第四章 印染廠清潔生產(chǎn)與節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì).ppt

1、第4章,印染廠清潔生產(chǎn) 與節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì),1.充分理解清潔生產(chǎn)和節(jié)水節(jié)能環(huán)保在印染廠設(shè)計(jì)中的重要性。 2.了解印染廠清潔生產(chǎn)、節(jié)水節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)工藝、技術(shù)、設(shè)備的要求。,學(xué) 習(xí) 要 求,第一節(jié) 印染廠清潔生產(chǎn)和節(jié)水節(jié)能的意義,第二節(jié) 有關(guān)清潔生產(chǎn)與節(jié)水節(jié)能的政策 與標(biāo)準(zhǔn),第三節(jié) 印染廠清潔生產(chǎn)及節(jié)水節(jié)能的途徑,目 錄,概 述,我國(guó)目前的情況：具世界銀行近年的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)人均水資源量在統(tǒng)計(jì)的132個(gè)國(guó)家中居82位，屬于水資源緊缺的國(guó)家。 紡織工業(yè)污染防治規(guī)劃的要求：到2010年，紡織工業(yè)中的大、中企業(yè)要全部推行清潔生產(chǎn)和清潔生產(chǎn)審核，對(duì)污染嚴(yán)重的印染企業(yè)，要強(qiáng)制實(shí)行清潔生產(chǎn)審核。 國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)資源

2、部20011017號(hào)“工業(yè)節(jié)水十五規(guī)劃”要求：新建、改建和擴(kuò)建工業(yè)項(xiàng)目，嚴(yán)格執(zhí)行“三同時(shí)、四到位”制度。,三同時(shí)：工業(yè)節(jié)水設(shè)施必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入運(yùn)行。 四到位：工業(yè)企業(yè)要做到用水計(jì)劃到位、節(jié)水目標(biāo)到位、節(jié)水措施到位、管理制度到位。 印染廠新建、擴(kuò)建和改建的設(shè)計(jì)中必須考慮的問題：節(jié)省資源和保護(hù)環(huán)境、選用節(jié)水節(jié)能和低污染的清潔生產(chǎn)工藝。,第一節(jié) 印染廠清潔生產(chǎn)和節(jié)水節(jié)能的意義,1.清潔生產(chǎn)：在生產(chǎn)過程、產(chǎn)品和服務(wù)中既滿足人類需要，又要合理利用自然資源，追求經(jīng)濟(jì)效益最大化和對(duì)人類與環(huán)境危害最小化的生產(chǎn)方式。清潔生產(chǎn)技術(shù)和工藝、清潔產(chǎn)品、清潔能源，是相對(duì)于現(xiàn)在技術(shù)工藝、產(chǎn)品和能

3、源而言。 2.清潔生產(chǎn)的具體含義 （1）改進(jìn)設(shè)計(jì)，在工藝和產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮資源的有效利用和環(huán)境保護(hù)，生產(chǎn)的產(chǎn)品不危害人體健康，不危害環(huán)境，能夠回收的產(chǎn)品要易于回收。,（2）使用清潔的能源，并盡可能采用無(wú)毒、無(wú)害或低毒、低害原料替代毒性大、危害嚴(yán)重的原料。 （3）采用資源利用率高、污染物排放量少的工藝技術(shù)與設(shè)備，替代資源利用率低、污染物產(chǎn)生量多的工藝和設(shè)備。 （4）綜合利用，對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物、廢水和余熱等進(jìn)行綜合利用或循環(huán)使用。 （5）改善管理，包括原料、設(shè)備、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境管理等。,3.清潔生產(chǎn)的意義 （1）可避免走工業(yè)化國(guó)家“先污染、后治理”的老路，減少工業(yè)“三廢”

4、或防止“三廢”對(duì)環(huán)境和人體健康造成的危害，使工業(yè)具有可持續(xù)發(fā)展的物資基礎(chǔ)。 （2）是對(duì)傳統(tǒng)的末端治理工業(yè)污染模式的根本變革，是環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略由被動(dòng)反應(yīng)向主動(dòng)行動(dòng)的一種思想觀念的轉(zhuǎn)變。 4.印染廠設(shè)計(jì)的注意點(diǎn)：采用高效新技術(shù)，采用低廢、無(wú)廢工藝，選擇高效節(jié)能設(shè)備，提高能源利用率，節(jié)能、節(jié)水，不用有毒有害的原料，開展資源綜合利用，從源頭削減廢水及污染物的產(chǎn)生量。,第二節(jié) 有關(guān)清潔生產(chǎn)與節(jié)水節(jié)能的政策與標(biāo)準(zhǔn),一、2002年6月發(fā)布了中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法，自2003年1月1日起施行。 二、GB 42872008紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。 三、2001年8月8日，國(guó)家環(huán)保總局發(fā)布了印染行業(yè)廢水

