耗,使生產(chǎn)成本下降,一般可減少?gòu)U水排放量20%~30%,減少污染物排放量(COD量)15%~30%。但是,能源審核僅在個(gè)別企業(yè)進(jìn)行,對(duì)有自備鍋爐的印染企業(yè),由于鍋爐出力與生產(chǎn)需要不相匹配,在運(yùn)行控制上有一定困難。但對(duì)集中供熱的印染企業(yè),通過(guò)增加計(jì)量設(shè)備和加強(qiáng)管理,也有明顯的節(jié)能降耗的效果。 4 紡織印染行業(yè)水質(zhì)水量的變化
由于印染企業(yè)小批量、多品種產(chǎn)品產(chǎn)量的增加,以及加強(qiáng)計(jì)量管理、節(jié)約用水和水資源價(jià)格的調(diào)整等多方面原因,“十五”期間與“九五”期間相比,單位產(chǎn)品排放的廢水量有所減少。根據(jù)紡織工業(yè)2005年~2020年節(jié)水規(guī)劃要求,預(yù)計(jì)2010年印染行業(yè)在產(chǎn)品產(chǎn)量不斷增加前提下,通過(guò)設(shè)備改造和加強(qiáng)管理,其取用新鮮水的總量與2005年基本持平。但同時(shí)也應(yīng)注意到由于節(jié)約用水,使排放廢水的水質(zhì)濃度有所增加,如當(dāng)前棉及棉混紡印染產(chǎn)品生產(chǎn)排放的廢水水質(zhì),已由上個(gè)世紀(jì)80~90年代的COD=800~1200mg/L逐步提高至目前的COD=1500~2000mg/L左右,這對(duì)已建企業(yè)的原有廢水處理工程的正常運(yùn)行帶來(lái)一定困難。特別是部分地區(qū)環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)的提高和環(huán)境質(zhì)量升級(jí)的要求,行業(yè)內(nèi)不少企業(yè)廢水處理工程面臨技術(shù)改造及提高其處理能力的要求。
近些年來(lái)發(fā)展起來(lái)的滌綸堿減量工藝,在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生高堿性、高濃度含難降解的對(duì)苯二甲酸等有機(jī)污染物的廢水,是印染行業(yè)中較難處理的廢水之一。目前有的企業(yè)對(duì)該類廢水采取回收對(duì)苯二甲酸后分質(zhì)處理的辦法,但在環(huán)境質(zhì)量要求較高地區(qū),治理上仍有一定難度,處理費(fèi)用較高。該類廢水若不進(jìn)行治理則將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大污染。 5 制定印染廢水治理的技術(shù)路線
印染廢水屬于含有一定量有害物質(zhì)的難生物降解的有機(jī)性廢水,從國(guó)內(nèi)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看,企業(yè)為了取得良好的治理效果和節(jié)省投資,首先必須推行清潔生產(chǎn),減少污染物產(chǎn)生量和排放量,最后再進(jìn)行末端治理,從而減少了治理工程的投資。
在末端治理時(shí),首先應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理,然后再采用以生物治理為主、以物化處理為輔的綜合治理技術(shù)路線,這是符合印染行業(yè)實(shí)際情況的。通過(guò)生物處理可以去除廢水中較大量的有機(jī)污染物,對(duì)其余的剩余污染物再采用諸如化學(xué)投藥等物理化學(xué)方法進(jìn)一步去除。采用該技術(shù)路線對(duì)色度也有良好的去除效果。一般典型治理工藝流程如下: 處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥則通過(guò)濃縮、脫水后進(jìn)行填埋或焚燒處置。
該技術(shù)路線于2001年由國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局和國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)聯(lián)合發(fā)布,用以指導(dǎo)我國(guó)印染行業(yè)的廢水治理。該技術(shù)路線根據(jù)印染廢水的特性,總結(jié)我國(guó)印染行業(yè)近30年來(lái)廢水治理的經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過(guò)技術(shù)比較后提出,符合我國(guó)印染行業(yè)實(shí)際狀況。
該技術(shù)路線充分體現(xiàn)了源頭控制、清潔生產(chǎn)和末端治理的關(guān)系,將印染廢水治理作為一個(gè)系統(tǒng)工程加以分析研究。因此,根據(jù)各類印染產(chǎn)品排放的廢水濃度和各地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,只要選用合理的單元設(shè)計(jì)參數(shù),精心設(shè)計(jì),精心施工,是可以實(shí)現(xiàn)和滿足達(dá)標(biāo)排放要求的。
