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摘要：结合我国印染行业清洁生产发展现状，综合论述了印染企业实施清洁生产的技术途径，包括前处理工艺改进技术、染色技术、余热回收技术和废水回收技术等，对促进印染行业的可持续发展具有现实意义。
关键词：印染；清洁生产；技术方案
1 引 言
随着人类社会的发展和科技的进步，纺织印染行业的可持续发展越来越受到人们的关注。作为可持续发展战略的关键，“ 清洁生产” 已由联合国在《21世纪议程》 中制定。中国已于2003－01－01日起实施了《 中华人民共和国清洁生产促进法》。目前欧洲倡导应用的“ 三Ｅ ” 系统（Efficient（效能）、Economy（经济）、Ecology（生态））和清洁生产的“ 四R” 原则（Re－duction（内部减少）、Recovery（回收）、Reuse（再利用）、Recycle（循环））将成为21世纪世界染整工业技术发展的主流。纺织印染业的清洁生产已成为广大纺织工作者的一个新的研究课题。近年来，中国纺织印染行业也在积极推行清洁生产工艺，重点是前处理和染色工艺。在印染业较发达的地区，特别是在沿海发达地区（浙江、江苏等省），很多老企业已开展清洁生产审核。这些企业虽然取得了明显的节能降耗效果，但还需加大力度研究推行清洁生产的途径和措施，开发新工艺、新设备、新染料、新助剂等，确保纺织印染业的节能降耗工作能稳步向前推进。
清洁生产的对象包括清洁的能源、清洁的生产和服务过程、清洁的产品3个方面。具体到纺织印染行业，笔者主要从绿色原料和染整过程的清洁生产 2大方面进行综述。
2几种清洁生产技术的介绍
2.1 前处理工艺改进技术
2.1.1 高效短流程印染前处理技术
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。
2.1.2 生物酶法前处理技术
生物酶是一种无毒的生物催化剂，其化学本质为蛋白质。生物酶由于具有专一、高效的特性，能在常温下对纤维杂质进行有效分解。
生物酶技术已广泛运用于纺织印染行业，新的酶制剂也不断涌现。较常用的淀粉酶用于去除织物上淀粉浆料，果胶酶、脂酶、蛋白酶分别用于去除棉、麻织物上的果胶和羊毛织物上的油脂。与传统的技术相比，生物酶技术具有处理高效、快速，且形成废水可生化性强，处理方便等特点。
使用生物酶技术要注意：（1）原材料的保存。生物酶最好单独保存，保存的条件比较讲究，需要合适温度、湿度等，不能暴晒，或者在空气中暴露过久。（2）生物酶在使用过程中要严格控制好条件，如温度、酸碱度等。布面和溶液中带盐量过多，也会影响到酶的作用。
2.2 染色方法的改进技术
2.2.1 低浴比染色技术
低浴比染色技术的广义上是指降低染色过程水耗与布种的比例。在实际工作中，常常在针织织物和纱线的染色中使用低浴比的概念。通常将 1∶10-15 浴比是为较大浴比，1∶5 或以下为低浴比。
低浴比染色技术通常是指使用气流染色机，或者低浴比的溢流染色机进行染色。由于低浴比染色时，染机中含水量较少，浴液中染化助剂与纤维的作用、各种染化助剂之间的相互作用都会发生较大的变化。因此，在运用低浴比染色工艺时，需要对原有的工艺和管理方法做一定的改进。例如，对染料和助剂的称量精度应该提高。
2.2.2 涂料染色技术
采用涂料着色剂和高强度粘合剂制成轧染液，通过染色、烘干、烘焙即可得成品。对于常温自交联粘合剂，不需要焙烘即可固着在织物上。与传统染料相比，节省了显色、固色、皂洗、水洗等多项工序，减少了水和能源的消耗。
2.2.3 无盐低盐活性染料染色技术
