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辽宁发布节水减排技术指南(征求意见稿)

辽宁省生态环境厅近日公布《辽宁省印染工业集聚区节水减排技术指南(征求意见稿)》。

本指南主要用于通过印染工业集聚区的清洁生产技术,促进辽宁省印染工业集聚区节水减排的相关工作。这些技术包括:印染工业集聚区内工厂、企业内部的节水减排清洁生产技术,印染工业集聚区内一组(群)工厂和企业之间的废水循环优化和利用技术,以及印染工业集聚区与消费大系统—社区、城市、地区的废水再利用技术。

本指南提出的工业集聚区水代谢模型分析针对辽河流域印染工业集聚区的供水与废水排放的污染问题,构建印染工业集聚区水网络优化模型,开展印染工业集聚区节水减排清洁生产技术的研究,构建集聚区废水资源化利用途径,为解决印染工业集聚区的水资源利用和污染问题提供技术支撑,对促进印染工业集聚区节水减排目标的实现,加快循环经济,实现区域的可持续发展具有重要意义。

详情如下:

前言

为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》,促进环境技术管理体系的建设,确保环境管理目标的技术可达性,增强环境管理决策的科学性,提供环境管理政策制定和实施的技术依据,全面落实辽河流域水污染防治规划,实现辽河流域重点工业集聚区节水减排清洁生产,《辽河流域重点工业集聚区节水减排清洁生产技术集成研究和示范》课题组制订《辽宁省印染工业集聚区节水减排技术指南》建议稿。

本指南主要用于通过印染工业集聚区的清洁生产技术,促进辽宁省印染工业集聚区节水减排的相关工作。这些技术包括:印染工业集聚区内工厂、企业内部的节水减排清洁生产技术,印染工业集聚区内一组(群)工厂和企业之间的废水循环优化和利用技术,以及印染工业集聚区与消费大系统—社区、城市、地区的废水再利用技术。

本指南提出的工业集聚区水代谢模型分析针对辽河流域印染工业集聚区的供水与废水排放的污染问题,构建印染工业集聚区水网络优化模型,开展印染工业集聚区节水减排清洁生产技术的研究,构建集聚区废水资源化利用途径,为解决印染工业集聚区的水资源利用和污染问题提供技术支撑,对促进印染工业集聚区节水减排目标的实现,加快循环经济,实现区域的可持续发展具有重要意义。

本指南由大连理工大学单位起草

1 总则

1.1 适用范围

本指南适用于辽宁省印染工业集聚区的染整厂、印花厂和水洗厂。印染工业集聚区外的涉及碱性废水作为脱硫除尘液的热电厂及其他地区非聚集区的印染相关企业也可参考本指南中的相关技术。

本指南旨在为印染工业集聚区的相关管理人员和相关企业选择节水减排清洁生产技术提供参考。

1.2 术语和定义

1.2.1 清洁生产

指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。

1.2.2 废水原位再生与回用技术

基于回用目的,在染整废水产生的原地进行再生处理,达到一定的水质要求后,回用于部分工序作为工艺用水。

1.2.3 数学规划法

指对影响系统各相关因素进行量化,建立数学模型,从而进行统筹规划,寻求最优方案的数学方法。其数学模型由目标函数、约束条件组成,目标函数是描述规划目标与决策变量间的函数关系式,约束条件即环境约束、需求条件、自然条件、设备能力等限制。

1.2.4 水网络优化技术

指运用数学规划法,综合考虑环境容量、经济效益、水质特性、需水要求等因素,建立水网络优化模型,通过数学计算求解工业集聚区内企业新鲜水使用及废水资源化利用途径的最优模式。考虑到工业集聚区内企业类型复杂,在实际用水过程中,不同的企业及用水工序的用水需求各不相同,采取废水多级处理,中水分段回用的措施,有利于提高资源利用率,减少成本。

