清洁生产循环经济

2 0 0 6 第三眉全豳巢羹清洁生产、节水、节能、降耗新技术交流会论文秦 清洁生产循环经济 张建祥，于永彬，李磊 ( 鲁泰纺织股份有限公司) 摘要：介绍鲁泰公司清洁生产的情况。在废水回用研究方面，采用超滤膜回收P V A 浆料，利用德国科尔庭 ( K 6 r t i n g ) 的蒸化设备对色织废碱液回收利用，均获得良好的社会和经济效益。 1 前言 纺织印染行业污染物排放量较大，其中废水污染占整个污染物的8 0 。据统计，2 0 0 3 年印染 废水排放量在全国各行业居第五位，占全国排污总量的7 5 ，且重复利用率只有1 0 左右。它 是一种色度较高，以人工合成有机物为主、浓度较高属于较难处理的工业废水。 近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使P V A 浆料和新型助剂等难生化降解的 有机物大量进入印染废水中。旧生化法处理C O D c ，去除率由原来的7 0 下降到5 0 左右，甚至 更低。色度的去除也是印染废水处理的一大难题，而丝光废水B O D 5 、C O D c r 也较高。P V A 浆料 造成的C O D c ，占印染废水总C O D c r 的比例相当大，其去除率只有2 0 ' - ' 3 0 。P V A 不易降解( 自 然条件下完全降解需要9 0 0 天) ，大量的P V A 随着退浆废水进入江河湖泊，严重污染了水生态环 境系统。美国在2 0 世纪8 0 年代初就提出了P V A 对环境的污染问题，欧洲的一些国家( 如德国 等) ，最近已开始禁用P V A 。由于P V A 具有优良的上浆性能，目前还很难在全行业的经纱上浆中 不用，尤其在高支高密织物上浆中还无替代的产品。P V A 浆料回收与再利用符合清洁生产的要求。 注重环保，发展绿色纺织品生产，推行清洁生产技术，走循环经济之路是印染行业“十一五” 的奋斗目标。最终实现能耗下降2 0 ，用水量降低3 0 ，污染物排放量下降1 0 。为了企业能够 尽快达到此目标，推行清洁生产极为必要。对于纺织印染企业来说，清洁生产就是要从生产源头 下手，实施清洁生产，减少生产过程中能源的使用和废物料产生量，提高废水、物料的回收利用 比例，从而减轻末端治理的资金投入和负担，造福人类。 2 鲁泰公司的清洁生产 鲁泰公司以生产色织布为主，其清洁生产包括前中后三期处理体系。前期进行清浊分流，加 工过程中的冷凝水、冷却水回收直接用于染纱前处理或后续整理水洗工序，染色后几道水洗用水， 可用于丝光整理后的水洗加工中。中期进行废水的回收利用，退浆废水、丝光废水因C O D c r 、B O D ， 较高很难处理，研究工艺对P V A 、液碱进行回收利用。后期进行末端处理，对无法回收利用的染 一2 5 2 0 0 6 第量届全豳染蔓请培生产、节水、节能、降耗新技术交流会论文集 色等废水排进污水站做生化处理，然后进入污水处理厂做深度处理，使之达到较高排放标准。 2 1P V A 浆料的回用 我公司自2 0 0 2 年就投入对P V A 回收及回用的研究，公司技术人员先后到日本、欧洲等厂家 考察学习，对国外P V A 处理及回收利用的现状和方法进行充分了解。学习国外的先进经验，又 与国外专家和科研院所合作研究制定我们的退浆水处理方案。鲁泰公司在色织行业提出退浆后 P V A 浆料的回用研究在国内实属首家。国外虽已有采用膜分离技术回收P V A 的技术应用，但在 色织行业中P V A 的回收仍是难题，至今未很好的解决。 现在P V A 回收应用最多的是膜分离技术。膜分离技术是以选择性多孔薄膜为分离介质，使 分离的溶液借助外界压力以一定的流速，沿着具有一定孔径的膜表面流动，低分子溶质通过膜， 大分子溶质被截留，以此来分离溶液中不同分子量的物质，从而达到分离、提纯的目的。膜分离 主要是压力驱动的分离过程，按分离孔径的大小可分为如下的分离过程：微滤、超滤、纳滤和反 渗透。示意图见图1 。 图1 根据P V A 退浆废水的特点，采用超滤膜过滤最适合。超滤膜按材料分为有机膜和无机膜两 种。通过对比，因浆料温度高，粘度大，有机膜难以承受其苛刻条件。而陶瓷膜具有耐酸碱、耐 高温、抗污染、寿命长等特点，适合用于大规模工业化的处理。2 0 0 4 年随着技术方面的日益成熟， 公司认为解决P V A 的回收利用已成为可能，总工程师经过与外国专家、国内科研院所交流后认 真研究，确定了超滤膜分离退浆废液的处理方案。选用德国进口的陶瓷膜过滤设备，对贝宁格退 浆设备改造实现退浆液的回收，P V A 浆液浓缩到1 0 的浓度。回收液5 0 回用到生产中去，5 0 卖给附近造纸厂作原料。现退浆废水过滤设备的处理能力为5 t h 。退浆废水过滤回收处理工艺流 程见图2 ： 一2 6 2 0 0 6 第三眉全豳蔡，E 清冶生产、节水、节能、降耗新技术交流会论文集 坯布 一L I 浆纱机 l 千 l 经纱 l 图2 处理前色织品种退浆废水会有一定的色度，其主要污染物聚乙烯醇( P V A ) 的C O D 。