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印染行業(yè)發(fā)展和水資源問題
集萃印花網(wǎng)  2009-12-03 00:00:00
    【集萃網(wǎng)觀察】1 紡織行業(yè)發(fā)展的機(jī)遇

    加入WTO后,我國紡織行業(yè)是利好行業(yè),從業(yè)人數(shù)超過1960萬,加上原料產(chǎn)地(棉花、毛、麻生產(chǎn))的從業(yè)人員1億,共約1.2億, 對國家發(fā)展和社會穩(wěn)定起著十分重要的作用,行業(yè)人士估計(jì),在十年之內(nèi)還將連續(xù)有二位數(shù)增長,然后趨于平衡,保持我國紡織行業(yè)第一大國的地位(數(shù)量上)。

    纖維加工量占全球比重由2000年25%提高到2005年的36%,服裝、化纖、紗、絲、布、呢絨世界產(chǎn)量第一。

    2003~2004年紡織品進(jìn)出口情況

    紡織品的出口順差為全國總順差的2.5倍,如無紡織品的順差,我國外貿(mào)將是逆差。

    2005年紡織品服裝出口情況:貿(mào)易總額達(dá)1346.34億美元,同比增長17.9%,占全國貿(mào)易總額9.47%;出口1175.35億美元,增長20.69%,占全國出口額15.42%;進(jìn)口170.99億美元,增長1. 76%,占全國進(jìn)口額2. 59%;服裝貿(mào)易順差1004.36億美元,全國貿(mào)易順差1018億美元,占全國貿(mào)易順差的98.58%!

    不僅是出口增長迅速,而且隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人民生活水平不斷提高,對紡織品的需求也在快速增長,從2000到2005年,我國城鎮(zhèn)人均衣著消費(fèi)500-790元,增75.3%;(可比增加74.2%),而農(nóng)村人均衣著消費(fèi)96-132元,增46.9%,另一方面,這段時間我國城市化率從36%增加到43%。

因此紡織品消費(fèi)量猛增。

    盡管如此,我國人均纖維消費(fèi)量還低于全球平均水平,世界人均纖維消費(fèi)量在7.5到13kg,全球平均為8.6kg、而美國是33.9kg、目前我國只有6.6kg,與全球平均值還差2kg,僅是這一點(diǎn),纖維需增加260萬t!所以內(nèi)銷前景也十分良好。

    2 發(fā)展中最大的“坎”是水資源問題

    紡織行業(yè)形勢雖好,但發(fā)展中最大的問題是資源和環(huán)保問題,其中最核心是印染行業(yè)的水資源問題。

    因?yàn)榧徔椥袠I(yè)中80%的用水量是印染,印染廢水又是污染重、處理難度高的廢水。

    紡織行業(yè)廢水排放比例在前6位(印染),問題還在于廢水的回用率最低,印染只有7%(紡織全部10%),是所有行業(yè)中最低。

    按今后十年還有二位數(shù)增長,如不加限制,以每年15%速度遞增,僅5年廢水量將從16億t/年--32t億/年,而10年將猛增至64億t/年!這種計(jì)算方法當(dāng)然不妥,這種情況也不可能發(fā)生,但廢水量增加是可能的,因此必須慎重對待發(fā)展和廢水排放量增加問題。

    由于過于集中,即使處理達(dá)標(biāo),水環(huán)境容量也已飽和。

    3 國外印染行業(yè)廢水處理情況

    國外紡織印染行業(yè)比較發(fā)達(dá)的地區(qū),如韓國釜山,日本大阪,意大利米蘭和墨西哥等地,染整企業(yè)也較為集中,印染廢水相對較大,同時在這些地區(qū)自然地形成產(chǎn)業(yè)鏈,即本地區(qū)和周圍地區(qū)形成上游配套的原料生產(chǎn)、供應(yīng);紡織服裝、服飾等下游產(chǎn)品生產(chǎn)、市場銷售;三者形成相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈,這種生產(chǎn)相對集中、產(chǎn)量大、市場規(guī)模大、銷量在國內(nèi)、國際有相當(dāng)影響的“板塊”經(jīng)濟(jì)對染整行業(yè)發(fā)展具有重要意義。

