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文档简介

印染行业印染行业污染治理实用技术指南第一章印染行业发展的基本情况1.1国内印染行业发展现状1.1.1纺织工业发展现状按行业进行分类,纺织工业主要分为化纤业、棉纺织业、毛纺织业、麻纺织业、丝绸业、长丝织造业、印染业、针织业、服装业、家用纺织品业、产业用纺织品业和纺织机械制造业。2009年~2018年我国化学纤维、纱、布、印染布及服装产量发展情况见下图所示。其中只有化学纤维的产量在十年期间基本上保持了稳定增长,其年平均增长率达到8.38%;纱、布及印染布产量在十年期间有所起伏,但近两年来呈现出下降的趋势。图1-1我国纺织行业纤维加工总量图1-2我国2009年~2018年纱产量图1-3我国2009年~2018年布产量图1-4我国2009年~2018年印染布产量图1-5我国2009年~2018年化学纤维产量表1-12009年~2018年我国纺织工业大类产品产量年份纱/万吨布/亿米印染布/亿米化学纤维/万吨20092393567.4527.00272620102716.91655.47601.853089.7020112894.47619.82593.033362.3620122984841566.02380020133200683.4542.44121.920143379703.7536.7439020153538892.6509.54831.720163732.6906.8533.74943.720174050868.1524.64919.620182958.9657.3490.75011.12018年,全球经济总体处于复苏轨道,发达经济体就业改善,带动国际市场需求回暖:我国宏观经济总体平稳,冲刺全面建成小康社会释放内需市场空间。但下半年以来,受到贸易保护主义升温、美元流动性趋紧等因素,全球经济下行风险上升,我国宏观经济运行压力也有所加大。面对复杂的多变的外部环境,我国纺织行业坚持深入推进供给侧结构性改革,努力化解各种风险挑战,全年基本实现平稳运行,主要运行指标增速符合预期,与所处外部环境及自身发展阶段总体相符,结构优化与高质量发展特征逐步显现。2018年,全国规模以上纺织企业工业增加值同比增长2.9%,较2017年放缓1.9个百分点。产业链各环节中,棉纺织及印染精加工业生产显著放缓,工业增加值同比下降1%,低于2017年4.8个百分点,但根据中国棉纺行业协会调查情况,2018年国内外棉价差缩小,重点跟踪的棉纺企业及产业集群生产及销售增长情况均较为平稳。其他主要子行业生产保持较好增长态势,化纤业工业增加值同比增长7.6%,较2017年加快1.8个百分点;产业链终端服装、家纺和产业用纺织品行业工业增加同比分别增长4.4%、3.7%和8.6%;纺机行业工业增加值同比增长9.5%,反映国产装备市场竞争力稳步提高。1.1.2印染行业发展现状印染行业是纺织产业链中能耗水耗较大、废水排放较多的行业,同时也是纺织工业的重点行业。也是制约我国纺织产业迈向中高端的薄弱环节。印染业印染指的是将有各类纤维加工制造的坯布,通过染色和印花工艺生产出各类带色彩图案的织物,即对纺织材料(纤维、纱、线和织物)进行以化学处理为主的工艺过程,包括对纺织材料的前处理、染色、印花和后整理过程等。印染目的是改善纤维及织物的外观及手感,赋予其一定的审美性、实用性、舒适性、机能性及流行性,提高附加值。根据使用原料的不同,主要可分为棉及混纺产品纺织印染工艺、缫丝及丝绸印染工艺、毛纺织物加工及印染工艺、麻纺产品生产及印染工艺4类,其中棉纺印染业是印染中最大的行业。2018年印染八大类产品,分别是纯棉染色布、纯棉印花布、棉混纺染色布、棉混纺印色布、合成长丝织物、涤纶短纤织物、T/C印染布、人纤短纤织物,其中纯棉染色布是印染中出口最多的产品。2018年,印染八大类出口市场前十位依次为越南、尼日利亚、孟加拉国、印度尼西亚、巴西、缅甸、贝宁、巴基斯坦、美国和印度,见表2。前十位市场出口数量合计102.62亿米,占总出口数量的44.07%;出口金额114.58忆美元,占总出口金额的46.43%。同2017年相比,前五位出口市场的名次未发生变化,越南仍然是最大的出口市场,占出口总量的8.48%;缅甸由第9名上升至第6名,出口数量和金额同比分别增加23.91%和36.08%,增幅较明显。东南亚国家已成为我国印染主要出口市场。2018年,印染布出口主要省份是东部沿海五省,分别是浙江省、江苏省、福建省、广东省和山东省,五省产量占全国总产量的95.65%,五省中福建、山东和浙江印染布产量同比分别增长22.56%、7.67%和2.98%,广东省和江苏省印染布产量同比分别下降2.21%和5.91%。浙江省对行业产量的贡献率最大,占比达58.94%,江苏、福建、广东和山东占全国分别为12.66%、11.46%、7.04%和5.54%,其他省市印染布产量仅占全国的4.36%,如图1-6所示。“十二五”时期,东部沿海五省印染布产量占全国比重逐年增大,2016年占比下降至94.58%后又呈逐年增加态势,2018年五省产量占比较2016年提高1.07个百分点,如图3-2所示。东部沿海地区发挥印染产业发展主力军作用。表1-12018年我国主要省份印染布生产情况e单位全国浙江江苏福建广东山东五省合计产量亿米490.69289.2262.1356.2434.5527.21469.34同比%2.632.98-5.9122.56-2.127.67-3.89占全国比重%10058.9412.6611.467.045.5495.65图1-62018年我国主要省市印染布产量占比情况1.2省内印染行业发展现状印染加工是纺织产业链中提高纺织品附加值的关键环节,但与此同时,由于其耗水量大、废水回用率低、废水排放量大,且产生的污染重,处理难,因此也是纺织业清洁生产、节能减排的重点。据不完全统计,我国印染企业每天排放的印染废水量约300~400万吨,印染企业每加工100m织物,将产生3~5吨的印染废水。纺织业既是我国的传统优势行业,也是广东省的传统优势行业。因此,广东省乃至全国的纺织业可持续发展具有至关重要的意义。2017年广东省规模以上纺织服装生产企业4248家,工业总产值6330.18亿元,规模以上工业增加值1494.07亿元,占全省规模以上工业增加值4.77%。我省外资企业投资占较大份额。首先,我省印染行业在上世纪八十年代,香港、台湾等纺织印染企业先后迁入深圳、广州、佛山、江门、中山等地,逐步扩展到珠三角及粤东等地,占我省印染行业较大份额。如溢达、互太、锦兴、奔达等,这些企业技术起点高,投资规模大,设备大部分从德国、日本、意大利、荷兰及香港、台湾引进,大部分企业建有自己的发电厂、自来水厂、污水处理厂和物流中心,如溢达纺织公司就形成纺织一印染一服装的“一站式服务”产业链体系。其次,外资企业管理和信息化水平高。外资印染企业汇集国内外较多的行业技术精英,业从事产品研发团队庞大,有部分企业获得高新技术企业及省、国家级技术中心认定;部分印染龙头企业还通过国际质量管理体系、环保及跨国集团的各类标准和资质的认可、认证,并按照国际先进的相关标准引进检测仪器和设备,以其先进技术、分类齐全、检测精度高为优势,使客户直接认可企业产品质量的自测报告。再次,管理信息化系统基本在外资龙头印染企业中普及。如电脑测色、配色快速打样系统,电脑图像处理、分色、自动制网系统,自动调(印花色)浆系统,CA、EDT、ERP或MTS设计,电子商务,运程接单等。我省印染行业集中在沿海的珠三角及粤东地区,形成各自特色的产业链。如广州、江门的棉纺织印染、(色织、针织)牛仔面料及服装、针织品;佛山的棉及化纤混纺交织印染、西装及家纺产品;东莞、中山、惠州的棉及棉混纺针织印染、休闲服装;汕头潮南区的棉及化纤混纺针织印染、内衣、家居服;揭阳(普宁)的薄织物印染、衬衫、针织及家居服等。广东纺织产业已形成门类较健全,具有相当规模和一定水平的工业生产体系,是广东省委、省政府重点支持的九大支柱产业和六大优势传统产业之一;其中,印染行业以针织印染、牛仔染整为主,成为我省纺织产业独具特色的行业。