第四章-印染厂清洁生产与节水节能设计

SchoolofChemicalandMaterialEngineering第4章印染厂清洁生产与节水节能设计SchoolofChemicalandMaterialEngineering1.充分理解清洁生产和节水节能环保在印染厂设计中的重要性。2.了解印染厂清洁生产、节水节能设计对工艺、技术、设备的要求。学习要求SchoolofChemicalandMaterialEngineering第一节印染厂清洁生产和节水节能的意义第二节有关清洁生产与节水节能的政策与标准第三节印染厂清洁生产及节水节能的途径目录SchoolofChemicalandMaterialEngineering概述我国目前的情况：具世界银行近年的统计，我国人均水资源量在统计的132个国家中居82位，属于水资源紧缺的国家。《纺织工业污染防治规划》的要求：到2010年，纺织工业中的大、中企业要全部推行清洁生产和清洁生产审核，对污染严重的印染企业，要强制实行清洁生产审核。国家经济贸易委员会资源部[2001]1017号“工业节水‘十五’规划”要求：新建、改建和扩建工业项目，严格执行“三同时、四到位”制度。SchoolofChemicalandMaterialEngineering三同时：工业节水设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入运行。四到位：工业企业要做到用水计划到位、节水目标到位、节水措施到位、管理制度到位。印染厂新建、扩建和改建的设计中必须考虑的问题：节省资源和保护环境、选用节水节能和低污染的清洁生产工艺。SchoolofChemicalandMaterialEngineering第一节印染厂清洁生产和节水节能的意义1.清洁生产：在生产过程、产品和服务中既满足人类需要，又要合理利用自然资源，追求经济效益最大化和对人类与环境危害最小化的生产方式。清洁生产技术和工艺、清洁产品、清洁能源，是相对于现在技术工艺、产品和能源而言。2.清洁生产的具体含义（1）改进设计，在工艺和产品设计时，要充分考虑资源的有效利用和环境保护，生产的产品不危害人体健康，不危害环境，能够回收的产品要易于回收。SchoolofChemicalandMaterialEngineering（2）使用清洁的能源，并尽可能采用无毒、无害或低毒、低害原料替代毒性大、危害严重的原料。（3）采用资源利用率高、污染物排放量少的工艺技术与设备，替代资源利用率低、污染物产生量多的工艺和设备。（4）综合利用，对生产过程中产生的废物、废水和余热等进行综合利用或循环使用。（5）改善管理，包括原料、设备、生产过程、产品质量、现场环境管理等。SchoolofChemicalandMaterialEngineering3.清洁生产的意义（1）可避免走工业化国家“先污染、后治理”的老路，减少工业“三废”或防止“三废”对环境和人体健康造成的危害，使工业具有可持续发展的物资基础。（2）是对传统的末端治理工业污染模式的根本变革，是环境保护战略由被动反应向主动行动的一种思想观念的转变。4.印染厂设计的注意点：采用高效新技术，采用低废、无废工艺，选择高效节能设备，提高能源利用率，节能、节水，不用有毒有害的原料，开展资源综合利用，从源头削减废水及污染物的产生量。SchoolofChemicalandMaterialEngineering第二节有关清洁生产与节水节能的政策与标准一、2002年6月发布了《中华人民共和国清洁生产促进法》，自2003年1月1日起施行。二、GB4287－2008《纺织染整工业水污染物排放标准》。三、2001年8月8日，国家环保总局发布了《印染行业废水污染防治技术政策》，政策对各类纺织品的印染工艺提出了较全方面的规定。SchoolofChemicalandMaterialEngineering四、2006年7月3日，国家环保总局发布了《清洁生产标准纺织业（棉印染）》（编号HJ/185-2006），于2006年10月1日实施，标准用于棉印染生产企业清洁生产的审核和清洁生产潜力与机会的判断，以及清洁生产绩效评定和清洁生产绩效公告制度。