研究人员发现，通过对棉纤维进行改性，可以显著提高活性染料的上染率，甚至实现无盐染色。无盐低盐活性染料染色技术（又称为阳离子改性技术）就是通过对棉纤维的改性，增加了活性染料与纤维的吸附力。因此，在减少电解质（盐类）的浓度，或者不使用电解质（盐类）都可以达到棉纤维与活性染料结合的目的。无盐低盐活性染料染色工艺最突出的优点是减少了染色废水的电解质浓度，不仅有利于环境，也有利于废水的回用。
2.2.4 超临界 CO 2 液化染色技术
以超临界 CO 2 代替水作为介质进行染色，在高温低压的状态下，染料在 CO 2 液体中溶解度大，扩散速率快，很快进入纤维，又因为二氧化碳分子与染料分子作用力小，进入纤维的染料与纤维结合后不易解析下来，因此，能大大降低染色后残留液中染料的量，且无废水排放，减少污染。
2.3 余热回收利用技术
纺织印染行业是能源消耗大户，在生产过程中高温废水、高温废气、锅炉烟气以及蒸汽等，若要较大幅度提高能源利用率，就必须做好余热回收利用的工作。
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2.3.1 热定型机废气余热回收
热定型机是纺织印染行业中主要耗能设备之一。热定型机是利用热空气对织物进行干燥和整理并使之定型的装置。热空气的供给方式有多种途径，可以直接在定型机内燃烧煤气或轻柴油，也可以用循环导热油或蒸汽加热，或者电加热。一般热定型机内所需热风温度为 200 ℃左右。热定型机的废气温度一般在 170 ℃左右，大量余热被排入空气。
热定型机的余热回用通常有补风、助燃和产生热水等三种方式。（1）补风：原理就是从排出的废热气体中回收热能，用以加热新鲜空气再返入定型机烘箱内从而实现节能之目的。（2）助燃：如果热定型机直接燃烧煤气或者轻柴油，可以从废烟气中回收热能预热新鲜空气作为助燃空气，从而实现节能目的。（3）产生热水：对于需要热水的企业，可以从废烟气中回收热能加热洁净冷水，用于生产或生活需要，从而实现节能目的。
2.3.2 锅炉烟气余热回收利用
锅炉排烟温度一般在 250-350 ℃之间，通过省煤器、空气预热器等装置将排烟温度降到 150~180 ℃之间。虽然有的炉子采用了空气预热器，但是由于灰堵及空气温度太高影响锅炉燃烧等问题，很多情况下烟气采用走旁路，大量高温烟气余热未得到充分利用。
一些印染厂将蒸汽发生器安装于导热油炉尾端排烟口进行余热回收利用。利用蒸汽发生器进行气一水热交换将工质水加热蒸发，产生饱和蒸汽进人工厂的蒸汽系统，供给染色车间使用，达到节能目的。
2.3.3 生产废水余热回用
印染过程中，部分排出的废水水温高达 65-95 ℃，含有大量余热，将此废水通过热交换器后排放，可以将新鲜冷水加热到40-50 ℃；各种热交换器中，板式热交换器的效果最佳，回收率较高。由于废水中的热能属低品位能源，具有能量值较低，水质成分复杂，污染物浓度高等特点，因此需要企业有很好的现场管理水平，才能达到有效利用。
2.4 废水（液）回用技术
2.4.1 丝光淡碱液回用技术
丝光是氧（氯）漂染色印花生产工艺中非常重要的工段，棉布等织物在烧碱水溶液的浸渍之后，蜡质与其他杂质一起被碱化而除去，降低缩水率，使织物的吸水性得到提高，稳定织物尺寸。丝光工艺会产生较大量的低浓度烧碱废水，如直接排入污水处理站对水质影响较大，且造成了碱的浪费。将丝光碱液进行回收利用，不仅可以减少水的消耗，还可以回收碱，减少污染物的排放。常见的丝光淡碱回用技术有
（1）采用淡碱液加热浓缩回用，即利用蒸汽加热对淡碱液进行蒸发浓缩，浓缩后的浓碱液再回用于生产。该技术应用较为广泛，能有效提高碱的利用率，但是随着燃料价格的上涨，蒸气加热回收碱技术的经济效益受到影响。
