染整行業清潔生產技術實例分析

魏玉珍

(福建高科環保研究院有限公司，福建 漳州　363000)

染整行業清潔生產技術實例分析

魏玉珍

(福建高科環保研究院有限公司，福建 漳州363000)

【摘要】以染整行業實施的清潔生產改造方案為實例，從能源節約、工藝及設備更新、污染物減排及廢水再利用等方面入手，分析清潔生產技術應用情況及取得的成效。結果表明，實施清潔生產能有效解決企業資源能源消耗高、污染物產生量大和廢物回收利用率低的問題，達到節能減排的目的，實現企業的可持續發展。

【關鍵詞】染整行業；清潔生產；節能減排

染整行業是高耗能、高污染、高排放行業，且耗水量大。本文以廈門某家染整企業為實例，對其清潔生產審核過程實施的清潔生產方案進行分析，體現方案實施所能達到的節能減排效果。

1企業概況

廈門某染整企業主要承擔針織品(錦氨花邊)的染整，主要工藝包括預處理、染色、水洗、固色、水洗、脫水、整理、烘干定型、裁剪；設有染整車間、原料產品倉庫、化學品倉庫、鍋爐房、污水處理站、危廢倉庫等。

2企業清潔生產水平現狀及存在的問題

(1)從現場看生產車間存在局部的跑、冒、滴、漏情況，各區域地面廢水分流不徹底，地面有一定的積水。染色清洗廢水沒有回用。設備冷卻水和蒸汽冷凝水進行循環回用，符合清潔生產的要求。

(2)導熱油爐煙囪高度不夠，應整改。根據《廈門市人民政府關于禁止和限制加工、銷售、使用燃煤和高污染燃料的通告》(廈府[2003]212號)要求：在全市范圍內，限制工業企業使用高污染燃料(含硫份大于1%的燃煤和重油燃料)。企業現有的導熱油爐燃重油系統改造勢在必行。

(3)企業配備有1臺定型機，定型機在機頭、機尾各設一個排氣裝置，定型廢氣通過1根15m高排氣筒排放，現狀沒有配套廢氣熱能回收裝置和凈化設施，需要整改。

(4)污水處理站污泥采取自然干化，含水率較高；污泥干化場圍堰破損，出現局部泄漏，需要修補。危廢倉庫管理不夠規范。⑸危險化學品倉庫，未進行防滲，沒有明顯標識，倉庫內沒有專門的管道收集可能泄露的危險化學品，應進一步規范整改。

3清潔生產技術方案設計及效果分析

各個企業在清潔生產審核過程都會實施幾項中高費方案和20項左右的無低費方案。不同的企業由于原材料、產品、工藝、設備的不同，可實施的清潔生產方案也不同，本企業實施的典型無低費方案匯總如下：①在主要染色工序安裝蒸汽使用計量表，實現用汽“二級計量”；②管道維護，杜絕跑冒滴漏：更換銹蝕的閥門，修復有故障的閥門，杜絕漏水現象；③對部分引風機、鼓風機等大功率電機增加變頻器調節器調節電機轉速，適應鍋爐負荷的變化，避免滿負荷運行；④增加各類管道的標簽，不定期對車間的蒸汽、供水、空壓氣等管路和機臺進行跑、冒、滴、漏檢查；⑤規范危險化學品倉庫管理，加強防滲設施，化學品分類堆放，并貼上明顯標識，增設專門的管道收集可能泄露的化學品；⑥規范危廢倉庫管理；⑦維修污泥干化場圍堰；⑧開展定置管理：在生產現場，隨意放置的現象較多，應開展定置管理。例如倉庫，應分區管理預防混放和混儲，便于執行“先進先出”的原則等等。本企業實施的中高費方案主要體現在以下四個方面：

3.1　染色機設備升級改造方案

采用低浴比1：8的高溫溢流染色機替代原有浴比1∶10的高溫溢流染色機。通過方案的實施，可以資源能源的消耗量，根據實測過程水量、蒸汽用量的計量統計結果可以知道，染色過程可節約用水20%，減少染色過程排水量20%，減少蒸汽用量20%，可節約日用水量134噸，年用水量40200噸，自來水水費3元/噸，可節約成本12.06萬元；每年可減少廢水排放量約36180噸，污水處理費用2元/噸，可節約成本7.24萬元；每年可節約4425噸蒸汽，1噸蒸汽費用260元(蒸汽外購，通過管道輸送直接進入染色機)，節約費用115.05萬元。每年共節約成本134.35萬元。方案實施產生的環境效益和經濟效益明顯。