5、污染防治技術(shù)政策，政策對(duì)各類紡織品的印染工藝提出了較全方面的規(guī)定。,四、2006年7月3日，國(guó)家環(huán)保總局發(fā)布了清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)紡織業(yè)（棉印染）（編號(hào)HJ/185-2006），于2006年10月1日實(shí)施，標(biāo)準(zhǔn)用于棉印染生產(chǎn)企業(yè)清潔生產(chǎn)的審核和清潔生產(chǎn)潛力與機(jī)會(huì)的判斷，以及清潔生產(chǎn)績(jī)效評(píng)定和清潔生產(chǎn)績(jī)效公告制度。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)企業(yè)的評(píng)級(jí)分為三級(jí)：一級(jí)是國(guó)際清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平；二級(jí)是國(guó)內(nèi)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平；三級(jí)是代表國(guó)內(nèi)清潔生產(chǎn)基本水平。,五、紡織產(chǎn)品有害物質(zhì)的限定和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)： GB/T188852002生態(tài)紡織品技術(shù)要求。對(duì)紡織品的pH值、甲醛、10種金屬、殺蟲劑、三種含氯酚及鄰苯基苯酚（OPP）的化學(xué)物質(zhì)、PV

6、C增塑劑、有機(jī)錫化合物、有機(jī)氯染色體等有害物質(zhì)規(guī)定了限值，且禁止一些致癌、致敏染料、禁用PBB（多溴聯(lián)苯）、TEPA三-(氮環(huán)丙基)-磷化氧、TRIS三(2,3-二溴丙基)-磷酸酯三種阻燃劑。禁用的致癌芳香胺24種，致癌染料9種，可還原出致癌芳香胺的染料約為210種。,六、Oeko-Tex Standard 100標(biāo)準(zhǔn)（生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)100）。歐美地區(qū)許多大型采購(gòu)商都將Oeko-Tex Standard 100標(biāo)準(zhǔn)作為產(chǎn)品采購(gòu)的技術(shù)依據(jù)。 1.紡織品等級(jí)：根據(jù)紡織品的用途及檢測(cè)方法分： （1）嬰兒用品（一類產(chǎn)品即第一級(jí)別）：除皮制衣物外，用來制作嬰兒及兩歲以下兒童服裝的織物、原材料和附件。 （

7、2）直接接觸皮膚類（二類產(chǎn)品）：穿著時(shí)，大部分直接接觸皮膚的織物。（如：上衣、襯衣、內(nèi)衣等）。,（3）不接觸皮膚的產(chǎn)品（三類產(chǎn)品）：穿著時(shí)，只有小部分直接接觸皮膚，大部分沒有接觸到皮膚的織物。（如：填充物、襯里等）。 （4）裝飾材料（四類產(chǎn)品）：用來縫制室內(nèi)裝飾品的一切產(chǎn)品及原料，如桌布、墻面遮蓋物、家具用織物、窗簾、室內(nèi)裝潢用織物、地面遮蓋物、窗墊等。,2.2008版Oeko-Tex Standard 100標(biāo)準(zhǔn)（生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)100）或（國(guó)際環(huán)保紡織品生態(tài)認(rèn)證）的修訂： （1）甲醛的限定值由原來的20ppm修訂為16ppm； （2）農(nóng)藥的禁用列表中增加了六種含氯有機(jī)農(nóng)藥； （3）氯化苯酚測(cè)

8、定的物質(zhì)由四氯苯酚的一種異構(gòu)體修訂為三種異構(gòu)體，限定值為三個(gè)異構(gòu)體的總和值； （4）有機(jī)錫化物中新增三苯基錫，除第一級(jí)別嬰兒用紡織品的限定值為0.5ppm外，第二級(jí)別、第三級(jí)別、第四級(jí)別紡織品的限定值為1.0ppm；,（5）二丁基錫的限定值擴(kuò)延到第二級(jí)別、第三級(jí)別、第四級(jí)別紡織品，限定值為2.0ppm； （6）生物活性物質(zhì)將由原來允許第四級(jí)別紡織品使用修訂為對(duì)所有級(jí)別紡織品均禁用； （7）石棉纖維列入“禁用纖維列表”。,七、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委從2000年起編制并陸續(xù)公布的國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)向目錄 1.2000年2月公布第一批，目錄涉及冶金、石化、化工、輕紡和紡織5個(gè)行業(yè)，共57項(xiàng)清潔生產(chǎn)技術(shù)。

