【集萃網(wǎng)觀察】印染行業(yè)屬于高耗水和高污染行業(yè)據(jù)統(tǒng)計.我國染整業(yè)年耗水量超過100億t.廢水排放量約占工業(yè)總排放量的35%.印染廢水色度深，堿性大，極難處理.回用率僅6%～7%.處于各行業(yè)的最低水平漂染生產(chǎn)是一項高耗水和高污染的工程.特別在針織物活性染料染色過程中表現(xiàn)更為突出.而活性染料近年來已成為紡織品染色最重要的一類染料。
本文通過采用精練酶代替燒堿前處理、除氧酶脫氧、代用堿固色使生產(chǎn)用水量大大降低：采用無鹽染色新技術.將大多數(shù)活性染料的固色率從目前的70%～80%提高到90%以上.同時節(jié)省大量無機鹽.有利于進行高效低浴比氣霧染色.使廢水排放量大大減少.提高染色效率.降低染色廢水中的染料含量和無機鹽含量.并減少污水排放量.降低末端治理的難度.為印染廢水回用創(chuàng)造條件。
1關鍵技術開發(fā)內容
1.1精練酶前處理節(jié)水技術
傳統(tǒng)前處理工藝用液堿和雙氧水漂白.由于液堿堿性強.不容易洗滌.需要多次水洗.工藝時間長.水消耗比較大，而且纖維強力容易受損：而采用精練酶前處理工藝.由于精練酶堿性低.對纖維強力影響小.水洗容易.與傳統(tǒng)方法比較.既減少了污染.又節(jié)能節(jié)水兩種工藝的比較見表l。
1.2除氧酶脫氧技術
對于氧漂后的脫氧工藝.傳統(tǒng)脫氧工藝是應用大蘇打或其他化學品脫氧.脫氧效果不理想.且耗水量比較大。為了改善產(chǎn)品質量、降低能源消耗.采用生物酶脫氧工藝.可高效地將雙氧水分解為氧氣和水它具有專一性.僅作用于雙氧水.對染料沒有影響.所以脫氧后不用排水可以直接進行染色.既縮短了工藝時間.提高了工效.又減少了污水排放兩種工藝的比較見表2。
1.3低溫活化漂白技術
傳統(tǒng)漂白前處理工藝采用液堿和雙氧水在100℃下漂白由于液堿堿性強.溫度高.紡織品不容易洗滌，需要多次水洗，工藝時間長，水電消耗比較大.而且纖維強力容易降低隨著技術的不斷進步.研究出低溫前處理工藝和助劑.使漂白能在80℃的條件下達到高溫漂白的要求.可大大節(jié)約能源.提高生產(chǎn)效率.對纖維強力影響小.水洗容易.而且可以降低廢水中的COD值兩種工藝的比較見圖l.
1.4無鹽染色技術
無鹽染色技術是研究纖維素纖維提高固色率、降低鹽用量的一種染色新技術.通過多活性基離子對有機化合物作為交聯(lián)劑對纖維素纖維進行改性.改性后的纖維索纖維采用活性染料和直接染料進行染色一方面.改性纖維素纖維對活性染料有合適的親和力.同時具有可同色的陽離子基團.通過提高染料的直接性來提高染料的上染率.不必使用大量的無機鹽.可使染料上染率從70%～80%提高到95%以上.從而提高染料的利用率和紡織品的濕處理牢度另一方面.纖維素纖維上還引進了陰離子基團.在改性纖維素纖維染色過程中.染料上染緩慢。在升溫過程中.溫度低時陰離子緩染起主要作用.即動力學控制：溫度高時陽離子化合物在纖維上起主要作用.即熱力學控制通過無鹽染色可使染料的上染率達到98%以上.染色牢度達到4級.從而提高染料的利用率.降低用水量.提高染色產(chǎn)品的質量表3是兩種染色工藝的比較。
表3通過對7只活性染料的單色試驗發(fā)現(xiàn).無鹽染色較常規(guī)有鹽染色的上染率提高9%～15%.固色率提高13%～23%
圖2是兩種染色T藝的廢水比較。
由圖2可看出.常規(guī)有鹽染色要較無鹽染色的染色殘液色度高.無鹽染色的污水易處理.而常規(guī)有鹽染色污水處理后有大量的固體殘留物。
1.5代用堿固色技術