    這與國內(nèi)也很相似,但是國外單個企業(yè)規(guī)模較大,而區(qū)域內(nèi)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于中國,特別是廢水量僅為每天幾千噸到萬噸左右,而我國一個鎮(zhèn)印染廢水量每天1-10萬t的很多,最大的30萬t!,一個縣級市達(dá)到每天60萬t,計(jì)劃達(dá)100萬t!這在世界上是沒有的,不但水量大,而且污染很嚴(yán)重。

    3.1 國內(nèi)外印染廢水量產(chǎn)生分析

    發(fā)展中國家,例越南、泰國、非洲、南美等地紡織、紡織印染還正在發(fā)展,其環(huán)保要求還比較低,與我國前十年相似。

    發(fā)達(dá)國家則不同,噸纖維印染廢水產(chǎn)生量僅為100t(德國)左右,而我國平均為250-400t)!,不但廢水量大,而且污染重。

    滌綸染色可能少一些,一般也在150-250t。

    其原因主要有:

    (1)發(fā)達(dá)國家產(chǎn)品以高檔為主,以純棉產(chǎn)品為例,其原料均為精梳棉,含雜量低前處理簡單;染色用染料、助劑量少;沖洗和后整理用藥、用水量低。

    例堿洗德國用量為20-30g堿,而我國由于使用低檔棉多,雜質(zhì)多,堿用量為80g左右,且沖洗次數(shù)多,因此廢水量大、COD高、pH高。

    (2)工藝相對落后,環(huán)保管理更落后。

    紡織行業(yè)中由于近幾年發(fā)展快,在化纖、紡織方面進(jìn)行了許多技改,已使設(shè)備、規(guī)模走上現(xiàn)代化與國際差距正在縮小,就是印染還處于規(guī)模小的多、相對落后,究其原因是近年發(fā)展太快,業(yè)務(wù)太忙,無暇顧及技術(shù)進(jìn)步。

    有專家估計(jì),我國染化料(染料、助劑等)用量比發(fā)達(dá)國家多20%~30%,如果精打細(xì)算,在目前基礎(chǔ)上節(jié)約5%~10%染化料完全可能,也就是實(shí)施清潔生產(chǎn)的潛力很大。

    國外連續(xù)印染機(jī)械大多采用逆流反洗,用水量減小,我國還是以間隙式居多,這也和加工多品種有關(guān)。

    管理落后另一例子,國外生產(chǎn)車間很清潔,而我國較亂,地上短纖維等用水沖入廢水池,變成廢物處理,這在牛仔水洗中更嚴(yán)重,增加了處理負(fù)擔(dān)。

    3.2 關(guān)于處理方式

    (1)主要有二類。

    意大利、日本等對印染廢水處理采用工廠處理和城市污水綜合處理相結(jié)合的方法。

    在對印染廢水初步處理后達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后和城市污水混合一起進(jìn)入污水處理廠處理,這樣可以提高后續(xù)處理效果,如果印染廠多,則集中處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

    德國由于行業(yè)分散,一般采用單廠處理的模式進(jìn)行處理。

    在印染廠建造污水處理廠,對廠內(nèi)產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理,由于清潔生產(chǎn)和水資源回收做得相對較好,水處理效果處理后的水可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

    另外德國的印染廢水排放量也較少,而且處理技術(shù)比較成熟,投入大,我國基本上也是這二類形式。

    (2)關(guān)于處理技術(shù),印染廢水主要是有機(jī)污染,所以處理方法均以生化法為主,國外采用生態(tài)染料,工藝先進(jìn),因此染化料用量少、廢水量小、污染相對較輕。

    對于廢水量少,采用設(shè)備為主,大水量當(dāng)然還是以構(gòu)筑物為主,但從處理技術(shù)的原理上分析,似乎差別不大,但從技術(shù)深度、自動化程度、設(shè)備質(zhì)量遠(yuǎn)高于國內(nèi)水平。

    3.3 中外印染廢水處理差別分析

    據(jù)了解,發(fā)達(dá)國家印染廢水由于處理較好,并未發(fā)生什麼大的問題。

    并沒有聽說河流、海域嚴(yán)重污染,那末中國為什么印染廢水污染十分嚴(yán)重?