9、紡織行業(yè)有13項(xiàng)：轉(zhuǎn)移印花新工藝，超濾法回收染料，涂料染色新工藝，涂料印花新工藝，棉布前處理冷軋堆一步法工藝，酶法水洗牛仔織物，絲光淡堿回收技術(shù)，紅外線定向輻射器代替普通電熱原件及煤氣，酶法退漿，粘膠纖維廠蒸煮系統(tǒng)廢氣回收利用，用高效活性染料代替普通活性染料減少染料使用量，從洗毛廢水中提取羊毛脂，滌綸紡真絲綢印染工藝堿減量工段廢堿液回用技術(shù)。,2.2003年3月公布第二批國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)向目錄，目錄涉及冶金、機(jī)械、有色金屬、石油和建材5個(gè)重點(diǎn)行業(yè)，共56項(xiàng)清潔生產(chǎn)技術(shù)，無(wú)紡織行業(yè)。 3.2006年11月公布第三批國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)向目錄，目錄涉及鋼鐵、有色金屬、電力、煤炭、化

10、工、建材、紡織等行業(yè)，共28項(xiàng)清潔生產(chǎn)技術(shù)。紡織行業(yè)有4項(xiàng)：對(duì)苯二甲酸的回收和提純技術(shù)（滌綸織物堿減量工藝），上漿、退漿液中PVA（聚乙烯醇）回收技術(shù)，氣流染色技術(shù)，印染業(yè)自動(dòng)調(diào)漿技術(shù)和系統(tǒng) 。,4.印染行業(yè)推行的清潔生產(chǎn)工藝項(xiàng)目的主要原則：節(jié)水節(jié)能、減少污水排放、資源回收利用、替代禁用染化料。 八、紡織印染行業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)提高和對(duì)棉紡企業(yè)清潔生產(chǎn)水平的審核和評(píng)定對(duì)紡織印染行業(yè)的影響 提高了紡織印染行業(yè)的進(jìn)入門檻，對(duì)不能支付環(huán)保開支的企業(yè)難以進(jìn)入行業(yè)。 現(xiàn)有企業(yè)必須支付更高環(huán)保資金。,第三節(jié) 印染廠清潔生產(chǎn)和節(jié)水節(jié)能的途徑,一、采用清潔生產(chǎn)、節(jié)水節(jié)能、少污染物排放的技術(shù) （一）生物酶處理技術(shù)

11、1.生物酶處理的特點(diǎn)：生產(chǎn)中不會(huì)產(chǎn)生有害的副產(chǎn)品，排放物也不會(huì)污染環(huán)境，酶處理?xiàng)l件溫和、節(jié)能，處理后紡織品上不含有對(duì)人體健康有害的物質(zhì)，是公認(rèn)的有利于環(huán)保的清潔生產(chǎn)工藝。,2.纖維素纖維織物酶處理：可在常規(guī)間歇或連續(xù)式設(shè)備上與纖維素纖維織物退漿、煮練、漂白等結(jié)合進(jìn)行，生物酶可將雜質(zhì)徹底分解成可溶性的小分子，降低了廢水中的BOD和COD值，減少污水處理負(fù)擔(dān)。 3.蛋白酶對(duì)羊毛的處理：可除去羊毛纖維的鱗片，改善織物起球和縮水現(xiàn)象，提高上染率，可用于羊毛織物的防縮整理加工，以替代氯化處理，降低廢水中的AOX（可吸附的有機(jī)鹵化物）指標(biāo)。 4.絹絲蛋白酶處理：用纖維素酶和蛋白酶進(jìn)行精練和漂白，不僅可以除

12、去雜質(zhì)，提高織物的柔軟性和潤(rùn)濕性，降低廢水處理的負(fù)擔(dān)。,（二）冷軋堆技術(shù) 1.冷軋堆前處理 冷軋堆前處理：將傳統(tǒng)的退煮漂三步法合并為一步法的工藝。 冷軋堆前處理的優(yōu)點(diǎn)：與傳統(tǒng)三步法相比，用堿量低，節(jié)水近2倍，節(jié)能近3倍，可降低生產(chǎn)成本，減少?gòu)U水排放，降低污水處理負(fù)擔(dān)。 冷軋堆前處理設(shè)備：LMH035型冷軋堆機(jī)、LMH658型汽蒸水洗機(jī) 等。,2.冷軋堆染色 特點(diǎn)：工藝較卷染簡(jiǎn)便，較軋染省去了中間烘燥和汽蒸或焙烘兩道工序，設(shè)備投資少；可在室溫下染色，節(jié)水節(jié)能，準(zhǔn)備周期短，染料利用率高，牢度好，重現(xiàn)性好，適合小批量生產(chǎn)。 活性染料冷軋堆染色加工過程：織物浸軋染料和堿劑打卷堆置室溫慢速轉(zhuǎn)動(dòng)324h水