标准对企业的评级分为三级：一级是国际清洁生产先进水平；二级是国内清洁生产先进水平；三级是代表国内清洁生产基本水平。SchoolofChemicalandMaterialEngineering五、纺织产品有害物质的限定和检验标准：GB/T18885－2002生态纺织品技术要求。对纺织品的pH值、甲醛、10种金属、杀虫剂、三种含氯酚及邻苯基苯酚（OPP）的化学物质、PVC增塑剂、有机锡化合物、有机氯染色体等有害物质规定了限值，且禁止一些致癌、致敏染料、禁用PBB（多溴联苯）、TEPA[三-(氮环丙基)-磷化氧]、TRIS[三－(2,3-二溴丙基)-磷酸酯]三种阻燃剂。禁用的致癌芳香胺24种，致癌染料9种，可还原出致癌芳香胺的染料约为210种。SchoolofChemicalandMaterialEngineering六、Oeko-TexStandard100标准（生态纺织品标准100）。欧美地区许多大型采购商都将Oeko-TexStandard100标准作为产品采购的技术依据。1.纺织品等级：根据纺织品的用途及检测方法分：（1）婴儿用品（一类产品即第一级别）：除皮制衣物外，用来制作婴儿及两岁以下儿童服装的织物、原材料和附件。（2）直接接触皮肤类（二类产品）：穿着时，大部分直接接触皮肤的织物。（如：上衣、衬衣、内衣等）。SchoolofChemicalandMaterialEngineering（3）不接触皮肤的产品（三类产品）：穿着时，只有小部分直接接触皮肤，大部分没有接触到皮肤的织物。（如：填充物、衬里等）。（4）装饰材料（四类产品）：用来缝制室内装饰品的一切产品及原料，如桌布、墙面遮盖物、家具用织物、窗帘、室内装潢用织物、地面遮盖物、窗垫等。SchoolofChemicalandMaterialEngineering2.2008版Oeko-TexStandard100标准（生态纺织品标准100）或（国际环保纺织品生态认证）的修订：（1）甲醛的限定值由原来的20ppm修订为16ppm；（2）农药的禁用列表中增加了六种含氯有机农药；（3）氯化苯酚测定的物质由四氯苯酚的一种异构体修订为三种异构体，限定值为三个异构体的总和值；（4）有机锡化物中新增三苯基锡，除第一级别婴儿用纺织品的限定值为0.5ppm外，第二级别、第三级别、第四级别纺织品的限定值为1.0ppm；SchoolofChemicalandMaterialEngineering（5）二丁基锡的限定值扩延到第二级别、第三级别、第四级别纺织品，限定值为2.0ppm；（6）生物活性物质将由原来允许第四级别纺织品使用修订为对所有级别纺织品均禁用；（7）石棉纤维列入“禁用纤维列表”。SchoolofChemicalandMaterialEngineering七、国家经贸委从2000年起编制并陆续公布的《国家重点行业清洁生产技术导向目录》1.2000年2月公布第一批，目录涉及冶金、石化、化工、轻纺和纺织5个行业，共57项清洁生产技术。纺织行业有13项：转移印花新工艺，超滤法回收染料，涂料染色新工艺，涂料印花新工艺，棉布前处理冷轧堆一步法工艺，酶法水洗牛仔织物，丝光淡碱回收技术，红外线定向辐射器代替普通电热原件及煤气，酶法退浆，粘胶纤维厂蒸煮系统废气回收利用，用高效活性染料代替普通活性染料减少染料使用量，从洗毛废水中提取羊毛脂，涤纶纺真丝绸印染工艺碱减量工段废碱液回用技术。SchoolofChemicalandMaterialEngineering2.2003年3月公布第二批《国家重点行业清洁生产技术导向目录》，目录涉及冶金、机械、有色金属、石油和建材5个重点行业，共56项清洁生产技术，无纺织行业。3.2006年11月公布第三批《国家重点行业清洁生产技术导向目录》，目录涉及钢铁、有色金属、电力、煤炭、化工、建材、纺织等行业，共28项清洁生产技术。