    國內(nèi)外印染廢水處理情況的差別,主要集中在以下幾點(diǎn):

    (1)中國印染行業(yè)量太大、太集中,局部地區(qū)印染廢水處理即使達(dá)標(biāo),也超過環(huán)境容量。

關(guān)于發(fā)展和環(huán)境的同步是中國特有問題,需要認(rèn)真予以解決,這不是一個企業(yè)所能解決的,要靠政府、企業(yè)、行業(yè)合作從根本上予以解決。

    (2)環(huán)保立法和執(zhí)法力度不同

    國外的環(huán)保立法完善、執(zhí)法嚴(yán)格,對污染環(huán)境的企業(yè)和個人的處罰也很嚴(yán)厲。

    我國的環(huán)保立法還不夠完善,沒有達(dá)到發(fā)達(dá)國家水平,在執(zhí)法過程中也受到種種因素的干擾,使得執(zhí)法力度也不夠,實(shí)際情況與公布資料有差距。

    (3)產(chǎn)品檔次不同、利潤不同、因而環(huán)保投入不同

    我國是發(fā)展中國家,印染產(chǎn)品的檔次比較低,集中在中低檔產(chǎn)品,利潤很低。

    例如,目前我國染一米布,最低的加工費(fèi)僅0.4~0.5元,平均也只有0.8元左右,同樣在發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的印染產(chǎn)品檔次比較高,產(chǎn)品附加值高,導(dǎo)致產(chǎn)品利潤高,就以國內(nèi)某外資染廠,加工一米費(fèi)用高達(dá)15元,甚至更多(指國內(nèi)外資、合資企業(yè))。

    因此,發(fā)達(dá)國家對印染廢水處理的投入比較高,相比之下,我國對印染廢水的投入相對較少,我國城市污水廠的投資,原則上為每處理一噸水為3000元,即投資一個10萬t/日城市污水廠,約投資一個億,而難度高的多的印染廢水處理廠,處理一噸水僅1000元,在鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級甚至更低,因此在層次、質(zhì)量、自動化程度、運(yùn)行費(fèi)用等相差較大,某種意義上是應(yīng)付環(huán)保。

    中國印染是世界第一大國,國外經(jīng)驗(yàn)固然要借鑒,根本還是要靠自己,包括印染廢水的回用技術(shù)!

    4 如何解決水資源這一“瓶頸”問題?

    解決方法有以下幾種:(1)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,淘汰低檔耗水量大的產(chǎn)品;(2)開發(fā)和采用新印染技術(shù),降低耗水量(轉(zhuǎn)移印花、電腦噴墨印花、蒸汽噴射染色、液體染料等);(3)改革工藝源頭節(jié)水;(4)廢水處理后回用。

    1和2是較長期改革,這里主要討論3和4二個方面。

    我國紡織企業(yè)研發(fā)投入僅0.25% ;化纖好一點(diǎn)為0.47% ;而發(fā)達(dá)國家為5%。

    原因之一是企業(yè)規(guī)模小,目前研發(fā)投入基本上是產(chǎn)品、工藝技術(shù),用于環(huán)保的比例極低,但目前嚴(yán)峻的形勢,大企業(yè)都已經(jīng)不同程度實(shí)施節(jié)水和水回用,只是尚未形成規(guī)模和氣候,技術(shù)和工藝尚未定型,并且有許多認(rèn)識上的誤區(qū)。

    5 關(guān)于源頭節(jié)水

    印染由于纖維不同(棉、毛、麻、絲、合成纖維、人造纖維等)、染料不同(活性、陽離子、酸性、分散等)、助劑不同、染色工藝不同、產(chǎn)品檔次、厚度及要求不同,印染用水量有較大區(qū)別。