为珠三角经济发展、增加就业和积累建设资金做出了重要贡献。广东省作为印染业大省,在全国印染业中占具重要的地位。在广东,一些印染企业的生产装备已达到国际先进水平,但是,印染行业整体装备水平仍不高,还有不少企业的生产装备稳定性差、能耗水耗高、自动化程度低,自动化水平和能耗水耗高的问题尤为突出。此外,印染企业多为民营企业、中小企业,面对融资难的现实问题,特别当前信贷规模缩减、银行收集的情况下,印染企业如何来筹集资金进行技术改造、消化吸收再创新,是很多印染企业都要面对的突出问题。而且印染企业的产品结构不同对能源的消耗也不同。不同的印染产品对工艺设备的耍求不同,所消耗的能源也不同;再有,企业技术投入低,资源回收利用率低,这些都是制约印染行业持续发展的瓶颈。所以,调整产品结构,逐步淘汰那些能耗高、附加值低的印染产品,提高企业对技术方面的投入和资源回收利用率,对印染行业展开清洁生产改造,提高能源利用率,引进先进生产设备,提高生产率,减少废水废物废气排放,对于我省的节能减排,发展节约型社会具有重大的现实意义。同时在印染企业集聚地区鼓励企业搬迁入园,实行统一管理、整体规划、整体建设、集中供气供热、集中处理污水,从根本上杜绝非法排污现象,强化污水排放管理和监控,大幅度减少排放,消除涉及环保、安全、消防等各类隐患。1.3印染行业相关的产业政策和环境标准1、纺织行业国内政策环境及趋势随着国内外形势及政策的变化,从国际层面来看,外部环境依然复杂严峻,对行业出口增长不利因素明显增加,世界经济增长放缓,中美贸易摩擦持续存在,英国脱欧尚未落定,贸易保护主义和单边主义甚嚣尘上,国际金融市场充满不确定性等将影响纺织品服装出口并进一步加剧国内纺织品服装市场竞争,加之终端消费需求增长缓慢,各地印染企业整治提升后技术装备水平提高。印染行业市场竞争更趋激烈。从国内层面看,2019年是新中国成立70周年,是全面建成小康社会关键之年。面对艰巨繁重的国内改革发展任务和错综复杂的国际形势,我国经济发展任重道远。但同时也要看到,我国发展仍处于并将长期处于重要战略机遇期。在经历了改革开放40年洗礼之后的中国纺织印染行业同样也迎来了一个重要的战略机遇期,一个产业由大变强的关键性时期。在国际需求乏力,国际贸易竞争激烈的大环境下,中美贸易摩擦如何走向仍存在较大的不确定性,但从总体看,也为我国印染行业开拓多元化市场提供了机遇,印染行业可借此以速度换取结构调整的空间,拓宽销路并挖掘新兴市场,着力打造行业国际竞争新优势,一方面,优化现有市场和产品出口结构,转变出口增长方式,着力提高出口增长的质量和效益,另一方面,在“一带一路”的战略背景下,企业应该做好市场规划,加强开拓沿线国家新兴市场。减少因贸易摩擦导致的订单下降带来的风险,有实力的企业通过走出去布局沿线国家,将高新技术与当地资源和劳力和劳动力优势结合,从产业链全方位竞争考虑,提高国际化经营和竞争能力强的CPTPP等协议,对我国印染出口贸易的抑制能力。自2010年,针对纺织行业面临的形势,国务院和有关政府部门相继出台了一系列有针对性的政策措施来确保行业健康发展。经国务院出台拉动内需的十项政策措施,又颁布进轻纺行业健康发展六项措施。另外,我国加大对外贸政策的支持。国务院办公厅2014年5月公布了促进外贸转型升级和稳定出口的《关于支持外贸稳定增长的若干意见》。预计随着后续细则的陆续出台,政策效果将进一步得到显现,出口好转的势头还将延续。2019年国家发改委出台了《印染行业清洁生产评价指标体系(征求意见稿)》,本指标体系将清洁生产指标分成六类,即工艺装备与生产技术指标、资源能源消耗指标、资源综合利用指标、污染物产生指标、产品特征指标和清洁生产管理指标。2、印染相关的主要产业政策及标准(1)《工业和信息化部关于印发纺织工业发展规划(2016-2020年)的通知》(工信部规[2016]305号)(2)《纺织染整工业废水治理工程技术规范》(HJ471-2009),环境保护部,2009;(3)《清洁生产标准纺织业(棉印染)》(HJ/T185-2006),环境保护部,2006;(4)《广东省进一步加强淘汰落后产能工作实施方案》,2010;(5)《产业结构调整指导目录(2019年)》(中华人民共和国国家发展和改革委员会令第29号);(6)《广东省产业结构调整指导目录(2017年本)》,粤府〔2017〕113号;(7)《纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287-2012)修改单》(环境保护部公告2015年第19号);(8)《关于调整<纺织染整工业水污染物排放标准>部分指标执行要求公告的通知》,2015年;(9)《广东省环境保护厅关于对我省纺织染整行执行<纺织染整工业水污染物排放标准>特别排放限值有关问题的复函》(粤环函〔2016〕1075号);(10)《广东省印染行业废水治理工程技术规范》,广州中环万代环境工程有限公司,中山大学;(11)《排污单位自行监测技术指南纺织印染工业》(HJ879-2017);(12)《排污许可证申请与核发技术规范纺织印染工业》(HJ861-2017);(13)《污染源源强核算技术指南纺织印染工业》(HJ990-2018);(14)《印染行业规范条件》(2017版);(15)《印染行业绿色发展技术指南》,2019年。3、印染相关的主要产业政策及标准内容介绍=1\*GB3①《纺织染整工业废水治理工程技术规范》(HJ471-2009)对纺织染整工业废水治理工程的设计、施工、验收和运行管理提出了技术要求。本规范适用于纺织染整工业企业的新建、改建和扩建废水治理工程的设计、设备采购、施工及安装、调试、验收和运行管理,可作为环境影响评价、设计、施工、环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。=2\*GB3②《清洁生产标准纺织业(棉印染)》(HJ/T185-2006)》为棉印染企业开展清洁生产提供技术支持和导向,用于纺织行业(棉印染)生产企业的清洁生产审核和清洁生产潜力与机会的判断,以及清洁生产绩效评定和清洁生产绩效公告制度。在达到国家和地方环境标准的基础上根据当前的行业技术、装备水平和管理水平对清洁生产水平进行了分级,并对清洁生产指标进行了划分。=3\*GB3③《产业结构调整指导目录(2019年)》和《广东省产业结构调整指导目录(2017年本)》《产业结构调整指导目录(2019年)》其中限制类第十一条:新建染料、染料中间体、有机颜料、印染助剂生产装置(鼓励类及采用鼓励类技术的除外)。《广东省产业结构调整指导目录(2017年本)》没有专门针对印染的相关条款。=4\*GB3④《纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287-2012)》规定了纺织染整工业企业或生产设施水污染物排放限值、监测和监控要求,以及标准的实施与监督等相关规定。适用于现有纺织染整工业企业或生产设施的水污染物排放管理。以及对纺织染整工业企业建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的水污染物排放管理和法律允许的污染物排放行为。新设立污染源的选址和特殊保护区域内现有污染源的管理,按照《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国环境影响评价法》等法律、法规、规章的相关规定执行。不适用于洗毛、麻脱胶、煮茧和化纤等纺织用原料的生产工艺水污染物排放管理。=5\*GB3⑤关于调整《纺织染整工业水污染物排放标准》部分指标执行要求公告的通知,暂缓执行GB4287-2012中表2和表3的苯胺类、六价铬排放控制要求,暂缓期内苯胺类、六价铬执行表1相关要求。暂缓实施GB4287-2012修改单中“废水进入城镇污水处理厂或由城镇污水管线排放,应达到直接排放限值”。在GB4287-2012修订实施前,按以上规定执行。