纺织行业有4项：对苯二甲酸的回收和提纯技术（涤纶织物碱减量工艺），上浆、退浆液中PVA（聚乙烯醇）回收技术，气流染色技术，印染业自动调浆技术和系统。SchoolofChemicalandMaterialEngineering4.印染行业推行的清洁生产工艺项目的主要原则：节水节能、减少污水排放、资源回收利用、替代禁用染化料。八、纺织印染行业污水排放标准提高和对棉纺企业清洁生产水平的审核和评定对纺织印染行业的影响提高了纺织印染行业的进入门槛，对不能支付环保开支的企业难以进入行业。现有企业必须支付更高环保资金。SchoolofChemicalandMaterialEngineering第三节印染厂清洁生产和节水节能的途径一、采用清洁生产、节水节能、少污染物排放的技术（一）生物酶处理技术1.生物酶处理的特点：生产中不会产生有害的副产品，排放物也不会污染环境，酶处理条件温和、节能，处理后纺织品上不含有对人体健康有害的物质，是公认的有利于环保的清洁生产工艺。SchoolofChemicalandMaterialEngineering2.纤维素纤维织物酶处理：可在常规间歇或连续式设备上与纤维素纤维织物退浆、煮练、漂白等结合进行，生物酶可将杂质彻底分解成可溶性的小分子，降低了废水中的BOD和COD值，减少污水处理负担。3.蛋白酶对羊毛的处理：可除去羊毛纤维的鳞片，改善织物起球和缩水现象，提高上染率，可用于羊毛织物的防缩整理加工，以替代氯化处理，降低废水中的AOX（可吸附的有机卤化物）指标。4.绢丝蛋白酶处理：用纤维素酶和蛋白酶进行精练和漂白，不仅可以除去杂质，提高织物的柔软性和润湿性，降低废水处理的负担。SchoolofChemicalandMaterialEngineering（二）冷轧堆技术1.冷轧堆前处理冷轧堆前处理：将传统的退煮漂三步法合并为一步法的工艺。冷轧堆前处理的优点：与传统三步法相比，用碱量低，节水近2倍，节能近3倍，可降低生产成本，减少废水排放，降低污水处理负担。冷轧堆前处理设备：LMH035型冷轧堆机、LMH658型汽蒸水洗机等。SchoolofChemicalandMaterialEngineering2.冷轧堆染色特点：工艺较卷染简便，较轧染省去了中间烘燥和汽蒸或焙烘两道工序，设备投资少；可在室温下染色，节水节能，准备周期短，染料利用率高，牢度好，重现性好，适合小批量生产。活性染料冷轧堆染色加工过程：织物浸轧染料和碱剂→打卷→堆置[室温慢速转动3～24h]→水洗→皂煮→水洗→烘干活性染料冷轧堆染色染料的选择：选择反应性和扩散性较高的染料，可使织物布面色泽均匀，透染性良好，厚薄织物均适用。配方及工艺条件举例：见P130～131。SchoolofChemicalandMaterialEngineering（三）高效短流程前处理技术1.概述高效短流程前处理技术：把退浆、煮练、漂白三步法变成二步法或一步法，采用高温汽蒸法。高效短流程前处理技术的特点：可缩短生产时间、节能、节约染化料，节水、减少废水排放量。实现高效短流程前处理的关键：配备符合工艺要求的浸渍、汽蒸和水洗设备。SchoolofChemicalandMaterialEngineering2.高效短流程前处理技术种类（1）二步法工艺2种①织物先退浆，再碱氧一浴煮漂适应性：适用于含浆较重的纯棉厚重紧密织物。工艺关键：退浆及洗涤必须彻底，最大限度地去除浆料和部分杂质，减轻碱氧一浴煮漂工序的压力，使双氧水稳定分解。工艺流程分类：根据设备不同可分5种，具体见P132。SchoolofChemicalandMaterialEngineering②织物先退煮一浴再常规漂白适应性：适用于浆料不重的纯棉中薄织物及涤棉混纺织物。工艺特点优点：漂白不与烧碱同浴，对双氧水稳定剂要求不高；双氧水分解速度较慢，对纤维损伤较小，工艺安全系数较高。缺点：浆料在强碱浴中不易洗净，影响退煮效果，退煮后必须充分水洗。Sc