    但總體而言,低檔產(chǎn)品和工藝落后(或管理落后)是用水大的主要原因。

    德國棉印染噸產(chǎn)品用水量僅100t,而我國300t或更高,原因是他們用的精梳棉,雜質(zhì)含量少,堿洗用堿量少,一般為20~30g/kg布,而我國棉花質(zhì)量差、雜質(zhì)多,一般需用80~100克,用水量自然多,我國的多數(shù)企業(yè)印染工藝落后,特別是小印染企業(yè),加上設(shè)備、管理更差,印染浴比高,造成用水量大。

    一般能耗如下:水耗:250-350t/t產(chǎn)品;電耗:1700-2100度/t產(chǎn)品; 蒸汽:18-25t/t產(chǎn)品 ;煤耗:25-30t/t產(chǎn)品。

    節(jié)水的途徑包括:

    (1)逆流漂洗:逐級使用(實(shí)例及問題);

    (2)清濁分流:優(yōu)點(diǎn)及現(xiàn)有工廠的改造,觀念和習(xí)慣;

    (3)分質(zhì)用水(前處理、染色、后整理皂洗、柔軟處理):

    (4)、降低浴比:目前均要求8:1及以下;

    (5)關(guān)于“冷軋堆”:以時間換取能耗及質(zhì)量。

    (6)關(guān)于“印染行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系”:以及噸產(chǎn)品水耗的各類轉(zhuǎn)換可查“印染企業(yè)綜合能耗計(jì)算導(dǎo)則(FZ/T01002-91)中附錄B重量修正系數(shù)。

    總體要求噸產(chǎn)品水耗降低到250t及以下。

    6 廢水處理后回用是必然趨勢

    印染行業(yè)水的回用率僅7%,是全國所有行業(yè)中最低,也是行業(yè)要發(fā)展的必然趨勢,由于我國是印染第一大國,國外經(jīng)驗(yàn)可借鑒的很少,幾乎都需自己研究、創(chuàng)造。

    關(guān)于“十一五”規(guī)劃中:工業(yè)廢水排放量減少10%和紡織行業(yè)“十一五”規(guī)劃中要求:單位產(chǎn)值廢水排放量減少22%,二者的區(qū)別。

    (1)關(guān)于回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):首先要解決回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),先從印染用水水質(zhì)要求分析,表6是現(xiàn)有印染生產(chǎn)用水水質(zhì)要求;表7是將于2007年頒布的印染用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);表8是我們正在研究和使用的建議標(biāo)準(zhǔn)。

    用水標(biāo)準(zhǔn)和回用標(biāo)準(zhǔn)關(guān)心的指標(biāo)是不同的,例如鹽類的累積與回用次數(shù)關(guān)系?助劑、染料和它們降解物對纖維性能的影響?色牢度、色差影響?回用于前處理工藝、染色工藝、后處理工藝水質(zhì)要求的差異?這些都需深入研究。

    (2)清濁分流的必要性:一般濃廢水占總量25%(指染色和第一道沖洗水以及前處理工序中部分濃水,例退漿、減量等)、淡廢水占75%,以后者回用50%~60%,總回用率在40%~50%;當(dāng)然老廠無法清濁分流,也可以部分深度處理后回用;目前已經(jīng)集中處理達(dá)標(biāo)的,也可以深度處理,關(guān)鍵區(qū)別是運(yùn)行費(fèi)用的合理性(理由)。

    (3)深度處理技術(shù)概述:達(dá)標(biāo)處理和回用技術(shù)的區(qū)別;生物濾池;延時曝氣;水解酸化;厭氧;盡量少加藥及其理由。

    (4)關(guān)于膜技術(shù)的應(yīng)用:優(yōu)點(diǎn)及價格,超濾膜及反滲透膜的能耗及通量(15~18l/m2h),完整的運(yùn)行費(fèi)用估算。

    (5)工藝組合和因地制宜:針織印染、棉印染、化纖印染、絲綢印染、毛、麻印染區(qū)別及各廠實(shí)際。

    (6)關(guān)于零排放:這是一種理念,世界上只有德國一個小廠,他的做法和原因。

    僅最后濃水蒸發(fā)的價格!用余熱蒸發(fā)的困難及需解決的問題。

    (7)關(guān)于新技術(shù)、專利技術(shù)的應(yīng)用:工程應(yīng)該用最穩(wěn)妥、最成熟的技術(shù),光化學(xué)催化、特殊菌種、特效試劑、超聲波、微波、超臨界態(tài)、等離子態(tài)、高溫高壓濕法氧化等技術(shù),在工程上慎用。