=6\*GB3⑥广东省环境保护厅关于对我省纺织染整行执行《纺织染整工业水污染物排放标准》特别排放限值有关问题的复函(粤环函〔2016〕1075号)《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)规定自2015年1月1日起,现有企业执行表2规定的水污染物排放限值。在标准执行过程中,企业强烈反映表2的排放限值在当前的技术经济条件下难以达到。为此,环保部科技标准司于2015年4月专程到我省实地调研,并根据企业反映的实际情况,对表2排放限值进行了适当放宽,部分指标放宽到按表1执行。《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)表3属于特别排放限值,比表2更加严格。按目前的技术经济条件,短期内难以通过提标改造达到表3要求。《南粤水更清行动计划(2013~2020年)》基于从水质保护和改善的需要提出严格执行水污染排放标准的要求,但对于相应行业水污染物排放限值的具体执行指标及执行时间,并未提出明确规定。目前,《南粤水更清行动计划(2013~2020年)》正由我厅组织修编,我们将根据修编后印发实施的《南粤水更清行动计划》的有关规定,确定纺织染整行业水污染物排放执行何种标准限值。=7\*GB3⑦《广东省印染行业废水治理工程技术规范》贯彻实施国家环境保护总局颁布的《印染行业废水污染防治技术政策》,为保证广东省印染行业废水处理工程的设计与运行质量,达到治理污染、安全运行、技术先进及经济合理的目的,制定本技术规范。本规范适用于广东省内以天然纤维(如棉、毛、丝、麻等)、化学纤维(如涤纶、棉纶、腈纶、粘胶等)以及天然纤维和化学纤维按不同比例混纺为原料的各类纺织品生产过程中产生的印染废水。=8\*GB3⑧《排污许可证申请与核发技术规范纺织印染工业》(HJ861-2017)本标准规定了纺织印染工业排污许可证申请与核发的基本情况填报要求、许可排放限值确定、实际排放量核算和合规判定的方法,以及自行监测、环境管理台账与排污许可证执行报告等环境管理要求,提出了纺织印染工业污染防治可行技术要求。=9\*GB3⑨《印染行业规范条件(2017版)》生产设备的要求“新建或改扩建印染生产线总体水平要达到或接近国际先进水平。鼓励采用染化料自动配液输送系统。禁止使用国家明确规定的淘汰类落后生产工艺和设备,禁止使用达不到节能环保要求的二手设备。”危化品存贮和使用“印染企业要规范化学存储和使用,危险化学品应严格遵循《危险化学品安全管理条例》要求,加强对从业人员化学品使用的岗位技能培训。企业应建立化学品绿色供应链管控体系,避免使用对消费者、环境等有害的化学物质”水重复利用率提高“35%以上提高到40%以上”根据纺织印染行业排污许可申请于技术核发规范的要求,建议印染项目立项申报产能以标准品计算。根据《印染企业综合能耗计算方法及基本定额》(EZT01002-2010)做好企业申报产能与标准品的换算工作。=10\*GB3⑩《印染行业绿色发展技术指南(2019版)》在行业取得较快发展的同时,也存在不同区域、不同规模、不同类型的印染企业发展水平差距较大,部分印染企业绿色发展水平不能满足新时代生态文明建设要求,部分地区印染行业发展与生态环境保护之间的矛盾还较为突出等问题。为给地方政府推动印染行业转型升级提供指导,给印染企业技术改造指引方向,给相关科研机构技术攻关聚焦目标,切实提高印染行业绿色发展水平。

第二章印染行业生产工艺及产排污分析2.1概述2.1.1印染污染现状1、废水纺织印染工业是我国传统的工业部门之一,是劳动密集型、资源和能源消耗较高的行业。我国印染行业集中在浙江、江苏、山东、广东和福建5省,2018年印染总量超过95%,局部地区印染企业过于密集。印染行业过度集中,以中小型为主,产品以低附加值加工为主,经济增长以粗放型方式为主,尤其生产过程中排放大量的印染废水,对环境是一种严峻的考验。印染企业的生产废水一般占综合排水量的60%~80%,主要来自染整工段,包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等。但废水的组成和污染程度随着加工纤维种类、数量加工工艺和加工方式的不同,并且随着季节和时间的变更也有很大的波动,一般印染废水的参数如下:pH5.0~11,CODcr400~1000mg/L,BOD5200~400mg/L,SS100~300mg/L,色度200~500倍。若废水中含有碱减量加工涤纶仿真丝的废水时,其CODcr将增大到2000~3000mg/L以上,BOD5增大到800mg/L,pH值达11.5~12,并且废水水质随涤纶碱减水量废水量的增大而恶化;若碱减量废水CODcr量超过废水总CODcr量的20%时,将很难生化处理。织造工段的废水排放较少。退浆废水一般占废水总量的15%左右,污染物约占总量的一般。废水呈碱性,有色度,含油各种浆料、分解物、纤维屑、酸和酶等污染物。淀粉浆料废水的B/C比值为0.3~0.5,化学浆料(如PVA)废水的B/C比值为0.1左右。煮炼废水量大,呈强碱性,含有表面活性剂,深褐色,BOD和COD均高达数千单位。漂白废水量大,但污染程度小,属于清洁废水,可直接排放或循环使用。丝光废水一般经蒸发浓缩后重复利用,但末端排出的少量污水碱性仍较强;一般情况下,漂白布丝光废水的污染程度较低,而本色布丝光废水的污染程度较高。染色废水的特点是水质变化大、色泽深,主要的污染源是燃料和助剂,废水碱性较强;特别当采用硫化燃料和还原染料时,pH值高达10以上。染色废水中的许多物质不易被生物分解,生物处理对印染废水的COD去除率仅在60%~70%,脱色率也仅在50%左右。印花废水主要包括调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗水,以及后处理的皂洗、水洗、洗印花衬布的废水、污染程度很高。整理废水含有多重树脂、甲醛、表面活性剂等,氮废水量较少。一般印染纺织污水的酸碱度值为6~10,化学需氧量(CODcr)为600~2000mg/L,五日生化需氧量(BOD5)为100~500mg/L,悬浮物(SS)在150~200mg/L之间,色度范围为200~500倍,因印染废水来源于不同工序,产生的废水水质水量波动较大。印染废水是处理难度很大的一类工业废水,常需要多种处理工艺组合,才能满足排放要求。随着环保要求的提高,废水排放标准愈加严格。为了适应国家节能减排和行业强制清洁生产的要求,企业千方百计改进生产工艺、提高管理水平,强化热能和水质进行阶梯综合利用。同时,对于污染物排放量最大的废水进行分质与深度处理和回用。印染行业为适应节能减排和清洁生产的经济发展形势,提高行业竞争力,改善产品结构,提高企业的市场竞争力,重点开展生产工艺革新。如染色大浴比改为小浴比、长流程改为短流程;洗涤用淡水逆流回用于前面道工段。这些措施其一降低了耗水量,其二因水质浓度变高导致污水处理难度增加。废水平均CODCr浓度较以前提高了约为1000~2000mg/L。同时,在染整工段中使用新型染料和助剂,造成污水的可生化性降低,也增加了废水有机物的降解难度,印染废水排放量与产品结构、生产技术、生产设备和管理水平密切相关。印染污水排放量决定了其处理规模,而印染污水的水质和排放标准则决定了污水处理工艺的选择。纺织印染行业是我国工业废水排放的大户,其排放量居于我国工业废水排放量的第六位。据不完全统计,我国印染废水排放量约为每天3×106~4×106m3,印染厂每加工100m织物会产生3~5t废水。废水中的污染物主要是纤维原料本身的夹带物和加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。印染废水的特点是水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大,是难处理的工业废水之一。随着工业化的发展,大量的印染废水未经处理或未达标处理后排入江河湖海,水污染物种类不断增加,排放量越来越大,影响范围逐步扩大。相关单位对浙江、江苏、山东和广东四省对印染污水处理情况进行调查后发现,印染较集中地区普遍存在废水污染严重、处理不能稳定达标的情况。