印染行业节能减排实用技术

印染行业节能减排实用技术

关键字：印染节能减排实用技术

一前言

我国是纺织品生产大国，加入WTO后，纺织业得到了快速发展，出口比重不断增大，2005年，我国纤维加工量已占全球总量的36%，化纤、纱、丝、布、呢绒、服装的产量位居世界第一，2007 年，全国纺织工业总产值突破3万亿元，占工业总产值的15%。然而，纺织工业作为我国支柱产业的同时也是我国工业污染排放大户，据国家环保总局统计，2005年纺织行业排放废水总量位居全国各工业部门排放总量的第五位，污染物排放总量（以COD计）位居各工业部门第六位。印染是纺织废水的主要来源，排放量占80%，2005年达13.5亿立方米。我国印染废水排放量如此之大，其主要原因还是我国中小印染企业比较多，印染工艺设备相对落后，以中低档产品为主，目前，我国印染企业废水平均回用率仅为7%，单位产品耗水量为发达国家的3倍左右，纺织染化料用量也比发达国家多20%—30%。可见，我国印染行业节能减排势在必行。国家纺织工业“十一五”发展纲要提出：纺织行业要推行环保、节能、清洁生产印染加工技术，实现印染行业污染防治从“末端治理”向“源头预防”转变；到“十一五”末，单位产值的污水排放量比2005年降低22%，万元产值耗电比2005年降低10—15%。因此，必须在印染行业大力推行节能减排技术才能实现“十一五”的控制目标。目前，我们可喜地看到，印染业界当中一些大中型企业对节能减排技术产生了浓

厚兴趣，并不遗余力地引进消化，提高了企业竞争力，收到了预期的效果。因此，本文从实用性出发，介绍几例在印染实际生产中工艺成熟有待大量推广的节能减排技术。

二印染前处理节能减排技术

织物前处理是印染行业必不可少的工序，坯布必须经过前处理工序除去各种杂质（浆料、果胶物、油脂、蜡质、棉籽壳、含氧物质、色素）才能顺利进行染色等后加工工序，传统的前处理工序流程长，废水排放量大，污染物浓度高，处理难度大，如棉和棉型混纺织物前处理产污工序就包括：退浆—煮练—漂白—丝光，工艺原理如下：退浆主要是去除织造过程中加到经纱上的浆料，以消除浆料对染料上染的影响。传统的碱法退浆工艺原理是利用NaOH和渗透剂在高温下能使淀粉浆和PV A浆等溶胀而从纤维上脱落的特性，以达到去除浆料的目的。煮练主要是去除棉纤维的伴生物（果胶物、油脂、蜡质、棉籽壳、含氧物质），使织物具有良好的吸水性，有利于染色过程中染料的上染。传统的煮练工艺原理是通过NaOH和精练剂在高温下的作用，这些杂质大部分可以转化为水溶性的物质或被皂化，皂化物又可以乳化蜡质等物质，最终使杂质脱落。漂白的目的是去除棉织物上的色素，增加织物的白度，还可以去除上工序残留的蜡质和含氮物质，常用氧化剂进行漂白，如次氯酸钠漂白和过氧化氢漂白，漂白工序排放的废水COD虽然不高，但耗水量大。丝光是使织物在一定张力作用下通过浓碱和高温处理，使纤维膨化，增加