該項(xiàng)技術(shù)路線在“十五”期間得到推廣應(yīng)用,并將在“十一五”期間繼續(xù)指導(dǎo)印染行業(yè)廢水治理。
上述治理技術(shù)路線適宜各類印染產(chǎn)品的廢水治理,但是由于纖維種類不同,所使用染料和助劑品種不同,其流程中各單元的設(shè)計(jì)參數(shù)也不相同。由于純棉、棉混紡及化纖堿減量產(chǎn)品印染廢水濃度較高,為滿足排放要求,其設(shè)計(jì)負(fù)荷值選擇較低、廢水處理停留時(shí)間較長(zhǎng);而毛紡印染產(chǎn)品廢水處理,由于其污染物濃度較低,單元構(gòu)筑物停留時(shí)間則較短。
在選擇合理設(shè)計(jì)參數(shù)的情況下,上述的治理流程可滿足排放標(biāo)準(zhǔn)COD≤100mg/L,色度≤50(倍)要求。
在流程設(shè)計(jì)中,應(yīng)特別注意調(diào)節(jié)池和水解酸化池的作用和設(shè)計(jì)。
(1)調(diào)節(jié)池的作用。
由于印染產(chǎn)品品種變化較大,而且間歇式印染設(shè)備應(yīng)用較多,其生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢水水量變化較大,因此,流程中調(diào)節(jié)池的設(shè)置是非常必要的。調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)中需考慮不同水質(zhì)混合功能,部分調(diào)節(jié)池前端還需具有酸堿中和功能。理論上講調(diào)節(jié)池池容越大越好,但考慮設(shè)計(jì)流程的總體布置和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,調(diào)節(jié)池中有效容積的停留時(shí)間應(yīng)以6h~24h為宜,處理水量較大,其有效池容可相對(duì)較小些。
(2)水解酸化池的作用。 由于印染廢水中人工合成有機(jī)物及大分子量有機(jī)物較多,特別是難生物降解物質(zhì)較多,單純用好氧生物處理則能耗較高,處理效果差。而水解酸化池的設(shè)置則是利用厭氧反應(yīng)過(guò)程中的水解酸化作用,將難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為較易降解物質(zhì),使其污染物的分子量變小,為后續(xù)的好氧生物處理提供較好條件。印染廢水處理中,水解酸化池去除率一般COD≈15%~30%,為了達(dá)到上述的處理效果水解池進(jìn)水的布水方式特別重要。要注意布水均勻和泥水的充分接觸混合而又不使水解污泥流失為宜。目前應(yīng)用較多的是池頂渠道多管布水和脈沖布水。 6 紡織印染廢水治理技術(shù)的發(fā)展
6.1 印染工業(yè)園區(qū)廢水集中處理
近幾年,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,很多城市都在進(jìn)行規(guī)劃改造。這些城市的印染企業(yè)多位于城區(qū)或近郊區(qū),面臨搬遷、改造的發(fā)展機(jī)遇。很多印染企業(yè)搬遷至經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、高新技術(shù)區(qū)或工業(yè)園區(qū)內(nèi),并對(duì)各企業(yè)排放的廢水進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,統(tǒng)一治理。由于處理規(guī)模較大,而且為新建工程,因此可以采用較完整的治理工藝和實(shí)用先進(jìn)的設(shè)備和儀器,并用較高素質(zhì)的運(yùn)行管理人員,可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。如浙江紹興污水處理廠,以印染廢水為主,其處理規(guī)模已達(dá)100萬(wàn)t/d(60萬(wàn)t/d已投入運(yùn)行,40萬(wàn)t/d即將投入運(yùn)行)。再如:浙江的蕭山、江蘇的吳江、江陰等地,印染工業(yè)園區(qū)處理規(guī)模均在10萬(wàn)t/d~20萬(wàn)t/d,都取得較好的處理效果。廢水實(shí)行集中化運(yùn)營(yíng)管理后可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與環(huán)保部門聯(lián)網(wǎng),從而加強(qiáng)監(jiān)督管理。