印染废水污染能造成受纳水体含盐量增加、悬浮物浓度过高,在某些封闭或半封闭的水域(湖泊、水库、海湾)形成水质富营养化;更为严重的是我国部分城市的饮用水安全受到水污染的严重威胁,在46个重点城市中,仅有28.3%的城市饮用水源地水质良好,26.1%的城市水质较好,45.6%的城市水质较差,饮用水源地水质差不但增加了自来水处理成本,而且有一些难以处理的有毒有害污染物将直接危及人体健康。由于印染工业涉及到许多害化学药品,这类废水有机物含量高、色度深、成分复杂、有害物质含量高和对水体会造成严重危害,纺织印染废水对环境和人类的危害引起了越来越多人的关注。纺织印染水中主要污染物根据危害程度可分为1-6级,1级最轻微,6级最严重。具体如表2-1。表2-1印染废水污染危害程度危害程度(级)污染种类污染物1一般无机污染物,相对无害酸、碱、盐、氧化剂2中等至高BOD5,但易生物降解淀粉浆料;植物油、脂肪、蜡质;可被生化降解的表面活性剂(线型烷基阴离子型);低分子有机酸(甲酸、乙酸);还原剂(硫化物、亚硫酸盐)。3染料和聚合物,难以生物降解染料和荧光增白剂;绝大多数纤维及聚合物杂质;聚丙烯酸脂浆料;合成高聚物整理剂;硅酮。4中等BOD5难以生物降解羊毛脂;聚乙烯醇浆料;淀粉醚和脂;无机油;难生物降解的表面活性剂。5BOD5很小,但不能用传统生化法处理甲醛、N-羟甲基反应物;阳离子缓染剂和柔软剂;有机金属络合物;重金属盐(络、铜、汞、镉、锑)。6POPs类污染物菲、萘、偶氮类、氯酚、甲醛、三氯苯、二氯甲苯、PCBs、杀虫剂和环境激素类污染物、从表2-1可看出,印染废水中的四大类污染物质都存在大小不同的危害,但考虑到污染物质的耗用量,我们就必须综合考虑它们的危害。印染废水的色度,使受纳水体外观严重恶化,而造成色度的主要因素是染料,据估计,全世界纺织用染料年生产为50多万吨,印染加工过程中约有10%-20%染料作为废水排出,进入江湖、大海和地面水中,废水中的染料能吸收光线,降低水体透明度,影响水生生物和微生物生长,不利于水体自净,易造成视觉上的污染。因此对染料的排出必须严格控制,重点减少使用毒害严重的染料,包括禁止制造和使用在一定条件能释放出致癌芳香胺的染料。2、废气纺织印染行业的工序复杂,织物必须经过一系列的工艺处理才能满足服饰性能要求。染色定型过程中添加的多种染料、印染助剂在高温水浴和高温定型时挥发扩散各种有机废气。随着广东省对大气污染防治的日益重视,对染整行业定型机废气对治理工作逐步提升日程,定型机废气中夹带着大量的油烟颗粒和恶臭气味,未经治理的废气大量排放,直接或简介地影响周边居民的日常生活,甚至影响到所在地区的环境空气质量,成为居民投诉的大气环境污染重点问题之一。3、固体废物印染行业的固体废物最主要为印染废水产生的污泥。由于印染废水有机物含量大、浓度高,仅物化处理污泥量可高达1%~3%,以生化加物化处理工艺产生1%的污泥计算,每处理1000吨废水产生10吨湿污泥,脱水后为1.5立方米干污泥。对于一个日处理10000吨染整废水厂,每天就有15立方米干污泥产生。另外印染污泥由于含有染料、浆料和助剂等,成分非常复杂,其中染料的结构具有硝基和氨基化合物及铜、铬、锌等重金属,对环境污染较大。2.1.2印染污染严重的原因1、废水近年来,虽然各地加大了对纺织印染污染的治理力度,一些地方甚至出台了比国家标准更为严格的污水排放标准,但总体来讲,纺织印染行业特别是染整行业集中地区污染严重。我国纺织工业废水处理率和废水排放达标率总的来讲还是比较低的,同其他西方发达国家相比,我国纺织工业废水处理工艺还比较落后,许多已建成的纺织工业废水处理站的运行情况都不是很理想,废水排放达标率较低。我国纺织印染多为中小型私营企业,分布零散,排放的废水不易集中处理,且整体生产水平不高,单位产品排污量比发达国家多近一倍。中小企业由于生产规模小,受市场的影响较大,染色车间一般为间歇状态生产,或是订单生产量小且变化快,水质波动很大,污水处理系统更无法稳定、有效运行。污水处理系统的建设投资和运行费用会增加企业的运行成本,中小型企业的意愿不高,其废水大部分未得到有效的治理,因此造成了严重的环境污染。2、废气有机废气处理难度大的主要原因是种类繁多,来源广泛,一次性投资和操作费用高,基本上无回收利用价值。成分复杂的有机废气则更加难以净化、分离和回用。印染行业生产过程复杂,为改善产品的外观、表面特性和染色质量,需要添加多种纺织助剂和溶剂。纺织品在通过染色和漂洗后,需要经过热定型工序,利用织物具有热塑性的特点,在定型机内进行烘干拉幅和热处理,达到定型的目的.定型机内干热空气的温度通常控制在120-210℃范围内。在定型过程中,织物携带的水分与溶剂、油脂和蜡质等有机化合物一起受热挥发,随废热空气一同从排气筒排出,成为定型机废气。废气进入大气后,过饱和的水蒸汽和高沸点的有机蒸气因温度下降而凝聚,分别形成大量白色水雾和淡蓝色烟雾,后者由粒径极小的、具粘稠性的颗粒物构成;废气中的低沸点有机物,仍以蒸气的形态存在。染整定型机废气中含有水蒸汽、印染助剂和溶剂的挥发物与冷凝物,以及织物携带的纤维和尘埃,是一种包含了气、液、固三态污染物的混合流体。定型机废气的比重略重于清洁空气,具有温度高、湿度高、含油脂和成分复杂等特点。2.1.3我国印染污染处理状况1、废水目前,我国的印染废水治理以集中处理为主,部分大的印染企业单独建有污水处理设施,绝大部分印染废水经处理后达标排放,但由于各地达标排放标准不同,水环境功能要求也不一样,经处理后排放的印染水对当地环境造成不同程度的影响。另外,由于新工艺、新原料、新染料、新助剂的不断开发和应用,使得印染生产过程中排放的废水污染物变得越来越复杂,处理的难度也在不断增大。纺织工业是我国传统的支柱产业,包括纺织、印染、化纤、服装和纺织专用设备制造等五个部分,随着国民经济的快速发展,我国的印染业也进入了高速发展期,设备和技术水平明显提升,生产工艺和设备不断地更新换代,印染企业尤其是民营印染企业发展十分迅速。但是,印染行业生产过程中排放的“三废”尤其是废水治理不当将会对环境造成严重污染;另一方面,随着印染工艺和产品结构的改变,印染水质也发生了变化,废水的处理难度也随之加大,我们必须不断创新、改进和提高治理工艺水平,选择使用的工艺路线。因此,发展和改进我国纺织印染工业废水处理工艺已成为我国环境污染治理急需解决的问题。2、废气纺织印染前处理工序中,主要是对烧毛与预定型产生的废气进行处理与控制,主要是对烧毛与预定型产生的废气进行处理与控制,前者的主要污染为颗粒物污染,后者主要是烷烃污染,应进行集中收集、分类处理,用过滤、燃烧等方式进行处理。其他工序主要以蒸汽为主,产生污染型废气较少。而各个湿加工环节使用的助剂会在之后的加工中释放出来。染色废气的控制与处理重点在于硫化染料使用产生的废气以及烘干流程所产生的废气。前者主要是含硫废气处理,处理控制好硫化染料的使用量之外,还可使用脱硫装置对含硫废气进行处理。后者主要产生苯、萘系列有机挥发物,可进行集中收集利用,或燃烧处理。后整理废气主要包括抓毛、磨毛与热定型产生的废气。抓毛、磨毛主要是以毛绒和颗粒物为主,产生与排放都有一定的间歇性,产生的温度也接近室温,使用常规的布袋除尘器可以获得较好效果。热定型废气污染物种类、数量与使用的助剂与化学剂种类、数量息息相关,因此要做好这些助剂与化学剂的合理使用与科学控制,提高使用效率,并根据所产生废气的化学、物理性质,采取吸附、燃烧等方法进行处理。废气的排放温度在100摄氏度以上,水蒸气含量多,回收余热作用较大。印花废气主要是烘干时配制浆料所用的溶剂和配料挥发释放的废气,有害废气成分主要为有机化合物,可使用吸附或焚烧的方法进行处理。印染废水处理产生的废气主要为硫化氢和氨等,容易产生异味。靠近居民区应对废水进行密封处理,常用方法包括有生物除臭、燃烧法、化学处理法、吸附法等。就整个纺织印染流程来看,烘干和定型这两个环节产生的大气污染物最多,量也最大,抓毛、磨毛主要产生颗粒、毛绒污染物。对纺织印染产生的废气分析与治理主要集中在这几个环节。从生产流程来看,助剂与化学品的使用是产生污染废气的主要来源,应对其用量与使用效率进行合理分析与控制。