印染行业的节能减排和清洁生产技术

印染行业的节能减排和清洁生产技术
摘 要:自进入21世纪以来,我国纺织工业为了适应国际市场的竞争要求,积极运用高新技术改进传统的生产工艺,并取得了巨大的经济成绩。但在我国纺织工业的快速发展中,高消耗、高污染的粗放型生产问题却越来越明显,尤其是在印染行业,能耗高、水耗高等问题成为制约整个行业可持续发展的重要因素,急需寻节能减排与清洁生产的新方法。
传统的前处理练漂工艺分为退浆、煮练、漂白三步,不仅工艺路线长,耗水多,耗时长,也给后道工序的生产造成影响。另外,大多数前处理采用碱退浆,从而造成废水 pH 过高,生化处理困难。对此,我们可以根据不同品种和要求,将前处理退、煮、漂三步常规工艺改进为高效短流程工艺。目前使用效果较好的有冷轧堆印染技术,包括轧卷堆—烟碱处理—水洗三阶段,省了大量水洗过程,对纺织印染行业节约用水、减少污染物排放具有重要意义。
印染行业的清洁生产是将污染预防战略持续应用于印染生产的全过程,通过采用科学合理的管理,不断改进印染技术,提高原料的利用率,减少污染物的排放。清洁生产的全过程控制包括清洁的能源及原料输人、清洁的工作环境、清洁的印染产品。
一、印染行业中的节能减排
1.1加强生产管理,减少资源浪费
通过制定节能降耗奖罚制度,加强员工节能降耗意识的培养,全员参与,千方百计减少汽耗、电耗、水耗以及染化料消耗。不少企业在各生产车间分别安装电表、水表,实行染化料消耗日报制度,各部门对单位用电量、单位用水量、染化料单位消耗进行评比奖励,调动全体员工节能降耗的积极性。
谢宇风
应用计算机管理技术,在生产线关键的工艺点上加装在线自动测控系统;配备助剂、浆、染化料自动称量、化料及配送系统;配备蒸汽自动控制系统、布面含潮自动测控系统等,按工艺所需实现精准的控制,并减少对人工的依赖,对节能、节水、节约染料助剂等均能发挥出很好的作用。
1.2采用印染新技术、新工艺达到节能减排
在前处理方面,采用新型设备、使用高效助剂缩短工艺流程,在不降低处理品质的情况下,降低了用水量、节约蒸汽和电,达到了节能减排的效果。从八十年代中期开始,我国印染行业已经从工艺和设备两方面进行短流程前处理工艺的研究。各种高效水洗机、高给
液浸渍机、组合式蒸箱等前处理设备为缩短流程提供了设备基础,各种新型高效前处理助剂如:高效精炼剂、非硅双氧水稳定剂及各种前处理酶制剂使短流程技术趋于成熟。目前前处理技术和原来传统的碱氧工艺相比已发生了革命性的变化,生物酶复配物加双氧水的一步法,前处理工艺正在被广泛应用于棉及其混纺织物的前处理工艺中。
冷轧堆前处理工艺和冷轧堆染工艺技术近年来发展很快,冷轧堆前处理工艺已在实际生产中得到广泛应用。织物经过浸轧前处理工作液后堆置一定时间,再经过短蒸和高效水洗达到去除杂质、提高白度、改善织物毛效等前处理效果。与常规三步法前处理工艺相比,大大节约了蒸汽消耗和用水量,同时前处理废水COD也明显下降。
大孔树脂吸附活性染料冷轧堆染工艺技术,由于近年来设备的改进和染料性能的改善,也得到较快发展,目前已成为灯芯绒染的主流工艺。冷轧堆染应用于灯芯绒染其生产效率提高、布面泽丰满、染均匀无“黑气”,是活性染料轧—烘—轧—蒸法染灯芯绒无法与之相比的。其他纯棉织物,如纱卡、夫绸等,应用活性染料冷轧堆染也均取得成功,这种节能节水的染工艺技术在我国还有较大的推广应用空间。
其他如低碱前处理工艺、活性染料低温染工艺、活性染料代碱剂工艺、针织物练染一浴
工艺、分散染料快速染工艺等新工艺、新技术的应用,都可以取得很好的节能减排效果。
1.3搞好印染废水的二次利用,提高水的重复利用率
当前,印染废水处理技术发展迅速,在保证处理水质的同时,最大限度地降低处理成本,这是共同努力的目标。印染废水通过深度处理后水质可与自来水相媲美,可应用于每一个印染工序中,回用比例达到50-60%,这在技术上已日趋成熟,在国内已有多个成功的案例。