棉织物的光泽，从而提高产品的档次，其排放废水的碱度和COD都很高，处理难度大。综上所述，传统的前处理工艺需要3—4道工序，利用强碱、渗透剂、精练剂、螯合剂和氧化剂等化学品在高温条件下去除织物的杂质，其废水排放量大、PH值高、污染物浓度高，污染大，能耗大。缩短加工流程、降低处理温度、以生化酶代替化学品是当前前处理节能减排的方向。为此，近年开发了各种节能减排前处理工艺，如：退浆+煮漂碱氧一浴二步法工艺、退煮+常规漂白二步法工艺、退煮漂汽蒸一步法工艺、冷轧堆一步法工艺、酶氧一步法工艺等，目前企业从节能减排的综合效益考虑，基本选用冷轧堆一步法工艺、酶氧一步法工艺，其工艺如下：1冷轧堆一步法工艺冷轧堆一步法前处理工艺就是室温条件下的退煮漂汽蒸一步法工艺，此法所使用的染化助剂配方与退煮漂汽蒸一浴法工艺基本相同，工作液基础配方（g/L）：NaOH(100%)40-50H2O2(100%)15-20 稳定剂5-8 煮练剂3-6 ，该法适用于梭织棉及棉混纺织物前处理，工艺流程为：轧液→打卷→堆置（14～24h）→充分水洗。具体操作如下：坯布在室温下浸轧工作液，然后上卷，用塑料薄膜包覆好，不使风干，再在冷堆设备上低速旋转约20h，此过程工作液充分浸渍和渗透到纤维中，通过碱、渗透剂、氧化剂的联合作用，使坯布上的浆料、蜡质、果胶、色素等杂质充分水解和皂化，然后通过热碱溶液浸洗，使杂质从纤维上脱落，漂洗干净后进入染色等后工序。冷轧堆一步法工艺把传统的退浆、煮练、漂白合为一个工序，把高温蒸煮变为室温堆置，由于作用温和、均匀，产品质量保障。该工

艺比传统的前处理工艺节省蒸汽80%，节约用水50%，节能减排效果好，经济效益显著。2酶氧一步法工艺酶氧一步法工艺是一种无碱退煮漂一步法工艺，适用于针织棉织物的前处理，该工艺利用复合精练酶代替NaOH的作用，并与H2O2配合对针织棉织物进行前处理，工艺原理如下：复合精练酶是由多种生物酶（如果胶酶、纤维素酶、脂肪酶和蛋白酶等）组成，这些生物酶在一定条件下对某种物质有专一的高效催化分解作用，可使坯布上的浆料、蜡质、果胶等杂质裂解而易溶于水，在机械作用下脱落，从而达到退浆、煮练的效果，配合H2O2 对织物的漂白作用，使退煮漂一步完成。基础配方为：精练酶1.0g/L润湿剂0.5—1.0g/L H2O21% 稳定剂0.3% 过氧化氢酶0.1—0.3%。该工艺配方不用强碱，大大地降低了前处理废水的PH值，消除了碱水解有机产物，COD浓度可降低80%以上。另外，酶氧一步法工艺的处理液不对染色造成危害，在前处理工序完成后可直接加入染料进行染色，实现前处理与染色同浴，减少了两道水洗工序，节水效果显著，还节省了染色初始升温的能耗。

三染色节能减排技术

染色是纺织品生产重要的工序，也是耗能和排污的主要工序，传统的染色工艺基本是高温或高温高压染色，温度一般控制在90—130℃，需消耗大量的蒸汽。同时，染色也需消耗大量的水，如一般的溢流染色机的浴比为1∶15，先进的喷射染色机浴比为1∶8，也就是说：喷射染色机染1公斤织物总耗水量达40升，染色用水量之大可见一斑。另外，因不同纤维需用不同的染色工艺，使用各种不

同的染料和助剂，导致染色废水成分复杂、色度高，处理难度比较大。目前，染色节能减排技术概括起来主要从四个方向突破：一是研制新型的低浴比染色机，减少染色废水的排放量；二是改进工艺降低染色温度，以降低能耗；三是采用非水介质进行染色，实现染色废水零排放；四是开发新型染料改变染色工艺，使之更加清洁环保。目前低浴比染色机和冷染色技术已取得实质进展，并得到了印染企业的青睐，介绍如下：1气流染色工艺气流染色是由德国特恩公司发明的一种新型染色方法，其与常规的染色机原理不同，气流染色机是以鼓风机产生的气流作为输布介质，气流驱动织物在染槽中高速运行，高速气流使绳状织物展开，多组喷淋管向织物喷淋染液，使染液在织物表面均匀分布而上染，由于气流传动的织物速率要高于液流系统，而且织物受到的张力较小，所以染色效率高、重现性好。气流染色机与常规喷射染色机相比，具有如下优点：1、浴比小（1∶3），每公斤织物只需用水16升，耗水量可减少50%以上；