鉴于纺织印染废气存在大量无组织排放,且排放口多,不利于检测、治理,应尽量实现有组织排放,合理规划、控制排放口数量,提高对污染物的治理效率。目前,纺织印染大气污染物去除率一般在60%左右,在今后的实际应用中,应加强对污染物的检测、分析力度,加强对纺织印染生产多样性分析,提高对废气的治理效率。3、固体废物印染污泥的主要特点为:高含水率、高有机质、含铅、铜等重金属,成分复杂,含有毒有害有机物,具有较大的生物毒性,对环境危害很强。属于土力学性质很差的偏碱性物质。目前印染污泥大部分仍采用“浓缩+带式压滤机脱水+外运填埋”的模式进行处理。由于污泥产生量大,存在污泥非法转移和倾倒的行为,企业委托给无处理能力的个人或单位处置。2.1.4广东省纺织印染行业的现状广东省纺织印染行业的污染现状主要存在以下几个特点:印染行业在广东省属重点污染行业,受广东省尤其是珠江三角洲地区的环境容量限制,目前广东省地方标准相对较严,因此为达到腾出环境容量继续发展,达到增产而不增污的目的,现有的企业很大程度上需提高其废水处理水平,对废水进行深度处理及回用将会成为将来的主要趋势。广东省印染行业目前的大趋势是入园管理、集中治污。随着印染企业入园工作的逐渐完成,印染企业的废水处理均将实现园区污水处理厂集中治污,将有利于实现印染企业排放废水的全面治理。有些企业的节能减排工作处国内领先地位,但不同企业节能减排水平参差不齐。企业节能减排工作以硬件投入为主,对工艺节能减排重视不够,从一个侧面反映企业的专业技术人员不足,水平有待提高部分印染废水经废水处理设施后不能达到排放限值。主要原因有企业不愿意投入和正常运行;废水处理设施的管理水平低,导致了处理费用高;部分水处理设施不符合企业的实际情况;部分处理技术落后等。缺少必要的技术力量推广先进的节水设备和技术的运用,导致了高耗水的设备在广泛的使用。缺少综合统筹的力量,开发和研制符合我省印染行业实际的节水设备和技术。要推广或研究新的节水技术和设备需要机械、化工、精细化工和印染等行业的合作和共同工作。2.2典型生产工艺及产排污分析 印染工艺指在生产过程中对各类纺织材料(纤维、纱线、织物)进行物理和化学处理的总称,包括对纺织材料的前处理、染色、印花和后整理过程,统称为印染工艺。染色是使染料与纤维之间发生化学或物理化学的结合,或用化学方法在纤维上生成颜料,使整个纺织品具有一定坚牢色泽的加工过程。根据纺织印染产品使用的原料的不同,印染工艺可以划分为:棉(含混纺)纺织印染、丝绸印染、麻纺织印染、毛纺织染整和其他印染等。2.2.1棉纺织品印染及其废水特性1、概述棉纺织印染产品的产量约占天然纤维织物总量的85%,按其织造方法不同可分为机织和针织,而其中机织品占大多数,牛仔布染布则是最大的印染品种之一,特别单独介绍。2、机织布印染(联合机、卷染)工艺及其废水特性机织布印染工艺一般为:坯布坯布烧毛退浆煮练漂白丝光染色印花整理成品图2-1机织布印染工艺流程图机织布印染加工的多个工序都要排出废水,包括退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水和其它废水。机织布的印染废水,其特点为:pH值高(13-14)、水温高(40℃-55℃)、色度高(800-1500倍)。退浆主要是为了去除织物上的浆料,使纤维与染料有较好的亲和力,同时也去除纤维上的杂质。可分为碱法退浆和酶法退浆。其废水污染物浓度高,其中含有各种浆料及其分解物、织物上的杂物、碱和各种助剂等。废水呈碱性,pH值为10-14。上浆以淀粉为主的退浆废水,其CODCr、BOD5值都很高,可生化性较好;上浆以聚乙烯醇(PVA)为主的退浆废水,CODCr高而BOD5低,废水可生化性较差。煮炼是在高温碱液中蒸煮织物,以去除残留在织物上的杂质,并使织物有较好的吸水性,便于印染过程中染料的吸附和扩散。煮炼废水水量大,污染物浓度高,其中含有烧碱、表面活性剂、纤维素、果酸、蜡质和油脂等,废水呈强碱性、水温高、呈黑褐色。漂白的目的是去除织物上色素、增加织物的白度,一般采用次氯酸钠或双氧水作为漂白剂,漂白废水水量大,但污染物和色度较低。丝光是在一定的张力作用下用浓碱处理,使织物具有光泽。丝光废水含碱量高,NaOH含量在3%~5%,多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH,所以丝光废水一般很少排出,经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性,BOD5、CODCr、SS均较高。染色的过程不尽相同,染色废水一般色度很高,含有染料、助剂、表面活性剂等,一般呈强碱性,CODCr/BOD5比较低,可生化性较差。3、针织布的染色工艺及其废水特性针织布印染工艺一般为:成品成品整理印花染色漂白煮练针织坯布图2-2针织布印染工艺流程图由于针织坯布不含浆料,因而不需退浆,其余工序与棉机织产品加工过程类似,棉针织布的染色废水与上述的棉机织印染废水相比,PH值、有机污染物浓度和色度均较低。其水质一般为:CODCr300~500mg/l,pH值8~10,色度150~300倍,水温有时也高达45℃。4、牛仔服饰染色工艺及其废水特性牛仔服饰的生产工艺一般为:织布织布上浆水洗红外染色卷纬棉纱烘干制衣洗漂脱水烘干包装图2-3牛仔服饰生产工艺(1)浆染工艺及其废水特性牛仔纱线浆染是牛仔服饰生产的一个重要工序,主要使用直接染料和硫化染料等,另使用浆料、硫化碱、元明粉、烧碱、匀染剂和渗透剂等多种印染助剂。其废水主要来自水洗、染色和上浆等工序。废水中主要污染物为染化料、硫化物、浆料和助剂。废水的特点是碱性强、有机污染物浓度高、色度高、硫化物高,废水水质、水量变化较大。单纯生化或物化均难以达到排放要求,被认为是难处理的废水种类之一。水质因加工工艺不同也变化很大,比如生产丝光蓝、丝光黑、特深蓝和特深黑等产品的废水污染物浓度就很高。浆染废水水质一般为:CODCr2000~6000mg/l,BOD51000~2500mg/l,pH值9~14,色度1000~2500倍,SS200~1000mg/l。(2)洗漂工艺及其废水特性洗漂是牛仔服饰生产中一个关键的工序,通过不同的洗漂工艺达到不同的效果。采用的洗漂工艺有普洗、酵洗、扎洗、石磨、轻磨、石染、普染、酵染、轻酵、重酵和双酵等,以求达到磨损、脱色和斑驳等特殊的效果。其废水主要来自洗漂和脱水等工序,废水中主要污染物为浮石渣、短纤,以及从牛仔服饰上洗下染料、浆料和助剂等。废水的特点是含有大量的悬浮物、有机污染物浓度和色度不高、废水水质和水量变化大。洗漂废水水质一般为:CODCr300~500mg/l,BOD5100~150mg/l,pH值7~9,色度100~300倍,SS500~2000mg/l。2.2.2丝绸印染及其废水特性1、概述丝织品具有悠久的历史,可分为天然丝织品、人造丝和合成纤维品三类。天然丝织物也称为真丝主要是桑蚕丝,其次为柞蚕丝;人造丝是指人造纤维细丝,因以棉籽绒和木材为主要原料,所以也称作再生纤维,它包括粘胶纤维、铜铵纤维和醋酸纤维等。合成纤维主要包括涤纶和锦纶两种纤维。2、真丝织物印染工艺及其废水特性真丝产品的印染工艺一般为:固色固色印花染色漂白精练坯绸后整理包装图2-4真丝产品生产工艺其中织物精炼、漂白、染色和印花均产生废水,精炼主要有化学法(包括碱精炼和酸精炼)和酶法,漂白一般用双氧水作为氧化剂,漂白废水浓度较低,染色过程中产生的废水量较少,有机污染物浓度也较低,印花废水量较少,浓度较高。因真丝品轻薄,所用的染料和助剂较少,且上染率高,所以一般真丝产品印染废水的有机污染物浓度较低,可生化性好,其废水特点是一般呈弱酸性。真丝的印染废水水质一般为:CODCr500~800mg/l,BOD5200~400mg/l,pH值5~8,色度100~300倍。3、人造丝织物印染工艺及其废水特性人造丝产品的印染工艺一般为:固色固色印花染色精练坯布后整理包装图2-5人造丝产品生产工艺其中织物精炼、染色和印花均产生废水,人造丝的印染所使用的染料助剂等与棉纺织物的印染相类似,但是由于人造丝的杂质少,因而其印染废水的污染物浓度不高,可生化性较好。