最近國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局又發(fā)布了“行業(yè)類生態(tài)工業(yè)園區(qū)標(biāo)準(zhǔn)(試行)”,根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念,經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和高新技術(shù)開發(fā)區(qū)都是傳統(tǒng)發(fā)展的思路,生態(tài)工業(yè)園區(qū)是工業(yè)園區(qū)發(fā)展的第二代,工業(yè)園區(qū)經(jīng)過(guò)改造也將向生態(tài)工業(yè)園區(qū)發(fā)展。生態(tài)工業(yè)園區(qū)強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)功能的協(xié)調(diào)和共進(jìn),是社會(huì)層面推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),真正體現(xiàn)了以環(huán)境優(yōu)化經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。紹興袍江生態(tài)工業(yè)園區(qū)是我國(guó)第一個(gè)以紡織印染企業(yè)為主的生態(tài)工業(yè)園區(qū)。通過(guò)建設(shè)生態(tài)工業(yè)園引進(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),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(jìng)爭(zhēng)能力和持續(xù)發(fā)展的能力。園區(qū)內(nèi)各產(chǎn)業(yè)排放的廢水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)得到改善,比單一紡織印染企業(yè)排放的廢水處理效率更高。該示范區(qū)的建設(shè)為紡織印染行業(yè)走生態(tài)發(fā)展之路提供了示范樣板。
6.2 企業(yè)原有水處理廠的升級(jí)改造
由于排放水域水質(zhì)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求的提高,企業(yè)原有的完全采用生物處理的廢水治理工藝流程只能達(dá)到COD=150~180mg/L的要求,不能滿足COD≤100mg/L的要求,因此需要在原流程中增加水解酸化池和化學(xué)投藥池,或只增加化學(xué)投藥池。
6.3 廢水再回用的研究與應(yīng)用
目前,由于印染產(chǎn)品是以濕法加工為主,水作為媒介直接參與生產(chǎn)過(guò)程,水質(zhì)優(yōu)劣直接影響產(chǎn)品品質(zhì)。為了節(jié)約用水,除了盡量降低產(chǎn)品加工過(guò)程中的用水量以外,在增加產(chǎn)品產(chǎn)量或連續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)時(shí),須開源節(jié)流,從而使實(shí)現(xiàn)廢水資源化成為迫在眉睫的任務(wù)。目前,不少企業(yè)正在開展以經(jīng)過(guò)處理后達(dá)標(biāo)排放的印染廢水作為新水源,進(jìn)行深度處理的試驗(yàn),使其出水能滿足生產(chǎn)的需要。如山東省一些企業(yè)采用高效生物處理(生物活性炭池或生物曝氣濾池)和化學(xué)脫色處理,其出水可以滿足生產(chǎn)中產(chǎn)品漂洗、沖洗地面、綠化等需要。浙江一些印染企業(yè)則采用廢水分質(zhì)處理的方法,對(duì)較高濃度的廢水采用符合達(dá)標(biāo)排放要求的處理技術(shù)進(jìn)行處理,而對(duì)較低濃度的低污染廢水則采用生化——物化處理方法進(jìn)行深度處理,以滿足生產(chǎn)和輔助生產(chǎn)用水的需要。由于采用分質(zhì)處理的方法,處理成本較低,因而受到企業(yè)的歡迎。而以天然纖維為原料的印染產(chǎn)品(如棉織物染色),由于纖維的親水性能較強(qiáng),對(duì)回用水的色度要求比化纖產(chǎn)品要求高,當(dāng)采用光化學(xué)氧化等氧化脫色技術(shù)也可回用于織物的漂洗等方面。
總之,通過(guò)各種治理技術(shù)的組合,可使企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢水量的50%~70%得到回用。但企業(yè)具體回用水量的多少應(yīng)通過(guò)水量平衡來(lái)確定。
6.4 印染產(chǎn)品廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的分類制定