值在 4 5 0 0 m p J L 左右，B O D 5 值在5 0 0 m g L 左右。每h 退浆机收集退浆废水约6 m 3 。设备投产后废水回 收率达到8 0 ，回收后的废液的C O D 。含量由4 5 0 0 m g L 左右降至l O O O m g m 左右，污水处理后 B O D 5 由原5 0 0 m g L 降低到1 5 0 m e J L ，大大改善废水可生化性，进入污水处理厂再进行深度处理。 设备投产后年可节约浆料9 0 0 t ，水4 0 0 0 0 t ，减少排污量2 7 0 0 0 t ，直接经济效益1 0 0 0 万元，年。 P V A 回收技术的研究和应用，为其他纺织行业的发展开辟新的方向，获得良好的社会效益和经济 效益。 2 2 液碱的回用 我公司色织产品丝光加工后的碱液带有颜色，回收较困难，一般通过强酸中和、消色后直接 排放的方法处理，造成液碱、硫酸的大量浪费，生产成本居高不下。公司经过考察研究，选用德 国科尔庭( K 6 r t i n g ) 的蒸发设备做液碱回收系统，浓缩弱碱液继续用于丝光整理。 科尔庭蒸发装置采用自然循环的原理。新蒸汽在蒸发器管外部冷凝，从而使碱液在管内剧烈 沸腾。碱液从分离器经回流管返回蒸发器，这样碱液在分离器和蒸发器之间循环。通过蒸发水分 进行浓缩。蒸发级数越多，所需蒸汽量越少。蒸发装置的级数与热水量是相匹配的。 根据公司生产实际，收集淡碱后先蒸化浓缩，再进入消色装置，消除浓碱液的颜色，直接送 回到丝光机使用，冷凝液用于坯布前处理。其J j n - r 流程如下： 一2 7 2 0 0 6 第量眉全豳染生清洁生产、节水、节能、降耗新技术克流会论文裹 回收前，每天消耗1 0 0 N a O H8 9 6 2 k g ，单价1 7 9 _ 元，k g ，1 0 0 硫酸中和需1 0 6 4 7 k g 天，单 价0 5 5 元，蚝。蒸汽价9 0 融，电0 5 1 元，度，人工费6 元l l ，污水处理费1Y r t ，软化水3 2T t J t 。 回收后，1 0 0 新烧碱使用4 3 4 6k g ，天，1 0 0 硫酸5 3 2 3 7k g 厌。回收前后效益对比如下表： 无碱回收配备淡碱回收系统 烧碱R M B l l7 1 7 3 23 7 7 5 硫酸( 中和)R M B m2 7 01 4 2 l 蒸汽消耗量( 水加热)R M B h1 8 4 0 92 7 9 清洗用软水 R M B l l2 9 8 70 加热软水所消耗蒸汽 l t m l l1 0 6 9 3O 污水( 淡碱中和) 约l 岫m 1 0 1 2O 5 1 丝光机一年工作时间 h6 8 6 46 8 6 4 人工成本l t M 咀l lO7 6 5 功率 R M B h07 6 5 其他成本R M 旧l l08 0 0 0 0 总计R M 暇l l9 0 4 8 9 6 02 4 1 1 8 3 6 注g 丝光机工作时间按2 2 h 天，2 6 天月，1 2 月年计算 现该系统淡碱回收能力是9 t h ，回收率可达到5 0 。年可节省液碱( 4 8 波美度) 9 0 0 0 t ，硫 酸5 5 0 0 t ，冷凝水8 7 0 0 0 t ，年可产生经济效益约7 0 0 多万元。 2 3 废水处理 我公司全部采用进口染料，上染率较高，染色废水的色度相对较低。而P V A 、液碱绝大部分 经过回收利用，回收后的废液C O D c 。、B O D 5 均较低，与其它废水一块直接排到污水处理站采用 生化法进行一次处理，再排到废水厂进行二次处理。其流程为： 一2 8 2 0 0 6 第三履全腿搠 ，漪靖生产、节水、节能、降精技术交鞠：啊r 论文j 处理前的废水c O D Q 在1 2 0 0 m g L 左右，B O D 5 在2 4 0 m g L 左右，色度2 0 0 - 3 0 0 度，悬浮物 2 0 0 3 0 0 m g L ，p H 值1 1 左右。经过处理后的废水，C O D o 达到1 2 0 m g L 左右，B O D 5 值5 0 m g L 左右，色度5 0 一6 0 度，悬浮物6 0 m g L ，p H 值在8 左右。日处理量为8 0 0 0 t 。 3 推广应用前景 环保和资源的充分利用是当今社会发展的主题。清洁生产意义深远，其一，清洁生产是通向 国际市场的通行证；其二，具有深远的社会效益，造福社会；其三，资源回用，降低成本，创造 经济效益；其四，为企业的可持续发展提供了动力。在整个行业中的推广具有广阔的前景。 参考文献 1 】印染废水处理技术，朱虹，中国纺织出版社，2 0 0 4 【2 】吴俊等无机陶瓷膜处理印染废水的实验研究，染料与染色，2 0 0 4 ，4 1 ( 4 ) ，2 4 1 “ 2 4 3 一2 9