人造丝印染废水水质一般为:CODCr600~1000mg/l,BOD5250~400mg/l,pH值8~10,色度100~300倍。4、合成纤维丝织物印染工艺及其废水特性合成纤维一般以涤纶纤维应用较多,涤纶仿真丝绸产品的碱减量生产工序产生的废水浓度极高,处理起来十分困难,其pH值在13以上,CODCr可达10000mg/l,主要污染物为涤纶水解后的对苯二甲酸等物质。碱减量后的印染工艺与真丝印染工艺相似,使用的染料略有不同,涤纶仿真丝绸产品的印染主要使用分散和阳离子染料。其废水水质也与真丝的印染废水水质相近。2.2.3毛织物染整及其废水特性1、概述毛纺织物包括纯毛织物和毛混纺织物,其中毛纤维主要是羊毛纤维,还有其它动物毛纤维。毛纺织也可分为机织和针织产品,机织产品又分为粗纺和精纺两类,其染色工艺因产品不同而不同,有毛染、条染、坯染和染毛(绒)线等工艺。2、生产工艺及其废水特性粗纺产品染色时主要使用酸性染料和媒介染料,分毛染和坯染。毛混纺织物还使用分散、阳离子和直接染料等。其生产废水的pH值一般在7左右,污染物主要为漂洗和染色残液。精纺产品一般为薄织物,属高档产品。染色工序的水量大,有大量的漂洗废水产生,煮呢、洗呢废水中含有表面活性剂类助剂。染色主要使用酸性染料,毛混纺织物还使用分散、阳离子和其它染料等。其生产废水的PH值一般在7左右,污染物较低。毛绒线分为粗绒线和细绒线,染色通常采用酸性染料,毛腈纶则采用阳离子染料。染色工序产生的废水主要为漂洗废水和染色残液,其污染物浓度介于粗纺与精纺印染废水之间。毛纺织物染整主要使用酸性染料、阳离子染料和分散染料,废水污染物浓度不高,大多呈中性,可生化性较好。其印染废水水质一般为:CODCr500~900mg/l,BOD5250~400mg/l,pH值6~9,色度100~300倍。2.2.4麻纺织物染色工艺及其废水特性麻纺织物包括亚麻、苎麻、黄麻和剑麻纺织物等,由于麻类纤维也属于天然植物纤维,其染色工艺及其使用的染料助剂与棉纺印染相近,麻纺坯布也先进行退浆、煮炼,然后再进行染色,染色主要采用还原染料、活性染料和直接染料。所以麻纺织物染色废水水质与棉纺品印染的废水水质近似,因麻纤维在加工前经过了脱胶、拷麻和漂白处理,故麻纺织物染色废水的污染物浓度比棉纺品印染废水略低。麻纺产品加工过程中,麻脱胶废水污染最严重,其含有一定碱度的可生化性较好的高浓度有机废水,为茶褐色,其废水CODCr值在10g/l左右。2.2.5其他织物染整及其废水特性除了上述四种主要纺织品以外,在此我们还简要介绍以下纺织品的染色工艺及其废水特征。1、缝纫线染色工艺及其废水特性缝纫线除缝合功能外,还起着装饰作用。缝纫线的原料主要为涤纶长丝、涤纶短丝、高支棉和涤棉等。涤纶缝纫线的染色大多使用分散染料,为了提高上染率,一般在高温高压的筒子缸内染色,因而其废水的温度很高、水量少、可生化性很差。2、拉链、织带染色工艺及其废水特性拉链不仅具备自己独特功能外,还成为了一种装饰,各种不同的拉链让衣服看起来更加复杂多变,塑造强烈、鲜明的线条感,拉链布带颜色也是五彩缤纷的。拉链带和织带产品原料主要选用涤纶、涤棉、锦纶、丙纶、尼龙、人造丝、真丝和棉纱等,此外还采用金银丝等辅助材料。染色染料采用分散染料、酸性染料、活性染料和直接染料等。拉链布带和织带的染色根据其原料不同而采用不同的染色工艺,其废水的特性为:水质变化很大、水量少、温度有时很高、有机污染物浓度高、可生化性很差。3、袜子染色工艺及其废水特性袜子属于编针织物的成形产品,根据编织袜子所使用的原料,可分为棉纱线袜、羊毛线袜、锦纶丝袜、弹力锦纶丝袜、锦棉混纺袜、棉腈混纺袜以及天然丝袜等。棉袜的染色工艺类似棉针织品,废水与之相似。同样道理,其它原料的袜子染色和废水特征与其对应的针织品染色相似。4、印花废水的特性印花产品时尚性强,选择性大,我国印花布生产量大,在亚洲占了首位,印花布生产主要技术含量有了明显提高。印花布使用的染料主要是涂料、活性、分散三大类。主要分为涂料印花和糊料印花,数码喷射印花是20世纪90年代国际上出现的最新印花技术,是对传统印花技术的一个重大突破,是集计算机、电子信息、机械多种学科于一体的综合性高新技术。印花废水中含有大量糊料和涂料,尤其是含化学浆(如PVA等)废水很难处理,目前,我国一般使用淀粉等易降解浆料,尽量少用或不用化学浆料,开发和使用用水量少易于清洗、易于降解、有利于降低能耗和减少污染的天然印花糊料或变性糊。印花废水的特征是污染物浓度高、总氮高、使用淀粉浆的废水可生化性较好,使用化学浆的废水可生化性差,处理难度大。另外,印花废水中一部分是来源于制版、设备等设备的清洗,这部分废水量浓度高。其废水水质一般为:CODCr1500~5000mg/l,BOD5300~1000mg/l,pH值6~9,SS500~1000mg/l。2.2.6废气产生工序及其特性(1)印染行业定性整理工段需使用功能性助剂、柔软剂和抗静电剂等,在高温定型过程发挥产生油脂,同时坯布中的油剂(涤纶化纤丝等原料中含油剂)及一些细小纤维会随着废气排放,定型废气中的污染物主要为颗粒物和VOCs。VOCs气体组分易收到定型过程中助剂成分的影响。使用含氟的有机润滑剂(如氯化三氟乙烯、氟硅类、二酯、矿物油等物质),其他VOCs还包括烷烃、异喹啉等。加工化纤布印染的企业主要使用苯系助剂。典型污染物为苯甲酸芐酯,苯甲酸芐酯主要用作乙酸纤维和硝酸纤维的溶剂,塑料增塑剂。(2)根据《污染源源强核算计算指南锅炉》(HJ991-2018)中“产污系数法”要求,参照《排污许可证申请与核发技术规范锅炉》(HJ953-2018)中排污系数,天然气燃烧烟气中污染物主要包括SO2、NOX和烟尘,排放情况见下表。表2-2烟气中污染物的排放系数和排放量污染物SO2NOX烟尘排放系数(kg/10000m染)0.02S17.712.86注:产排污系数中二氧化硫的产排污是以含硫量(S)的形式表示的,其中含硫量(S)是指燃气硫分含量,单位为毫克/立方米。(3)涂层、复合废气如涂层过程使用溶剂为甲苯、二甲苯等,沸点小或接近涂层工艺温度的溶剂等挥发性污染物,在高温过程全部进入废气。使用含丙烯酸、丙烯酸类、苯乙烯等易聚合后,残留并挥发的单体占胶水中总溶剂量的比例不低于1%。如使用PA尼龙胶等进行复合,加热温度约为150~200℃,VOCs产生量约为原料使用量的0.1%~0.5%。(4)污水处理站废气印染行业污水处理站废气主要为污水处理过程中散发出来的恶臭类气味,包括NH3和H2S。根据中国市政工程中南设计研究院、无锡市政设计院等提供的资料进行核算。具体见表2-3。表2-3污水处理站废气源强核算系数污染源位置单位面积排放量mg/m2hNH3H2S调节池611.53.4沉淀池25.20.1厌氧水解酸化池17.01.5好氧池70.5污泥浓缩池111.93固体废物产生工序及其特性纺织染整生产使用的染料、助剂以及油类等原料的包装或者包装桶、定型机废气处理产生的废油等,属于危险废物。但纺织印染行业最突出的固废主要是印染污泥,是在纺织印染工业活动中产生的废水经处理后产生的剩余污泥及投加混凝剂产生的混合物。印染污泥中含有重金属,但是浓度浮动范围较大,Liang和涂勇等研究表明,印染污泥中,Cu含量在4~571mg/kg之间,Pb最高130mg/kg,最低无法检出。其他金属含量类似,样品金属含量最高最低浓度可差100倍以上,如Zn和Ni。表2-4部分印染企业污泥金属含量样品重金属CuPbNiCdCrZn最小值4.58ND1.09ND8.5432.7最大值571130.51935.667263610平均值167.0370.9271.092.06231.4773.83印染污泥中含有有机污染物,主要包括胺类、有机酸、酚类、芳烃。与市政污泥相比,印染污泥最大的特点是苯和甲苯的浓度相对较高。印染污泥中还含有大量的微生物和致病菌。2.2.8应急处置情况印染企业在生产过程和物料贮存中涉及大量的危险化学品,易产生环境风险的风险单元为退煮漂联合处理工段平洗槽、冷札堆处理工段平洗槽、丝光工段浸轧槽、淋洗装置、碱回收站、碱蒸煮箱、九级蒸发器,染色工段染料槽、固色槽,原料仓库;易产生环境风险的物质为双氧水、烧碱、保险粉,存在火灾、泄露、爆炸的风险。