3.2　工業用水重復利用節能減排方案

3.2.1方案改造內容

(1)改造前設備冷卻水回流到冷卻水池，水池是敞開式的，熱量損耗較大，冷卻后通過管道泵回設備冷卻系統，循環使用。本次改造將設備冷卻水收集到密閉水池，可以減少熱量的損失，再通過管道泵回染色機，用于染色預處理和水洗使用，熱能得到再利用。

(2)改造前，染色廢水均直接排入污水處理站處理，改造過程將淺色織物的染色清洗廢水通過管道收集至密閉水池，靜置沉淀后再通過泵回用于染缸深色系織物染色水洗用水。

(3)廠區污水處理站處理達標后的清水回用于生活辦公區沖廁。

3.2.2環境效益

通過生產廢水再利用，提高了企業水重復利用率，減少了企業的外排廢水量，減輕水環境的負擔，環境效益明顯。

根據水平衡實測結果，將染色和固色后淺色清洗水循環使用，用于深色染色水洗過程，則可減少外排廢水量54t/d，即年排放廢水量16200噸。將污水處理站處理后的水回用于沖廁，回用量約6t/d，則可減少年外排廢水量約1800噸。設備冷卻水回用于染色用水，余熱可以得到再利用。

根據水平衡實測結果可知：

(1)全廠新鮮水總用量為456自來水+56t/d染色過程添加的蒸汽，其中生產用水量185t/d，設備冷卻水用量300t/d，地面沖洗用水15t/d，生活用水12t/d。

圖1　全廠水平衡圖(單位：t/d)

(2)生產總用水量536t/d，其中185t/d來自新鮮水，297t/d來自車間設備間接冷卻水，54t/d來自染色和固色后淺色清洗水循環使用水。新鮮水中56t/d來自染色過程蒸汽冷凝水。

(3)全廠總用水量為906.4t/d，包括新鮮水用水量512t/d、回用水量303t/d、循環使用水量54t/d、損耗量37.4t/d。

(4)全廠水重復利用率：(回用水量+循環水量)/全廠總用水量*100%=(303+54)/906.4*100=39.4%。

3.2.3經濟效益

本方案投資為30萬元，年節約新鮮用水18000t，年節省水費5.4萬元，節省污水處理費3.6萬元。

3.3　定型機尾氣余熱利用及廢氣處理減排方案

熱定型機尾氣溫度高達160℃，直接排放，浪費較大。在清潔生產審核過程中，定型機余熱利用是余熱回收的重點。通過引進成熟技術，將熱定型機尾氣通過熱交換器，加熱新鮮空氣，加熱后的新鮮空氣送人熱定型機烘箱，余熱得到利用。同時，尾氣的溫度降低，揮發性物質凝結后被收集，尾氣得到凈化。把經過廢氣余熱回收裝置過濾降溫后的定型機廢氣再引入廢氣處理裝置的吸收塔進行處理。吸收塔為噴淋洗浴式，分為多級多層循環洗浴，達到處理標準后，再經除霧，合格排放。凈化處理后的廢氣和廢油經過分離，到污水處理站再處理。

3.3.1余熱回收裝置

工作原理：廢氣中的部分熱量通過被換熱器管吸收(吸熱區)，同時熱量被高效傳熱熱管通過相變原理傳遞到新風端(放熱端)，新風通過定型機內的負壓被吸入至余熱回收裝置放熱端(無需增加耗能設備)，新風被加熱后自動吸入至定型機烘箱內的散熱器旁，從而實現余熱回收。

技術參數：定型機烘箱溫度為190℃，廢氣排放溫度約160℃左右，廢氣排放量為10000Nm3/h，回收裝置將廢氣溫度從160℃降至120℃，熱管式余熱回收裝置換熱效率按95%計算，則該回收裝置回收的熱量為：Q=VCp(t1-t2)×95%=10000×1.1×(160-120)×95%=440000KJ/h×95%=105160Kcal/h×95%=99902Kcal/h。

主要設備：包括換熱器、底座、進風口、排風口、箱內風管。

3.3.2廢氣凈化裝置

原理：主要利用水膜除塵原理，以有效去除定型機等廢氣排放中的纖絨、固體顆粒物、油煙、以及異味，廢氣藉此達到凈化效果。工藝流程見圖2。

3.3.3環境效益

方案實施前：廢氣經收集后直接外排，委托有資質監測單位監測，顆粒物排放量為6.62t/a，VOCs排放量為5.73t/a，企業產品規模為2500t/a，則單位產品排放的顆粒物為2.65kg/t，排放的VOCs為2.29kg/t。