活性染料無鹽染色采用1/8～1/10代用堿代替純堿作固色堿劑一方面減輕了工人的勞動強度及倉儲占用：另一方面由于代用堿容易清洗，可省略一次熱水洗和酸中和.比傳統(tǒng)純堿固色工藝節(jié)水20%.工藝時間縮短了10%.廢水的COD值降低50%.大大降低了污水處理費用。兩者工藝流程如下：
傳統(tǒng)工藝：純堿固色一水洗一酸中和一三次熱水洗一水洗
新工藝：代用堿固色一水洗一二次熱水洗一水洗。
1.6無鹽染色超低浴比染色技術
研究無鹽染色與氣霧染色相結合的超低浴比染色技術.調整德國THEN氣霧染色機的技術參數(shù)和程序.使染色浴比降低到l：4以下。
1.6.1超低浴比染色的特點
德國THEN氣霧染色機具有特殊的噴射設計.由前置的染液噴嘴和氣流噴嘴使染液經(jīng)氣液噴嘴后變成霧珠狀的形態(tài)滲透到纖維內部.由于其染液循環(huán)速度快.采用噴霧染色技術浴比可降低到l：4.大大降低了用水量由于浴比小.染料化料和染色時水的用量等都有不同程度的減少.符合“綠色紡織業(yè)”的發(fā)展方向是紡織品染色工藝上的重大突破它使紡織品染色中產(chǎn)生的污水、染色所消耗的能源、染料、助劑降低到最低臨界點，并具有適染性高、功能多、污水排放量和處理量少、布面磨損少、染色均勻不色花、不起皺痕染色時間短及提高工效等優(yōu)點。
1.6.2無鹽染色的染色指標
通過無鹽染色等清潔生產(chǎn)技術，染色達到以下指標：
a.染料的上染率提高到92%：
b.鹽的用量降低到0：
c.堿的用量降低80%：
d.廢水的色度降低75%：
e.廢水的電導率大大降低
為廢水處理后回用于生產(chǎn)提供了良好的前提條件
1.7無鹽染色協(xié)同印染廢水處理及回用技術
無鹽染色后.廢水進行清濁分流、絮凝沉淀、陶瓷膜過濾.實現(xiàn)低成本回用，其工藝流程如下：
無鹽染色廢水一清濁分流一污水達標處理一陶瓷膜過濾一廢水回用
對廢水的處理采取“分質供水、清污分流”的處理原則“分質供水”即對不同的印染工藝用水要求提供不同的水質.水質要求不高的可以采用一般的回用水.水質要求高的可以再進行陶瓷膜過濾處理：“清污分流”即根據(jù)污水的不同污染情況進行分別處理.對于濃度較高的污水先進行必要的預處理再進入污水處理系統(tǒng)這樣既可保證水質達到處理的要求.又可以有效地降低運行成本。
經(jīng)過該流程處理后.印染水中的濁度、色度與硬度大大地降低.各項水質指標達到或接近印染工藝的用水標準。如表4所示。
2預期目標
2.1噸布耗水節(jié)約30%～40%.廢水中COD含量減少20%以上.蒸汽節(jié)約30%
2.2廢水回用率70%
2.3染化料節(jié)約10%～20%.助劑節(jié)約50%
2.4實現(xiàn)水資源的高效和循環(huán)利用.為未采到印染廢水零排放打下基礎.
3經(jīng)濟效益和社會效益分析
3.1經(jīng)濟效益分析
按年產(chǎn)純棉針織面料1.5萬t計，每年可節(jié)約染料、助劑、排污費、水電汽成本2000多萬元.經(jīng)濟效益顯著
3.2社會效益分析
噸布耗水節(jié)約30%～40%.廢水回用率7O%.為印染行業(yè)節(jié)能減排作出應用示范.具有深遠而廣闊的推廣前景。
4結束語
低耗水印染新技術和高效節(jié)能染色新工藝是紡織印染行業(yè)節(jié)水、降耗、減排的共性技術，可以在全行業(yè)進行推廣應用.對印染行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
來源 張鑫
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