双氧水是爆炸性氧化剂,遇明火发生爆炸;保险粉Na2S2O4易燃,泄漏遇明火会引发火灾;烧碱是腐蚀性的强碱,遇水形成腐蚀性溶液,对土壤、植被造成腐蚀危害。做好企业内部环境风险识别同时,要根据《建设项目环境影响评价分类管理名录》中有关环境敏感地区的特征描述,结合印染项目环境风险评价区域范围的环境特征,对区域环境敏感因素特征进行分析并予以识别。强化突发环境事件隐患排查建立健全从企业主要负责人到每位员工,覆盖各部门、各车间、各工段、各岗位的全覆盖无死角的隐患排查治理责任体系,按照印染生产车间、原料库房、产品库房、污水处理站、危险固废暂存间等划分排查区域,明确责任人及分工,建立并落实隐患排查岗位责任制;重点排查内容包括应急事故池的的容积、位置是否合理,能否保证所有泄漏物、消防水、初期雨水能全部收集,是否有专人负责紧急情况下关闭与水环境风险受体连接的通道阀门,确保废水不外排。完善环境风险应急管理体系企业根据可能发生的突发环境事件类型,成立应急救援指挥部,加强突发环境事件应急救援工作的统一指挥、协调,指挥部一般下设通讯联络队、抢险抢修队、医疗救护队、消防洗消队、治安队、物资供应队和应急环境监测队等多个处置队伍;制定应急队伍培训、应急值守、应急演练、信息报告、应急物资储备管理等各项制度,提高应对突发环境事件能力。制定突发环境事件应急预案应根据印染企业风险识别结果,在开展环境风险评估和环境应急资源调查的基础上,从可能的突发环境事件情景出发编制具有针对性、实用性和可操作性的环境风险应急预案。应急预案中典型突发环境事件情景要基于真实事件与预期风险凝练、集合而成,有针对性的提出各类事件情境下的污染防控措施,要有检验性的桌面推演。要体现应急工作与岗位职责相结合,应急任务要细化落实到具体工作岗位,明确责任人员、工作流程,落实到应急处置卡上。要做好突发环境应急预案与企业生产安全等预案中组织指挥系统和应急管理制度的衔接,实现与当地政府以及环境保护管理部门的联网,并定期开展环境风险应急演练。

第三章印染行业减排(清洁生产)技术分析3.1清洁生产技术要求3.1.1清洁能源通常印染工业的自然资源和能源的合理利用即是水、原料、热能的回用,合理的回收方案不仅可减少废物的排放量还可以降低生产成本提高经济效益。对于印染行业企业锅炉使用含硫量低的燃料,有条件的印染定点基地建议进行集中供热、集中供气,推广使用如天然气、石油气等清洁能源。又或者印染行业的锅炉、热煤炉、空压机等公用设备,可以通过烟气余热利用、改变锅炉燃烧方式等提高锅炉的热效率,还可以通过加强蒸汽管道、热媒管道保温等措施降低企业的能耗;对于空压机,可对其进行变频改造,或将空压机的余热进行回用。企业应尽量采用少用水或不用水的工艺,逐步淘汰高浴比、间歇式染色设备;丝光工序须配置碱液自动控制和碱回收装置;使用先进的连续式染色设备并具有逆流水洗装置;使用高效水洗设备;实现生产过程自动化,杜绝跑、冒、滴、漏现象;蒸汽冷凝水回用。而且进行清污分流,轻污染废水可直接回应或简单处理后回用于水质要求不高的工序,高温废水可进行余热回收利用,重污染废水应采用成熟可靠的处理方法进行处理,尽量进行深度处理后进行中水回用,印染定点基地应进行污水收集后统一治理,充分发挥规模经济效益;印染过程候中加入了大量的碱、浆料、染料、助剂等,没有完全转移到成品中,而是随水排出,变成废水。可以考虑这些有用的原料的回收,如通过蒸发回收丝光洗水中的碱,再将碱回用于丝光和精练工序;对于靛蓝染料的回收,目前较成熟的技术是采用超滤或反渗透等膜分离方法,可将靛蓝染色后的洗水加以浓缩至回用浓度。关于热量,也可以考虑合理循环利用。3.1.2清洁原料尽量使用低污染、无污染的原料,对人体无害的环保型高吸尽率染料和助剂,替代有毒有害的原材料在纺织品的生产和消费过程中。纤维是纺织品的最基本组成单元。它本身的性质决定纺织品的性质与用途,因而尤为重要。选择绿色纤维原料,是纺织印染工业清洁生产最基本的途径。常用的绿色纤维包括如下几种:(1)天然纤维;(2)Lyocell纤维;(3)聚乳酸纤维;(4)甲壳素纤维;(5)可降解合成纤维;(6)回收材料制成的纤维等。3.1.3清洁辅料传统的印染加工后,一些有毒染料或加工助剂附着于织物上,对人体健康有直接影响。如聚乙烯醇和聚丙烯系类浆料不易生物降解,也有一定危害;含氯漂白剂污染严重;芳香胺染料可致癌;染料中的有害重金属对人体健康也有一定影响;含甲醛的各类整理剂和印染助剂对人体有毒害作用。绿色纺织产品要求尽可能使用绿色染料和加工助剂。其中包括:(1)天然浆料;(2)天然染料和(3)天然整理剂。染料是最重要的辅料之一,染料的有毒有害性也最为人关注。清洁生产要求企业不能使用偶氮染料、致癌染料以及致敏染料。助剂,包括染色助剂和后整理助剂,是以表面活性剂为主要成分的混合物,常作为渗透、除油、洗涤、分散、乳化等功能药剂。纺织界中,有相当多的化学品是禁止用于纺织助剂的。纺织助剂的毒性是从三个方面来检验和保证。首先,要求助剂提供商出具有关检验证明,以保证所提供的助剂符合生态纺织品、国家或国际有关的标准。其次,定期将产品交国家技术监督部门检验,以预防产品含有禁用化学品。第三,客户会将产品交各地的检验部门检验,以确保产品的安全性。3.1.4清洁生产工艺和设备印染行业是一个技术密集型和劳动密集型行业,同时也是一个高耗能、高耗水行业、高污染行业,特别是棉印染行业,因为其废水色度大、有机物含量高、成分复杂而难以处理,其前处理和后整理工序都是高耗能的部分。其废水排放量占纺织工业废水排放量的80%。纺织品上有毒有害物质主要来源是染整加工过程,因此推行绿色染整技术是印染工业清洁生产的重要保证。清洁生产的内容包括改变印染技术和设备等手段。如表3-1所示。表3-1印染行业清洁生产工艺和设备序号工序清洁生产工艺设备1前处理工艺和设备1.采用低碱或无碱工艺,选用高效助剂2.采用少用水工艺3.使用先进的连续式前处理设备4.碱回收设备2染色工艺和设备1.采用不用水或少用水(小浴比)的染色工艺,使用高吸尽率染料及环保型染料和助剂2.使用先进的连续式染色设备并具有逆流水洗装置3.使用先进的间歇式染色设备并进行清水回用4.使用高效水洗设备3印花工艺和设备1.采用少用水或不用水的印花工艺,使用高吸尽率染料及环保型染料和助剂2.采用先进的制版制网技术及设备3.采用无版印花工艺及设备4.采用先进的调浆、高效蒸发和高效水洗设备4整理工艺与设备采用先进的无污染整理工艺,使用环保型整理剂表3-2清洁生产工艺的比较方案方案种类清洁生产方案优点受制约因素良好的操作方法减少用水量,改善洗水效率保持工序溶液质量,减少工序缸化学品浓度节约用水,减少废水量无/低成本,节约工序化学品用量避免使用不必要的化学品,降低废水的BOD和COD含量需要足够的员工培训,提高员工操作水平需要改变操作方法,增加化验程序可能会增加员工的额外工作量更换原辅料更换优质染料更换合理的化学原料更换硫化染料的辅助化学品节省洗水用量,减少洗水所产生的废水减少碱的用量,降低废水中的COD浓度加快染色过程,降低废水中的COD及BOD浓度避免/减少代用的染料或化学品可能较昂贵需要做实地试验以确定代用染料或化学品的适用性,需要改变操作工序可能需要培训员工,提高员工操作水平废物循环再用漂洗水回用碱回收染缸物料再用靛蓝染料的回收节省洗水用量;减少吸水所产生的废水节省碱的用量,降低废水碱度节省染料、化学品、水和能源降低废水量,BOD和COD含量节省靛蓝染料用量只适用于工序中的某几个步骤;需要改动水管布置,增加少量费用需要投资回收碱装置资金,可能受空间限制需要投资资金,可能受空间限制;只适用于某几种染料,应试验确定需要投资资金;经济可行性主要视靛蓝的价格;回收装置需空间改良生产工序/设备技术改进机械改变增加生产量;节省用水、能源及化学品的用量降低厂房的营运成本需要重大生产工序改变;需要新的技术知识需要相当大的投资;一般新设备体型尺寸较紧凑3.2清洁生产推荐技术 为给地方政府推动印染行业转型升级提供指导,给印染企业技术改造指引方向,主要包括资源能源利用率高、污染排放少、经济效益好、适应我国印染行业发展特点、较为成熟可靠、有技术提供单位且适宜推广应用的技术。