（2）采用膜回收技术，即利用耐碱超滤膜对丝光废碱液进行过滤，杂质被膜截留浓缩，有用的碱和水透过膜进入透过液。由于透过液中碱浓度较使用要求低，因此通过补充少量浓碱和纯水达到所需碱浓度要求。沈海军等采用超滤净化和回收色织布丝光污碱，结果表明，碱液回收率在 95 %以上，净化后的碱液符合丝光工艺回用标准，不影响产品质量。
2.4.2 冷凝水回用技术
印染行业会使用大量的蒸气，用于浆染、煮漂及烘干等工序，蒸气经过发热冷凝后形成高品质的冷凝水，温度通常在 60~80 ℃，因此可以将这部分冷凝水收集后，回用至锅炉作为蒸汽用水，既可以回用了水量，也可以回收余热。
2.4.3 废水深度处理回用技术
印染行业是耗水大户，生产 1 kg 产品要消耗 0.2-0.5 m 3 水，排放 0.04-0.3 m 3 废水。印染生产用水主要来源于经初步净化后的河水以及自来水。随着水资源的日益短缺、水费的不断上涨，从印染废水中回收利用水资源越来越引起人们的重视。废水深度处理回用技术是指印染生产废水经过达标处理后，再进一步进行处理，降低水中的污染物浓度，达到可以回用于生产的技术。目前，国内外对于印染废水的深度处理大多集中在高级氧化、强化絮凝、膜分离及活性炭吸附等方面。
高级氧化技术深度处理主要是利用各种活性自由基进攻有机分子并与之反应，从而破坏有机物分子结构达到氧化去除有机物的目的。当前高级氧化技术研究应用主要集中在光催化 氧化。杨克莲等采用纳米 TiO 2 多孔微粒阳光降解技术对活性蓝染料进行降解发现，在阳光下 1-2 h 后，COD Cr 去除率达到 84.6 %。强化絮凝包括为提高常规絮凝效果所采取的一系列强化措施，它是去除胶体物质、实行固液分离的主要手段之一。絮凝剂的选择是强化絮凝成功与否的关键因素。潘碌亭等采用具有催化氧化耦合作用的絮凝剂 COF 对印染厂生化出水进行强化处理试验研究，结果表明，当 COF 投量为 120 mg/L、沉淀时间为 90 min时，絮凝强化处理工艺对 COD、色度、SS 的平均去除率分别为70 %、90 %和 85 %。
膜分离技术利用特殊制造的多孔材料的拦截能力，以浓度梯度、电势梯度及压力梯度作为推动力，通过膜对混合物中各 组分选择渗透作用的差异对其进行分离，它可有效脱除印染废水的色度、臭味、各种离子、大分子有机物。膜分离技术主要包括反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）及微滤（MF）、膜生物反应器（MBR）。活性炭吸附技术是利用活性炭微孔多，比表面积大的特点，对废水进行吸附脱色处理。一般适合分子量小于 400 的水溶性染料的脱色吸附。由于分子间偶极距和变形性的差异，活性炭对不同染料的吸附能力大小是：碱性染料＞酸性染料＞直接染料＞硫化染料，活性炭对碱性废水的脱色率超过 90 %，对酸性染料废水的脱色率 30 %-40 %。
3 总 结
纺织印染行业污染严重，属于清洁生产审核重点行业之一。通过从产排污现状分析、污染物总量达标情况分析、清洁生产标准选用、行业清洁生产技术引入等四个方面对行业清洁生产审核要点进行剖析，推介一些典型清洁生产方案，对行业企业开展清洁生产审核起到很好的指导作用。
参考文献：
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[5]国家环境保护总局. 印染行业废水污染防治技术政策.2001.
论文作者:孙刚飞,赖永丰
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/10
标签：废水论文; 技术论文; 清洁生产论文; 余热论文; 纺织印染论文; 染料论文; 行业论文; 《基层建设》2016年11期论文;