2、染色时间缩短50%；

3、节约蒸汽50％；

4、节省染化料40%，节能减排相当显著。前时，由于气流染色机售价甚高，不少企业望而却步。但目前国内已有多家工厂开始生产气流染色机，售价大幅降低，使气流染色工艺大规模推广成为可能。2冷轧堆染色工艺冷轧堆染色是一种新型的染色方法，与传统的高温染色不同，冷轧堆染色过程是在常温下完成，工艺过程如下：织物浸轧染液—堆置固色—水洗，具体操作如下：织物在常温下浸轧染液，利用轧棍的轧压作用使染液吸附到织物上，然后打卷堆置，用塑料薄膜包覆好，

不使风干，在冷轧堆设备上慢速转动18—22h，以完成染料的吸附、扩散和固色过程，经热水洗后染色完成。冷轧堆染色适用于活性染料染中厚棉织物，优点如下：设备简单，浴比小，产品质量高，比传统的高温染色工艺节能50%，节水40%，综合效益显著。

四印染行业水回用技术

水回用是一种直接减排的好方法，目前可行的方法有染色机冷却水回用，蒸汽冷凝水回用。分述如下：1染色机冷却水回用高温染色机在染色完成后，都必须用低温的水通过染色机上的热交换器把染色机内的高温染液缓慢地降温，以保障布料的品质，染液温度大幅冷却下降后就可排出，过去这些冷却水大多是直接排掉造成浪费，其实回收冷却水方法非常简单，只要接一条分管把冷却水引到回收贮水池，就可直接回用于前处理或染色工序。每台染色机每天可回收50℃的冷却水30—40m3，某厂利用此法每天回收50℃的冷却水3000m3，全部回用于染色生产。2冷凝水回用冷凝水就是蒸汽加热后通过疏水器排出的软水，其水量虽然比较少，但水质好，软水可直接回用于锅炉和高级棉织物的染色，某厂有30蒸吨的锅炉一台，每天可回收50℃的软水400m3，全部回用于纯棉染色生产，综合效益可观。参考文献1、《染整生产疑难问题解答》唐育民2、《酶在纺织印染工业中的应用》李群赵昔慧3、《纺织品清洁染整加工技术》吴赞敏

目前我国印染布产量占世界总产量的1/3以上，化纤产量占世界

产量超过50％。每年耗煤量、耗水量相当大，仅每年的废水排放量就达到26亿多吨。从目前节能减排工作进展情况来看，企业的技术改造进一步提升，万锭用工人数明显减少，最好的企业甚至能达到30人/万锭。单位产品原料消耗明显下降，能源消耗逐渐减少，耗水量平均下降了10％。

纺织工业也是一个资源依赖型产业，对资源的依赖程度相当高，约占全国工业总能耗的4.4％，占全国规模以上工业企业用水总量的8.51％，占全国工业废水排放总量的10%左右。

新能源、热回收以及中水回用方面推荐以下技术

太阳能加热系统：太阳能加热系统主要通过利用现有厂房集中平整的优势，在厂房屋面上建造太阳能集热器。将冷水加热到设定的温度（70℃左右）后进入保温储热水箱，再将水箱的热水通过泵输送至用水设备，再利用蒸汽加热至90℃～120℃；

废水余热回收利用系统：印染厂用能50%为蒸汽，高温排液量大，热能利用率只有35%左右，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。

印染企业中水回用技术：根据不同工艺的用水要求，实施清浊分流、分质处理回用，可大幅减少企业用水的成本，提高企业水的重复利用率。