1.2.5 印染行业相关定义

印染行业的工艺流程主要分为前处理,染色/印花,后整理三部分。

1)前处理

指在染色、印花之前,利用各种助剂除去成品布上的杂质,增加布的白度和柔软性,从而改善原料布的性能及增加染色、印花效果,包括以下工序:

① 烧毛

将纱线或织物迅速通过火焰或在炽热的金属表面擦过,烧去表面茸毛的工艺过程。

② 退浆

去除织物上浆料的工艺过程。其流程见下图 1-1

③ 煮练和漂白

纤维织物上所黏附的天然杂质(如蜡状物、果胶物质、羊毛脂、丝胶等)以及浆料在一定条件下用煮练剂加以去除,称之为煮炼。加工浅色花布、色布时,织物经过煮练后还需要用漂白剂进行漂白,进一步提高色度,除去织物上的色素,同时进一步除去煮练后残留的杂质。一些品种的布可以将煮练和漂白合为一步工序,即煮练工序,一些则需要分为两步。煮漂一步工序流程见图 1-2,两步法即有两道此工序。

④ 丝光

通常是指棉制品(棉布、棉纱)在紧张状态下,用浓烧碱溶液处理,以获得持久的光泽,并提高其对染料吸附能力的加工过程。流程见下图 1-3

2)印染包括染色和印花

① 染色

染色是染料和纤维发生物理或化学结合,使纺织材料染上颜色的过程。轧染染色工艺流程见下图 1-4

② 印花

印花是用染料或颜料在纺织品上施印花纹的工艺过程。

3)后整理

布料经退煮漂、染色、印花后,再经过物理或化学方法进一步提高面料品质的过程叫做后整理,包括定型、拉幅、预缩。

1.2.6 水洗厂相关定义

水洗厂主要对牛仔布料进行洗旧处理,其流程较为简单,由以下工序组成。

1)砂洗

使用碱性助剂、氧化助剂和柔软剂,配以石墨,使布料呈现褪色、陈旧的效果。

2)甩干

使用离心泵脱水机将布料脱水。

3)烘干

通过烘干机将布料中水分蒸发并带走的过程。

1.2.7 电厂相关定义

1)碱法脱硫除尘

来自锅炉的烟气先经过除尘器除尘,然后烟气经烟道从塔底进入脱硫塔。在脱硫塔内布置若干层(根据具体情况定)旋流板的方式,旋流板塔具有良好的气液接触条件,从塔顶喷下的碱液在旋流板上进行雾化使得烟气中的 SO2与喷淋的碱液充分吸收、反应。经脱硫洗涤后的净烟气经过除雾器脱水后进入换热器,升温后的烟气经引风机通过烟囱排入大气。

2 印染工业集聚区供水与废水排放

印染工业集聚区主要的水资源供给与消耗企业有印染厂和水洗厂,针对不同类型企业的工艺流程,本指南对各企业的用水、耗水节点进行重点研究。

2.1 印染工业集聚区水资源供给与消耗

印染工业集聚内的企业几乎每一道加工工序都离不开大量的水作为介质,且耗水种类多样,主要分为:溶剂、洗布用水、冷凝水、冷却水。印染工业集聚区的生产与发展必须以大量的水消耗作为支撑,耗水、排水量大,致使区内水资源相对匮乏。

2.1.1 印染厂

印染行业(以轧染为例)的工艺流程,主要分为前处理,染色/印花,后整理三部分。前处理,指在染色、印花之前,利用各种助剂除去成品布上的杂质,增加布的白度和柔软性,同时增加染色、印花效果,这个过程需要大量的水作为生产介质,包括以下工序:

1)退浆:该工序的目的是去除织物上浆料和杂质。首先将原布浸渍在碱性溶液中蘸液,而后汽蒸反应,最后温水水洗洗去除织物表面残留物。

2)煮练:棉织物经退浆后,少量的浆料以及大部分天然杂质还残留在织物上。由于这些杂质的存在,需要将织物在高温的浓碱液中进行较长时间的煮练,以去除残留杂质。最后用水清洗织物,以备下一道工序。