由于是新事物,建議必需有相同規(guī)模、相似水質(zhì)的工程實(shí)例或進(jìn)行中試,中試的規(guī)模是工程量的3%~5%。

    7運(yùn)行成本是實(shí)施回用的關(guān)鍵

    經(jīng)濟(jì)核算包括二部分:一次性基建投資和運(yùn)行成本,需要指出的是,運(yùn)行成本包括日常運(yùn)行費(fèi)用,即藥劑費(fèi)、電費(fèi)、人員費(fèi)等,但運(yùn)行成本除此之外還應(yīng)包括土建和設(shè)備的折舊、維修費(fèi)。

    運(yùn)行成本是節(jié)水或回用是否實(shí)施的關(guān)鍵。

    從目前我們實(shí)施的幾個項(xiàng)目分析,只要清濁分流,以淡廢水占75%,回用率70%(即總回用率約50%)計(jì),淡廢水部分運(yùn)行費(fèi)用在1.50元/t水以下,但基建投資由于分成二部分,總投資約增加30%,占地面積增加30%。

    對缺水地區(qū),如水費(fèi)2.50元/t水,加上排水費(fèi)1.50元/噸水,則幾年之內(nèi)可以盈利,完全能夠接受,并值得推廣,但應(yīng)根據(jù)各廠實(shí)際,注意技術(shù)參數(shù)的選擇是關(guān)鍵,最好先進(jìn)行中試!以下是實(shí)例:

    浙江某針織印染公司,根據(jù)多年監(jiān)測,其混合廢水的COD小于500mg/l;車間內(nèi)已設(shè)二道管道,可以分別排放濃、淡廢水,淡廢水COD略小于200 mg/l;濃廢水(包括回用水處理中較濃水)COD約1000~1100mg/l;淡廢水采用東華大學(xué)技術(shù),其工藝路線:

    兼氧-好氧-生物濾池-復(fù)合反應(yīng)-陶瓷膜-(二氧化氯)-出水

    其中陶瓷膜濃縮水與濃水合并處理達(dá)標(biāo)排放,二氧化氯是作為保險裝置,平時不用,作用有二:1、當(dāng)色度略超時作為退色;2、如回用水池長綠藻,作為滅藻用。

    已運(yùn)行三個多月,情況非常好,水質(zhì)優(yōu)于設(shè)定標(biāo)準(zhǔn),感官指標(biāo)優(yōu)于當(dāng)?shù)刈詠硭,全部用于染色,其色牢度、色差等指?biāo)完全符合要求,淡水回用率約70%,總回用率可達(dá)50%,但目前不用于后整理部分,一則不需要,二則主要考慮鹽類可能累積,是否會影響產(chǎn)品質(zhì)量尚需研究。

    回用水處理部分經(jīng)濟(jì)分析:電費(fèi)0.85度電/t水,以每度電費(fèi)0.7元計(jì)為0.595元/t水;藥劑費(fèi)0.4元/t水;設(shè)備折舊費(fèi)約0.2元/t水;化驗(yàn)分析、人工費(fèi)0.15元/t水;全部費(fèi)用為1.345元/t水;但應(yīng)考慮,由于清濁分流,初期投資和占地面積各約增加30%。

    但與目前我國水污染和水費(fèi)不斷上漲相比,這肯定是發(fā)展方向。

    山東某棉紡印染廠,采用清濁分流,工藝流程與上述廠相似,但由于主要生產(chǎn)高檔襯衫,前處理水量較大,并且表面活性劑和熒光增白劑含量較高,在中試過程中,一是泡沫較多;二是,殘余熒光增白劑對淺色產(chǎn)品有影響,因此經(jīng)過研究,調(diào)整設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù),用相似的工藝達(dá)到回用目標(biāo),經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也基本相近。

    來源: 中國印染行業(yè)協(xié)會   作者:奚旦立,陳季華,馬春燕

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