在重视废水处理的同时,当然更需要重视的是如何提高水的重复利用率,如何减少印染废水产生的量,如何减少废水中污染物的量,如何提高水的重复利用率。不少企业已在这方面做了卓有成效的工作,如:将生产用水先用作染冷却水,在重复利用的同时还回收了部分余热;在产生热废水的机台加装热回收装置,将废水中的热量予以回收利用;采用先进的蒸汽冷凝水疏水器,利用无泵背压将热的蒸汽冷凝水回用到锅炉房或用热水的机台;将印染废水经过生化-物化处理后,应用于冲洗用水、中深染后水洗用水等。
1.4热定型机废汽的消烟除尘余热利用
热定型机高温废气的直接排放,既造成了大气污染又带走了大量热能,目前开发出的印染废气处理系统集合了废气喷淋吸收、油水分离、洗涤水循环利用、余热利用、废油收集利用等多项技术,是对节能减排的又一重大贡献。该装置的有效利用,不单取得了消烟除尘的环保效益,还使废气中的余热、废气中油脂得以回收,达到环保与降本增效的双重效果。
总之,随着科技的进步,印染工艺的改进、印染设备的更新以及新材料的应用,节能减排工作还将逐步深入,取得更有效的成果,同时抓好节能减排也是企业拓展生存空间、降本增效的重要措施,只有持续不断地、实实在在地抓好此项工作,才能促进行业的健康可持续发展,才能在当前严峻的形势面前企业站稳脚跟,并力争有新的发展。
二、印染清洁生产工艺
印染行业的清洁生产是将污染预防战略持续应用于印染生产的全过程,通过采用科学合理的管理,不断改进印染技术,提高原料的利用率,减少污染物的排放。以降低对环境和人类的危害。推行清洁生产是解决我国印染行业的环境问题、生产安全合格的产品、实现印染企业可持续发展的重要手段,印染行业的清洁生产贯穿生产和废弃物处置的全过程。生
产的全过程控制包括清洁的能源及原料输人.清洁的工作环境、清洁的印染产品;废弃物处置全过程包括印染行业废弃物减量化、无害化、资源化综合利用过程。
2.1 前处理过程
前处理过程产生的废水量是很可观的,占印染废水量的50%-60%,节约用水意义重大。采用高效短流程工艺,使用高效助剂,缩短处理时间,能够减少助剂和水的用星。采用高效炼溧助剂及碱氧一步法冷轧堆工艺与传统的退、煮、溧三步法工艺相比,可节约用水约2倍,节电1.8倍, 节省蒸气3倍,其节约资源和能源效果明显;采用低温、低碱前处理工艺既可节能、又可减少废水的含碱量,利于废水的处理;开发新一代的绿表而活性剂、 生态助剂在前处理工艺中的应用技术,如生物酶退浆、精炼等生物酶前处理技术,不但可避免使用碱剂,大大降低化学品的使用量,减少废水排放量,还可改善废水中污染物的可生物降解性。复合生物酶可用于无碱常温退者工艺,高温强碱去除坯布浆料及其共生物也己逐步开始被复合生物酶的退浆精炼所替代。对一些含杂质少的纺织品,可采用小浴比或泡沫浴,在少水条件下加工。近年来,采用等离子体技术或其他离子溅射技术、激光技术、超声波技术和紫外辐射技术去除织物表而的杂质有了很大的进展。
在印染行业生产过程中,做好源头控制是实现清洁生产的关键,其中的重点内容,就是要针对操作過程中的工艺、设备进行优化调整之后,结合印染品的特征,选择无害、无毒的染料以及配套物料等。从生产来看,通过在源头上使用环保的生产设备与生产系统,通过清洁工艺彻底减少污染。例如,在清洁生产中可以用优化溢流染机的方法、布液分离的方法降低生产水位,最终有效降低染浴比以及储布槽的水量等。人与嘼 交 互
2.2染过程
染过程是印染业污染的主要工序,在此过程中推行清洁生产意义重大。如对纤维进行改性,提高其染性能和应用高固率及高利用率的染料,开发高染料利用率的染工艺、设备都是很好的清洁生产的方法,研究人员在对织物改性实现活性染料无盐染方面也做了大量研究工作。
