紡織印染行業典型的清潔化改造技術

張文義，高冬梅，袁杰杰，叢 杉

（青島青環環?？萍寂c清潔生產服務中心，山東 青島 266003）

各工業行業中，紡織印染廢水排放量占全國廢水排放量的7.5%，約為11.3億t，每天排放300～400萬t，僅次于造紙業、化工制造業、電力業、黑色金屬冶煉業，排名第五。印染廢水因其水量大、有機物含量高、堿性大、色度高、水質變化大等特點，成為難處理廢水之一。為了改善水環境質量差、水污染范圍廣的現狀，2015年4月16日，國務院發布了《水污染防治行動計劃》（簡稱“水十條”），明確提出要專項整治包含印染行業在內的十大重點行業，并制定行業專項治理方案，實施清潔化改造。

清潔化改造與清潔生產有異曲同工之處，但也不完全相同，清潔化改造更側重于對印染技術的過程控制。近年來，隨著國家對印染行業的環保要求越來越高，企業也開始自主探索更加節能、減排的清潔化方案，力爭通過技術更新、設備改造等措施達到技術、環境、經濟上的效益共贏。

1 典型清潔化改造方案實施案例

1.1 冷軋堆前處理技術

冷軋堆前處理技術是棉印染行業中最典型的清潔化改造方案之一，該技術是將織物均勻浸軋活性染料染液后于室溫下打卷堆置，使染料均勻固著。冷軋堆前

處理設備的關鍵在于防止生產過程中織物上產生皺條、壓痕等硬性質量問題，同時還要滿足煮練透、白度高、洗滌凈等功能性要求。某棉布印染公司采用傳統前處理方式噸布用水量為40 t，噸布用汽量為2.7～3.0 t，噸布用電量25 kW·h，改用冷軋堆前處理技術后，噸布用水量為5～10 t，噸布用汽量為0.3～0.5 t，噸布用電量25 kW·h，可實現節水75%，節汽80%，節電80%；染色機利用率可提高至少30%，可產生經濟效益26.8萬元/a。

1.2 小浴比環保染色設備

浴比是制約染色機發展的重要因素。某針織公司引進BSN-OE系列生態環保染色機，浴比可控制在1:5以內，將浴比等參數提前設定，通過集中控制系統實現自動化控制，提高染色的一次性成功率，降低由原來人為因素引起的加色返修造成的生產成本上升，提高印染產品的質量。噸布可節水35 t、節蒸汽2 t、節電300 kW·h，節約成本946元，環境效益和經濟效益明顯。

1.3 新型水洗機

傳統染布工藝精練、水洗、染色均在染色機內完成，用水量和廢水產生量均較多，并且不能實現重復利用。青島某紡織公司購進1臺WM型高效水洗機，用于坯布精練和水洗。該水洗機由平幅對中進布、平幅噴淋完全浸漬、高效平幅噴淋洗水、軋水、烘筒烘燥機、平幅落布6部分組成。水洗機設有7個水槽，1～3號箱為精練槽加去油劑，4～7號槽為洗水槽，洗水槽質檢附設一連通蝶閥，供上槽較干凈的水流到下槽重復利用。該水洗機具有清洗效果好、速度快、廢水排放少的特點，有效去除了雜質，提高了坯布質量。按年處理量540 t計算，則可節水10 260 t/a，廢水減排9 234 t，年節省水費5.8萬元，節約廢水處理費4.8萬元，節約助劑費用6.3萬元。另外，新型水洗機可提高生產效率約20%，產生經濟效益約7萬元。

1.4 余熱回收技術

印染廢水出染色機時溫度較高，如果直接排放到污水處理站，不僅造成熱量浪費，而且直接進入水解酸化池和接觸氧化池，還容易造成微生物的死亡。某滌綸裝飾布染色公司采用的高溫高壓染布機均安裝熱交換器，換熱面積為15.6 m3，可將25℃常溫水升溫至50℃左右，減少了熱能浪費，換熱后的溫水可回用于水洗和染色工序。每年可回收降溫水70 000 t，節約水費39.6萬元；節約天然氣20.3萬m3，節約天然氣費用67萬元。