3)烧毛:将纱线或织物迅速通过火焰或在炽热的金属表面擦过,烧去表面绒毛,本工序需要同时用冷却水冷却具有相当热度的织物表面。

4)氧漂:织物经过退煮后需要用漂白剂进行漂白,进一步提高白度,除去织物上的色素。

5)丝光:用浓烧碱溶液处理织物,以获得持久的光泽,并提高其对染料吸附能力。

此工序耗水主要用于丝光处理、碱性水洗、酸性水洗及水洗过程。其中丝光处理和碱性水洗的排水含碱性高,回用具有较大的经济效益。

印染包括染色和印花两道工序,具体描述如下:

1)染色:将织物在染液中经过短暂的浸渍后,随即用轧辊轧压,本工艺染色水介质消耗较少,可以忽略。

2)印花:印花是用染料或颜料在纺织品上施印花纹的工艺过程,完成固色后续洗去浮色。

后整理:布料经退煮漂、染色、印花后,再经过物理或化学方法进一步提高面料品质的过程叫做后整理,包括定型、拉幅、预缩,后整理过程用水主要为冷却水用水。

在上述的工序中退煮、漂白、丝光、染色工序每一步最后都需要用水清洗布匹,以防残留试剂影响下道工序工作效果,因此这些工序主要消耗水为洗用水。印染企业在其生产过程中的退煮、氧漂和染色等工序需要蒸汽间接加热,因此各机台烘干机烘筒和烘燥箱的热交换器烘干湿布时会产生大量的冷凝水及冷却水。各节点的冷凝水、冷却水由于水质较好,符合生产要求,可以回用到生产工艺中的水洗工序。

2.1.2 水洗厂

水洗厂主要对牛仔布料进行洗旧处理,其流程较为简单,由以下工序组成。

1)砂洗,使用碱性助剂、氧化助剂和柔软剂,配以石墨,使布料呈现褪色、陈旧的效果同时提高布料的柔软舒适度,该工序是水洗厂主要的耗水节点。

2)甩干,使用离心泵脱水机将布料脱水,该工序不耗水,仅产生少量的废水,水质与砂洗工序相同。

3)烘干,使用水蒸气,通过烘干机,将布料烘干,烘干产生的少量冷凝水回用到水洗用水。

印染工业集中区印染厂、水洗厂的用水节点及用水指标见表 2-1 所示:

2.2 印染工业集聚区废水排放

我国印染企业主要采用以水为媒介的湿法加工工艺,生产中使用较大量的清洁水,排放出较大量的含有一定色度及不同污染物含量的有害废水,对水资源和水环境造成了很大的浪费和污染。中国印染企业总体上,每加工百米织物会产生 3-5 吨废水,与国外相比,单位产品取水量是发达国家的 2-3 倍,并且重复利用率平均仅为 7%。如此庞大的取水量和废水排放量及严重的水资源浪费现象,使印染行业被列为中国的重点节水、减排行业。

印染企业的棉印染废水既含有剩余染料,又含有相当量的助剂及纤维上被去除的各种天然有机污染物和人工合成的有机污染物。因此,棉印染废水总体上属于含有一定色度、一定量难生物降解物质的有机性废水,且其排放的废水中含有大量的碱、染料、浆料、助剂等,致使印染废水具有可生化程度低,色度高、碱性大、硫化物含量高、水温高等特点。印染工业集聚区内的各企业排放废水水质、水量波动大,不稳定,为末端治理带来困难,治理效果差,不达标现象频现。

印染工业集聚区各企业的排水水质特点及污水处理厂达标排放指标。

2.3 印染工业集聚区水代谢模型

根据印染企业及水洗企业的工艺流程及进水排水特点,采用水代谢分析方法,分别构建出印染企业和水洗企业的水代谢模型,从而全面分析印染工业集聚区废水回用的途径。

来源:北极星水处理网

 

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