利用紫外线、微波以及高能射线处理纺织品,也可改善纤维的染性质,有的还能直接用于固。采用小浴比染设备浴比可达(1:4)一(1: 6),不仅节省染料和助剂,还可减少废水排放量和染料的残留量,可节省染化料30%,节省用水量40%。有学者研究利用超声波染可在低温短时间内提高染料的上染率,节约能源。
清洁生产的目的之一就是最大限度地减少水、 染化料及能源的消耗,无水染技术使其成为可能。非水或无水染是清洁染的重要方法。近年来,应用超临界二氧化碳作为染介质,染不用水,染后般情况下不经水洗或轻度水洗,二氧化碳可反复利用。此法具有不用水,无污染、染时间短能耗少、残留染料可回收利用的优点,是未来染发展的一个方向。
膜浓缩
在布料印染过程中,余热回收也是实现清洁生产的关键环节,因此需要重点做好高温热废水、蒸汽冷凝水、废气的余热等三个层面的余热回收利用,则可有效减少印染行业的能耗。例如,在印染生产中冷凝水的余热可以合理的用于水洗、漂白及退浆等加工过程中,而当水温度控制在90~100℃范围时,也能满足纺织物煮练等加工要求。
2.3 印花过程
印花糊料的污染比较严重。目前一些新型糊料主要是通过对天然高分子化合物进行改性和利用石油化工原料合成而得到。这些新型的糊料用量低,易于回收和净化。涂料印花工艺流程短,不需水洗,符合生态学原则,应积极开发新型涂料、无害黏合剂及高效增稠剂,解决手感牢度和鲜艳度问题。近年来,印花技术发展很快,数字喷墨印花、转移印花、电
子照相印花等绿印花工艺取得不断发展。数字喷墨印花可以节省一定的用水量, 是符合清洁生产要求的生产工艺。
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转移印花在生产过程中做到无水或少水印花。天然纤维织物转移印花耗水量仅为传统印花的1/10。在印花后不必基化或再培烘,可节约大量水资源并减少对环境的污染。但需要使用大量的转移纸,这些转移纸使用后很难再利用。北京服装学院的研究者提出,用铝箔替代替转移纸的方法,铝箔可以重复利用以金属铂代替热转移印花纸,不但可以免除因造纸和废纸再造成的好水和废水排放问题,而且还能大幅度降低印花生产成本,有良好的应用前景
2.4 强化印染末端工序处理
印染末端工序中出现的废水,按照其来源大体在退煮、染、水洗等环节。以COD浓度为标准,在退煮漂、染等类型废水中的COD含量较高,而水洗、印花等工艺中所产生的COD减少。因此,为达到清洁生产的目的,可以考虑通过分流的方法提高水资源利用率,并减少不必要的污染。例如,针对低浓度的水洗废水,可以单独收集不再排放;综合废水收集后,可先做标准化处理,再根据废水处理结果判断应用方向等,进一步提升废水利用效
率。
2.5 后整理过程
后整理过程中可采用以下措施来实施清洁生产:充分利用轧光、轧纹、电光轧花、磨毛柔软、预缩、起绒等机械整理。例如:新开发的柔软整理技术,它是将多种物理机械作用,如气流传导膨化、机械揉搓拍打等手段融合在一起对织物进行加工的方法。 整理后的织物手感柔软丰满、滑爽蓬松结构活络。在加L中减少了化学物品的使用,使得织物纤维受损减小,对人体和环境的损害降低。利用物理化学方法,如低温等离子体处理,可获得减量柔软,改善吸湿性和合成纤维的抗静电性,改善纤维的光泽,增加纤维间的抱合力等效果。
泡沫染整是将染整工作液通过发泡,制成泡沫体系后施加于织物上的一种低给液染整工艺。泡沫加工可以提高生产效率,减少废水,诚少化学品的消耗。在纺织品后整理的拒水、拒油、亲水、柔软阻燃等加工中,使用泡沫技术可以得到很好的效果,并能减少能耗,同时降低对环境的污染。
卧式双轴搅拌机
三、 新技术在节能减排与清洁生产中的应用

本文发布于:2024-09-20 22:37:48,感谢您对本站的认可!

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