1.5 一步法染色工藝

一步法染色是指織物在低溫下通過浸軋染液和堿液，利用軋車壓軋使染液吸附在織物纖維表面，完成染料的吸附、擴散和固色的過程。某纖維制品公司引進2臺無水染色機專用軋車，用于經梳毛、燙光處理后的法蘭絨半成品染色。坯布翻布后直接進入軋車，軋車內有事先配置好的特定染液，軋染結束后，直接進入拉幅定型機，在180℃下進行拉幅預定型即可打卷包裝出成品。該工藝上染、固色是在室溫下緩慢完成，不會發生泳移，無論織物松緊厚薄，染料的滲透性都極佳；無需水洗，大大節約水、汽能源，減少廢水排放。此法較常規染色工藝可節約用水24 000 t，減排廢水20 000 t/a，減排CODCr2.98 t/a，減排氨氮6 kg/a，節電20萬kW·h/a，共產生經濟效益41.5萬元/a。

2 企業清潔化改造潛力

2.1 傳統工藝和設備的改造

傳統染色機一般采用高溫高壓染色，織物一般需要浸染，對于不同布料織成的混料織物需進行二浴三浴時，耗水尤其多?？梢钥紤]對現有染色機缸體進行改造，采取噴射的方式將染液均勻噴射滲透到織物上，從而降低浴比。青島某花邊染色公司將染色機底部改造成斜面，織物通過斜面自流進入染缸，染色機底部設置一個箱體，泵將染液從箱體打到到染缸內循環，花邊由浸染改為噴射染色。小試試驗結果發現，可較原先節約65%左右的水量、節約50%的助劑量，有效降低了浴比。該方案對需要二浴及以上產品有明顯的節能降耗效果。

另外，追求高效低耗染色設備是企業長期以來的目標。例如，某安全帶紡織印染公司采用德國進口連續軋染一體機，采用連續軋染+熱熔固色工藝，只需將配置好的分散染料通過泵輸送至軋車的染液槽內，坯布在染液中經過短暫的浸漬后，隨即用軋輥軋壓使染料均勻分布，整個染色過程連續生產無間斷。該方法生產效率高，染液利用率高，進入廢水中的污染物則相對較少，從源頭上削減了污染物的產生量。未來，連續軋染是一個重要的發展方向。

2.2 新型染化料的發展

染化料是印染加工的主要污染源，目前印染企業采用的染料主要有活性染料、陽離子染料、分散染料、硫化染料等，企業應盡量采用新型環保型染化料代替污染嚴重的傳統染料和助劑，必須禁止使用對人體危害較大的含銅、含鉛等重金屬染料及部分偶氮類染料。開發和應用環保型染料劑，控制用量，提高利用率，是印染行業實施清潔生產的重要途徑之一[1]。

含氟活性染料因其具有高固色率、低浴比、低鹽、低堿的染色性能，以及節能環保的優勢，一經出現即被廣泛關注[2]。但是，含氟中間體的生產技術難度比較大，導致價格較高，目前國內沒有大規模生產，現有的大部分含氟活性染料只用在高端織物上[3]。一旦含氟活性染料開始批量、產業化生產，同時染料應用下游企業能夠找到解決廢水中氟化鈉的問題，則將會給印染行業節能減排帶來新的契機[4]。

涂料染色是利用黏合劑將沒有反應性的顏料黏附在織物上的特殊染色工藝，具有優良的耐曬牢度、易拼色、生產流程短、節能、環保等優點，適用于各類纖維的著色。涂料染色的關鍵之一就是黏合劑的使用，目前核殼型黏合劑、改性聚丙烯酸酯黏合劑、納米類黏合劑等是國內外研發的熱點[5]。但是，涂料在水相中細化和分散穩定的技術方法要求較高，使得目前產品價格較高，需要進一步研究來降低成本。

3 結語

我國是紡織印染工業大國，當印染低端需求逐漸飽和以后，如何提高環保綜合整治能力、推動產業綠色化，是當前紡織印染行業面臨的重要問題。因此，企業必須努力實現綠色高端可持續發展，本著節能減排的目標實施更進一步的清潔化改造，才能在環保督查的“關停潮”下立足。