3.2.1环保型前处理和后整理技术(1)生物酶前处理适用棉及其混纺织物的前处理。淀粉酶退浆可高效分解淀粉,淀粉酶已实现产业化并被广泛应用于淀粉浆料,或者以淀粉浆料为主、PVA含量较低的混合浆料的退浆。实际应用中混合浆料较多,一般采用淀粉酶与碱氧处理相结合的方法,实现退煮漂一步法前处理。淀粉酶退浆处理可显著改善前处理废水的可生化性能,降低化学品用量,减少COD排放,综合成本降低15%-20%。产业链上游织造企业较多使用非淀粉浆料制约了该技术应用推广。(2)生物酶防毡缩适用羊毛防毡缩处理。既可用于染前毛条前处理工序,也可用于染后织物后整理工序。:利用蛋白酶、脂肪酶等生物酶对羊毛表面鳞片进行处理,改变羊毛鳞片层结构,实现羊毛无氯防毡缩处理。避免了氯化防毡缩处理技术带来的环境污染问题,且可在不影响羊毛制品染色性和可纺性的基础上,增强羊毛制品的抗起球性,减少对羊毛纤维的损伤,提高防缩处理加工的均匀性。为提高处理效果,可配合使用生物酶活化剂。(3)棉及其混纺织物低温前处理适用棉针织物、机织物和筒子纱的前处理。采用高效双氧水催化/活性剂和低温精练剂,能在低于传统双氧水高温退浆、漂白的温度下除去棉纤维表面杂质,实现40℃-75℃低温煮练和漂白。避免织物氧漂破洞,改善织物手感,提高棉织物品质。相比传统双氧水高温前处理,在保证染色效果的前提下,可大幅降低能耗,降低化学品用量,节水10%左右,减少COD排放。(4)针织物连续平幅前处理适合较大批量的棉及其混纺针织物的连续平幅前处理。使用扩幅盘使针织物两边展开防止卷边,通过控制织物张力、碱液浓度、带液率等工艺参数,采用平幅均匀轧碱工艺,结合高效水洗,实现连续高效针织物平幅前处理。可提高生产效率,降低劳动强度,避免机械擦伤和绳状加工产生的折皱印,有效控制织物缩水率,减少织物表面毛羽。较常规针织物前处理节水、节能50%左右。该技术对工艺控制要求高于间歇式前处理。(5)冷轧堆前处理适用棉及棉型织物、粘胶织物的前处理,涤纶、锦纶等高密化纤织物的前处理。织物浸轧低温前处理工作液,打卷后在室温下匀速转动堆置一段时间,退卷后进行水洗处理。该技术优化了轧余率、打卷速度、织物张力、带液率等工艺参数,保证织物处理的一致性和重现性。工艺适应性强,织物强度损失小。相比传统连续高温前处理工艺,棉及棉型织物综合节能30%左右;化纤织物节能20%-30%。(6)化纤机织物连续平幅前处理适用开幅状态的化纤及其混纺机织物的前处理。选用高效稳定的退浆助剂体系和精确的碱浓度在线监控系统,采取连续化加工替代传统间歇式方式。可避免织物机械擦伤,避免织物上的折皱印。生产效率高,碱液用量少,可减少污染物排放,降低污水处理难度。相比传统间歇式前处理工艺,可节水、节能30%左右。工艺控制比间歇式加工要求高,对浆料重、密度高的织物处理效果不佳,难以去除锈斑等疵点。(7)无氟防水整理适用各类织物的防水整理。采用不含氟碳树脂的防水剂处理织物,无氟防水剂赋予织物的表面张力介于水和油之间,防水整理效果优异但无防油效果。使用时应注意色变、手感等影响。具有良好的防水性和耐洗性,对织物的色光和手感无不良影响。不易在生物体内沉积,容易降解,避免了PFOS、PFOA等含氟整理剂造成的环境问题。(8)水基(性)聚氨酯涂层整理适用各类织物的涂层整理。水性聚氨酯分子链中含有亲水性基团,与水有很强的亲和性。以水代替传统有机溶剂作为分散介质,形成水溶性聚氨酯。生产的涂层织物无毒,气味小,避免有机溶剂挥发污染环境。具有良好的耐磨、耐化学品和耐低温性,防水透湿性好,有良好的弹性和手感。(9)机械柔软整理适用各类织物的柔软整理。不使用化学处理剂,仅通过气流对织物进行拍打、搓揉等机械方式的处理。织物不易产生折痕,整理效果均匀性好,可增加织物的柔软度、蓬松感、尺寸稳定性及立体视觉效果,生产重现性好。可减少化学品和水的使用,减少污染物排放及化学品在织物中的残留。效果持久性不如化学柔软整理。(10)泡沫整理适用于印染后整理中柔软、树脂、涂层和特种整理等。将整理液转化成泡沫,然后将泡沫施加、扩散到织物表面并渗透进织物内部。需精确控制织物带液量并确保织物左中右带液量相同。相比浸轧工艺,织物带液率由60%-80%下降到20%-40%,用水量降低50%左右,染化料和助剂用量降低30%左右,在烘燥环节可节能40%左右。对整理均匀性要求高,渗透性较差。(11)中压蒸汽定型适用各类织物的定型加工。用中压(2.5MPa-3.0MPa)蒸汽替代导热油,利用蒸汽的热量对织物进行定型。通过控制蒸汽压力和流量的方式,实现定型温度的精确控制。中压蒸汽一般由热电联产集中供应,有利于节能减排。相比导热油定型机,企业无需自备导热油锅炉,可根据定型机开机率按需使用热能,同时中压蒸汽可实现能源梯级利用。中压蒸汽定型机综合使用成本低、安全性高,有较好的环境效益和社会效益。中压蒸汽定型对蒸汽压力稳定性要求较高。3.2.2节能减排染色和印花技术(1)气液染色机适用棉、涤纶等织物的染色。采用气液分离技术,结合气流染色和溢流喷射染色的优点,尤其适用于敏感色的染色。气液染色机比气流染色机能耗低,比溢流、喷射染色机浴比小,适应面料品种较多,可柔性化生产,提高了织物的匀染性,敏感色的染色效果较好。(2)无导布轮喷射染色机适用各类化纤及混纺机织物的浸染工艺。染色机装有染液匀染装置、布槽变载调节装置等,织物循环运转采用液体喷射带动,无需主动导布轮带动织物。可减少织物折印和布面擦伤,染色重现性高,织物表面质量好。(3)大容量低张力卷染机适用对张力和平整度要求高的各类机织物。通过优化加热管道设计,采用双刮刀技术使染液在织物表面分布及受热均匀。整机控制系统具有自动换向、道满自停等功能。在比普通卷染机增加30%容布量的情况下不影响织物布面效果。可减少布面皱印,提高织物染色成功率。通过增加单缸投坯量,降低染色助剂和水资源的消耗,降低污水处理难度,减少污染排放。双刮刀模式加工超薄产品时有潜在擦伤风险,适用于弹性织物的生产。(4)筒子纱数字化自动染色适用棉、化纤、麻、毛等纤维的筒子纱染色。采用数字化及自动化技术实现基于中央控制系统的筒子纱染色自动化生产,实现染色任务统筹规划、工艺参数实时检测及在线反馈、任务信息在线查询及追溯、生产流程在线监控。与传统筒子纱染色技术相比,生产效率提高10%-15%,平均吨纱节水25%以上,节约染料5%以上,用工量减少70%左右。适用于新厂建设,老厂改造难度大,一次性投资大。(5)无盐连续轧染适用棉机织物轧染工艺。通过筛选染料及使用新型活性染料固色碱剂,将染液施加方式由传统的染料和碱剂分开施加,优化为染料和碱剂同时施加,将常规的轧烘轧蒸工艺缩短为轧蒸工艺。与常规轧染工艺相比,不添加无机盐促染,降低COD排放,可节能30%左右,兼具冷堆染色和轧烘轧蒸染色的颜色效果。(6)低尿素活性染料印花适用棉织物、再生纤维素织物和真丝织物的活性染料印花。在染料商品化过程中,通过添加电解质、分散剂、助溶剂等,提高染料的溶解性;在现有活性染料中筛选出适用于低尿素或者无尿素印花工艺的活性染料;在印花色浆中加入尿素代用剂替代部分尿素;在蒸化过程中提高布面含湿量。减少印花生产中的尿素用量,明显降低印花废水中的氨氮浓度,减轻了污水处理负担。(7)分散染料碱性染色适用涤纶织物的退染一浴工艺以及涤棉织物的一浴法工艺。耐碱性(pH7-13)分散染料里含有对碱不敏感的基团,主要是单偶氮结构上联结耐碱基团,可在碱性浴中对涤纶织物染色。染色成本比酸性条件染色降低约15%,节省染色时间,减少污水排放。并可避免因前处理或碱减量后水洗不充分,经酸性条件染色后出现染色重现性差、色光不准等问题。(8)液态分散染料印染适用具备染液自动输送系统的涤纶织物的染色和印花。液态分散染料中添加的分散剂量远少于粉末状染料,且易制备成纳米级颗粒,染料更易向纤维内扩散和固着,残留在纤维表面的染料少。液态分散染料的分散性较好,化料简单,计量准确,使用方便,可提高染料上染和固色率。在少水洗条件下,仍具备颜色鲜艳度好、牢度高等优点。液态分散染料用于印花时,降低了印花糊料的用量。(9)数码喷墨印花适

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