方案實施后：廢氣經收集處理后外排，委托有資質監測單位監測，顆粒物排放量為0.60t/a，VOCs排放量為0.31t/a，非甲烷總烴排放量為0.29t/a，企業產品規模為3000t/a，單位產品污染物排放量分別為0.2kg/t、0.1kg/t、0.1kg/t。按照實施后的水平計算實施前年污染物排放量分別為顆粒物0.5t，VOCs 0.25t，減排效果明顯，方案實施產生的環境效益明顯。

3.3.4經濟效益

該方案產生的經濟效益主要體現在余熱回收裝置回收的熱量，可減少導熱油爐燃料的消耗量。根據設計資料，每小時通過余熱回收裝置可以回收的熱量約99902大卡，相當于11.75立方米發熱量為8500大卡/立方米的天然氣所產生的能量，按24小時/天，300天/年，天然氣價格4.2元/立方米計算，一臺定型機通過余熱回收一年可節能效益：11.75×24×300×4.2=35.53(萬元)。

3.4　導熱油爐煙氣污染物減排方案

3.4.1方案改造內容

鍋爐燃料由重油換成天然氣，更換鍋爐燃燒系統，新增德國DUNGS燃氣電磁閥1套、德國西門子控制系統1套、德國DUNGS燃氣系統1套。

3.4.2環境效益

方案實施前：導熱油爐燃料為重油，排放的煙氣中二氧化硫1.42t/a、氮氧化物1.58t/a、煙塵0.59t/a，單位產品排放污染物分別為0.568kg/t、0.632kg/t、0.236kg/t。

方案實施后：導熱油爐燃料更換為天然氣，排放的煙氣中二氧化硫0.014t/a、氮氧化物1.382t/a、煙塵0.115t/a，單位產品排放污染物分別為0.005kg/t、0.460kg/t、0.038kg/t。

通過方案的實施，爐窯煙囪高度由原來的12米增加到23米，周圍最高建筑為15米，爐窯煙囪可以高于200米范圍內最高建筑3米以上；每年可以減少二氧化硫排放量1.408t，氮氧化物0.430t，煙塵0.495t，達到較好的減排效果。同時也符合《廈門市人民政府關于禁止和限制加工、銷售、使用燃煤和高污染燃料的通告》(廈府[2003]212號)地方政策要求：“在全市范圍內，限制工業企業使用高污染燃料(含硫份大于1%的燃煤和重油燃料)”。

3.4.3經濟效益

方案實施前，重油使用量為540.4噸，重油價格為4800元/噸，成本259.39萬元，如果更換成天然氣，天然氣用量為50萬立方，天然氣價格為4.1元/立方米，成本205萬元，企業一年可節省成本54.39萬元。因此該方案具有較明顯的經濟效益。

表1　方案實施前后導熱油爐煙氣污染物減排情況表

3.5　方案實施成效

企業清潔生產方案實施后新鮮水、蒸汽消耗方面有明顯的減少，廢水污染物、廢氣污染物外排量也有明顯的減少，節能減排效果較好，詳見表2。

表2　清潔生產方案實施產生的成效

4清潔生產進一步優化建議

(1)提高鍋爐使用效率，如使用空氣預熱器，回收廢熱加熱鍋爐。

(2)以先進的氣流染色工藝代替現行的傳統溢流染色工藝。氣流染色機布、液完全分離的特殊結構，賦予其更小的浴比，低張力、高速氣流拖動方式，高頻率的布、液交換頻率，氣流作用下的染液向織物纖維中良好的滲透和擴散效果，縮短了染色工藝時間，提高了加工效率，降低了水、電、汽及時間消耗。

5結語

清潔生產方案的實施，有效解決了企業資源能源消耗較高、污染物產生量大及廢物回收利用率低的問題，突破了影響企業可持續發展的瓶頸，提高了企業市場競爭力，使企業經濟效益穩步上升，環境狀況也得到了明顯改善，也使企業的環境管理水平上升到了一個新的高度。

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引用文獻格式：魏玉珍.染整行業清潔生產技術實例分析[J].環境與可持續發展，2015，40(1)：112-115.

Case Studies on Cleaner Production Technology in Dyeing and finishing Industry

WEI Yuzhen

(Fujian Gaoke Environmental Protection Research Institute Limited company，Zhangzhou Fujian，363000)

Abstract：Taking successful implementation of cleaner production transformation program in dyeing and finishing industry as example，from the energy saving，technology and equipment updating，pollutant emissions reducing and waste water reusing and other aspects，the paper analyzes the application and achievements of clean production technologies.

Keywords：dyeing and finishing industry；clean production；energy saving and emission reduction

中圖分類號：X38

文獻標識碼：A

文章編號：1673-288X(2015)01-0112-04

作者簡介：魏玉珍，碩士，主要從事環境影響評價和清潔生產審核工作