13、洗皂煮水洗烘干 活性染料冷軋堆染色染料的選擇：選擇反應(yīng)性和擴(kuò)散性較高的染料，可使織物布面色澤均勻，透染性良好，厚薄織物均適用。 配方及工藝條件舉例：見P130131。,（三）高效短流程前處理技術(shù) 1.概述 高效短流程前處理技術(shù)：把退漿、煮練、漂白三步法變成二步法或一步法，采用高溫汽蒸法。 高效短流程前處理技術(shù)的特點(diǎn)：可縮短生產(chǎn)時(shí)間、節(jié)能、節(jié)約染化料，節(jié)水、減少?gòu)U水排放量。 實(shí)現(xiàn)高效短流程前處理的關(guān)鍵：配備符合工藝要求的浸漬、汽蒸和水洗設(shè)備。,2.高效短流程前處理技術(shù)種類 （1）二步法工藝 2種 織物先退漿，再堿氧一浴煮漂 適應(yīng)性：適用于含漿較重的純棉厚重緊密織物。 工藝關(guān)鍵：退漿及洗滌必須徹底

14、，最大限度地去除漿料和部分雜質(zhì)，減輕堿氧一浴煮漂工序的壓力，使雙氧水穩(wěn)定分解。 工藝流程分類：根據(jù)設(shè)備不同可分5種，具體見P132。,織物先退煮一浴再常規(guī)漂白 適應(yīng)性：適用于漿料不重的純棉中薄織物及滌棉混紡織物。 工藝特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：漂白不與燒堿同浴，對(duì)雙氧水穩(wěn)定劑要求不高；雙氧水分解速度較慢，對(duì)纖維損傷較小，工藝安全系數(shù)較高。 缺點(diǎn)：漿料在強(qiáng)堿浴中不易洗凈，影響退煮效果，退煮后必須充分水洗。,（2）一步法工藝 2種 汽蒸一步法 工藝適應(yīng)性：滌棉混紡和輕漿的純棉中薄織物。 工藝流程：按設(shè)備不同分4種，具體見P132-133。,冷堆一步法 堿氧一浴冷堆一步法：室溫條件下堆置一定時(shí)間，實(shí)現(xiàn)退煮漂一步完

15、成，是實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、節(jié)能降耗的重要手段。用于各種棉織物退煮漂一步法前處理。 工藝特點(diǎn)：需高濃度化學(xué)品和長(zhǎng)時(shí)間（1624h）堆置。堿及氧用量是汽蒸工藝的150%200%。 工藝關(guān)鍵：冷堆后的處理。冷堆后須熱堿處理，僅高溫?zé)崴?，去雜不充分，不利于漿料、果膠質(zhì)及棉臘的去除。工藝舉例見P133。,（四）活性染料濕短蒸染色技術(shù) 1.短流程高溫濕蒸一浴染色：織物浸軋染液不干燥，利用固色反應(yīng)箱入口處電熱紅外加熱器加熱，織物迅速升溫，進(jìn)入反應(yīng)箱使活性染料充分滲透固著。 2.工藝特點(diǎn)：與軋烘焙和軋烘軋蒸比較，省去了預(yù)烘、固色區(qū)加熱及蒸化過程，固色率可提高10%20%，得色均勻鮮艷、節(jié)約染化料，節(jié)能15%以上。

16、是目前最簡(jiǎn)單、流程最短的連續(xù)軋染工藝。 3.設(shè)備組成：平輻進(jìn)布、浸軋裝置、紅外線預(yù)烘、高溫蒸焙箱、落布裝置。,4.設(shè)備適應(yīng)性：纖維素纖維織物活性染料濕短蒸工藝、纖維素纖維與滌綸混紡織物活性染料和分散染料的濕短蒸與焙烘工藝。 5.工藝 工藝程序：浸軋染液（染料和堿劑一浴）高溫濕蒸固色水洗皂洗水洗烘干 配方及工藝：見P134表44。,（五）低溫等離子技術(shù) 1.低溫等離子技術(shù)：屬氣體與固體間的直接反應(yīng)，是一種不用水和化學(xué)品的干法加工方式，可大幅度節(jié)水、節(jié)能、減少環(huán)境污染。 2.特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、操作方便、加工速度快、處理效果好、環(huán)境污染小、節(jié)水節(jié)能。 3.目前等離子技術(shù)在印染上的研究：羊毛、純棉、滌綸

