【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(jì).我國(guó)染整業(yè)年耗水量超過(guò)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(xiàng)高耗水和高污染的工程.特別在針織物活性染料染色過(guò)程中表現(xiàn)更為突出.而活性染料近年來(lái)已成為紡織品染色最重要的一類(lèi)染料。
本文通過(guò)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(wú)鹽染色新技術(shù).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(shí)節(jié)省大量無(wú)機(jī)鹽.有利于進(jìn)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(wú)機(jī)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(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)內(nèi)容
1.1精練酶前處理節(jié)水技術(shù)
傳統(tǒng)前處理工藝用液堿和雙氧水漂白.由于液堿堿性強(qiáng).不容易洗滌.需要多次水洗.工藝時(shí)間長(zhǎng).水消耗比較大，而且纖維強(qiáng)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(duì)纖維強(qiáng)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(jiàn)表l。
1.2除氧酶脫氧技術(shù)
對(duì)于氧漂后的脫氧工藝.傳統(tǒng)脫氧工藝是應(yīng)用大蘇打或其他化學(xué)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(zhì)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(zhuān)一性.僅作用于雙氧水.對(duì)染料沒(méi)有影響.所以脫氧后不用排水可以直接進(jìn)行染色.既縮短了工藝時(shí)間.提高了工效.又減少了污水排放兩種工藝的比較見(jiàn)表2。
1.3低溫活化漂白技術(shù)
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(qiáng).溫度高.紡織品不容易洗滌，需要多次水洗，工藝時(shí)間長(zhǎng)，水電消耗比較大.而且纖維強(qiáng)力容易降低隨著技術(shù)的不斷進(jìn)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(dá)到高溫漂白的要求.可大大節(jié)約能源.提高生產(chǎn)效率.對(duì)纖維強(qiáng)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(jiàn)圖l.
1.4無(wú)鹽染色技術(shù)
無(wú)鹽染色技術(shù)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(shù).通過(guò)多活性基離子對(duì)有機(jī)化合物作為交聯(lián)劑對(duì)纖維素纖維進(jìn)行改性.改性后的纖維索纖維采用活性染料和直接染料進(jìn)行染色一方面.改性纖維素纖維對(duì)活性染料有合適的親和力.同時(shí)具有可同色的陽(yáng)離子基團(tuán).通過(guò)提高染料的直接性來(lái)提高染料的上染率.不必使用大量的無(wú)機(jī)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(jìn)了陰離子基團(tuán).在改性纖維素纖維染色過(guò)程中.染料上染緩慢。在升溫過(guò)程中.溫度低時(shí)陰離子緩染起主要作用.即動(dòng)力學(xué)控制：溫度高時(shí)陽(yáng)離子化合物在纖維上起主要作用.即熱力學(xué)控制通過(guò)無(wú)鹽染色可使染料的上染率達(dá)到98%以上.染色牢度達(dá)到4級(jí).從而提高染料的利用率.降低用水量.提高染色產(chǎn)品的質(zhì)量表3是兩種染色工藝的比較。
表3通過(guò)對(duì)7只活性染料的單色試驗(yàn)發(fā)現(xiàn).無(wú)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(wú)鹽染色的染色殘液色度高.無(wú)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(shù)
活性染料無(wú)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(dòng)強(qiáng)度及倉(cāng)儲(chǔ)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(shí)間縮短了10%.廢水的COD值降低50%.大大降低了污水處理費(fèi)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(wú)鹽染色超低浴比染色技術(shù)
研究無(wú)鹽染色與氣霧染色相結(jié)合的超低浴比染色技術(shù).調(diào)整德國(guó)THEN氣霧染色機(jī)的技術(shù)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(diǎn)
德國(guó)THEN氣霧染色機(jī)具有特殊的噴射設(shè)計(jì).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(nèi)部.由于其染液循環(huán)速度快.采用噴霧染色技術(shù)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(shí)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(diǎn)，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(shí)間短及提高工效等優(yōu)點(diǎn)。
1.6.2無(wú)鹽染色的染色指標(biāo)
通過(guò)無(wú)鹽染色等清潔生產(chǎn)技術(shù)，染色達(dá)到以下指標(biāo)：
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(dǎo)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(wú)鹽染色協(xié)同印染廢水處理及回用技術(shù)
無(wú)鹽染色后.廢水進(jìn)行清濁分流、絮凝沉淀、陶瓷膜過(guò)濾.實(shí)現(xiàn)低成本回用，其工藝流程如下：
無(wú)鹽染色廢水一清濁分流一污水達(dá)標(biāo)處理一陶瓷膜過(guò)濾一廢水回用
對(duì)廢水的處理采取“分質(zhì)供水、清污分流”的處理原則“分質(zhì)供水”即對(duì)不同的印染工藝用水要求提供不同的水質(zhì).水質(zhì)要求不高的可以采用一般的回用水.水質(zhì)要求高的可以再進(jìn)行陶瓷膜過(guò)濾處理：“清污分流”即根據(jù)污水的不同污染情況進(jìn)行分別處理.對(duì)于濃度較高的污水先進(jìn)行必要的預(yù)處理再進(jìn)入污水處理系統(tǒng)這樣既可保證水質(zhì)達(dá)到處理的要求.又可以有效地降低運(yùn)行成本。
經(jīng)過(guò)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(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到或接近印染工藝的用水標(biāo)準(zhǔn)。如表4所示。
2預(yù)期目標(biāo)
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(shí)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(chǔ).
3經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析
3.1經(jīng)濟(jì)效益分析
按年產(chǎn)純棉針織面料1.5萬(wàn)t計(jì)，每年可節(jié)約染料、助劑、排污費(fèi)、水電汽成本2000多萬(wàn)元.經(jīng)濟(jì)效益顯著
3.2社會(huì)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(yīng)用示范.具有深遠(yuǎn)而廣闊的推廣前景。
4結(jié)束語(yǔ)
低耗水印染新技術(shù)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(shù)，可以在全行業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用.對(duì)印染行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
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