除了國(guó)家的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)外(GB 8978-1996),紡織印染行業(yè)也有紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 4287-1992),該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各類紡織印染產(chǎn)品均采用同一標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)由于制定時(shí)間較早,其各項(xiàng)指標(biāo)不如污水綜合排放嚴(yán)格。而且標(biāo)準(zhǔn)中也沒有涉及產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和污染物產(chǎn)生的原因和具體數(shù)量,更沒有涉及生產(chǎn)過(guò)程中采用傳統(tǒng)工藝還是清潔生產(chǎn)工藝,是以末端治理為主的排放標(biāo)準(zhǔn)。從管理層面上看,不利于有關(guān)部門的監(jiān)督管理。
為了適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要,保證環(huán)境質(zhì)量的不斷改善,加強(qiáng)監(jiān)督管理,國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局已于2005年下達(dá)細(xì)化現(xiàn)有工業(yè)行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù),對(duì)紡織印染行業(yè)而言,須將原一個(gè)排放標(biāo)準(zhǔn),按使用原料和生產(chǎn)工藝分為棉紡印染行業(yè)、毛紡染整行業(yè)(含洗毛業(yè))、絲綢印染行業(yè)、麻紡印染行業(yè)(含麻脫膠業(yè))等四個(gè)排放標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中將包括產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程、清潔生產(chǎn)工藝、廢水來(lái)源、水質(zhì)水量、治理的工藝技術(shù)路線、治理單元的具體設(shè)計(jì)參數(shù)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析及污泥的處理與處置等內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)的制訂將有利于行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)、企業(yè)發(fā)展規(guī)劃、區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的制定以及監(jiān)督部門的監(jiān)督、考核等,可操作性較強(qiáng)。該標(biāo)準(zhǔn)目前正在制定中,預(yù)計(jì)2007年末完成。 7 結(jié) 論
從上面諸多方面的分析看出,“十五”期間紡織印染行業(yè)獲得較大發(fā)展,其產(chǎn)品產(chǎn)量不斷增加,已突破“十五”規(guī)劃的產(chǎn)量,其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整也取得明顯成績(jī),企業(yè)推行清潔生產(chǎn)和清潔生產(chǎn)審核也取得明顯效果。在此期間還制定印染廢水治理技術(shù)政策和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。紡織印染廢水的治理率和達(dá)標(biāo)率也進(jìn)一步提高。通過(guò)采用先進(jìn)工藝和設(shè)備,積極開展廢水治理,使紡織印染廢水治理的技術(shù)也得到提升。
最近,根據(jù)國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)的《紡織工業(yè)“十一五”發(fā)展綱要》中的要求,印染行業(yè)單位產(chǎn)值的污水排放量要比“十五”末的2005年降低22%,萬(wàn)元產(chǎn)值耗電降低10%~15%。這表明“十一五”期間由于我國(guó)科技水平的提高,印染行業(yè)在新工藝、新設(shè)備、新染料、新助劑的研究開發(fā)力度將加大,以及清潔生產(chǎn)的工藝和技術(shù)的不斷推行,使印染廢水的水質(zhì)和水量也將發(fā)生變化,其萬(wàn)元產(chǎn)值廢水排放量將減少,廢水濃度也將發(fā)生變化,因此今后在印染廢水治理中應(yīng)關(guān)注這些變化,并結(jié)合印染廢水變化的特點(diǎn),積極研發(fā)印染廢水治理新技術(shù)、新工藝,并借助其他工業(yè)部門的廢水治理經(jīng)驗(yàn),不斷完善治理技術(shù),在新排放標(biāo)準(zhǔn)要求下實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放要求,保證“十一五”綱要中目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
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