17、、丙綸的改性、染色、整理等方面，但染整加工的工業(yè)化不普遍。,（六）涂料染色和印花技術(shù) 1.涂料染色 適應(yīng)性：各種纖維，特別各種混紡交織品種。 機(jī)理：不溶性顏料借助粘合劑固著與織物上。 特點(diǎn)：染色后可不必水洗，工藝簡(jiǎn)單，重演性好，與樹脂同浴進(jìn)行可少用或省去交聯(lián)劑或催化劑，減少?gòu)U水及污染物的排放量。,2.涂料印花 適應(yīng)性：各種纖維織物。 機(jī)理：不溶性顏料借助粘合劑固著與織物上。 特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，操作方便，成本較低，印花后不需要水洗，污染較輕。 缺點(diǎn)：印花處織物手感較硬，牢度相對(duì)較差。,（七）小浴比染色技術(shù) 1.特點(diǎn)：用水量少，產(chǎn)生的廢水少，節(jié)約染化料，減少了污染物排放量。 2.小浴比染色設(shè)備

18、：液流染色機(jī)和氣流染色機(jī)2類，浴比可小到1:31:5。,（八）超臨界流體染色技術(shù) 1.特點(diǎn)：從源頭杜絕了廢水的生成，還兼有不用助劑、織物染色后不需要清洗烘干、染料利用率高。 2.超臨界二氧化碳染色的特點(diǎn)：加工中不排放污水，染料可回收利用，二氧化碳循環(huán)使用效率達(dá)90%，工序簡(jiǎn)單，能耗低。目前在分散染料對(duì)滌綸的染色中相對(duì)成功，其他的還在進(jìn)一步研究。,（九）噴墨印花技術(shù)： 可減少染料用量和未染著染料量，降低了廢水的色度和有色廢水的排放量，廢水排放量?jī)H是傳統(tǒng)印花的1/10，不使用粉狀染料，保持了工作場(chǎng)地的潔凈，有利于環(huán)保。 （十）印花自動(dòng)調(diào)漿技術(shù)：實(shí)現(xiàn)了印花過程完全自動(dòng)化，可提高印花調(diào)漿、染色液調(diào)配清

19、潔生產(chǎn)水平，能節(jié)約大量能源和水資源，提高產(chǎn)品合格率，增加經(jīng)濟(jì)效益。,（十一）微膠囊技術(shù)： 目前主要應(yīng)用在3方面 （1）微膠囊染料或涂料的染色和印花：芯材為染料或顏料的微膠囊，染料為分散染料、酸性染料、還原染料、活性染料及油溶性染料等，也可以是顏料。 。 （2）微膠囊功能整理劑：阻燃、防皺、防縮、據(jù)水、據(jù)油、抗靜電、柔軟、抗菌、殺蟲、香氣及某些特殊的整理。 （3）微膠囊在其他加工中的應(yīng)用：將紫外吸收劑制成微膠囊，可提高整理織物的使用耐久性。漂白劑微膠囊可有效地控制漂白劑的釋放，提高其穩(wěn)定性和利用率，減少織物的局部損傷。,二、采用無(wú)污染、少污染的染料和助劑 （一）環(huán)保型染料 1.環(huán)保型染料的要求

20、（1）不含或不會(huì)在還原條件下裂解產(chǎn)生致癌芳香胺。 （2）染料本身不具有致癌性、過敏性或急性毒性。 （3）可萃取的金屬離子含量在極限量以下。 （4）不含環(huán)境激素。 （5）甲醛含量在極限值以下。,（6）不含變異性化學(xué)物質(zhì)和持續(xù)性有機(jī)污染物。 （7）不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染的化學(xué)物質(zhì)。 （8）非結(jié)構(gòu)性因素的現(xiàn)用染料，采用清潔生產(chǎn)和新技術(shù)。 （9）必須在染色性能、牢度性能、環(huán)境保護(hù)、簡(jiǎn)化工藝、應(yīng)用條件及價(jià)格等達(dá)到或超過被禁用染料的水平。,2.環(huán)保型染料新品種的種類 （1）環(huán)保型活性染料：主要是雙活性基團(tuán)的活性染料，活性基團(tuán)可相同或不同。染料具有好的耐酸性水解和過氧化物洗滌能力、高的吸盡率和固色率、低染色條件依賴性和好染色重現(xiàn)性。