1、第4章,印染廠清潔生產(chǎn) 與節(jié)水節(jié)能設(shè)計,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)計對工藝、技術(shù)、設(shè)備的要求。,學 習 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 與標準,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,我國目前的情況：具世界銀行近年的統(tǒng)計，我國人均水資源量在統(tǒng)計的132個國家中居82位，屬于水資源緊缺的國家。 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，對污染嚴重的印染企業(yè)，要強制實行清潔生產(chǎn)審核。 國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會資源

2、部20011017號“工業(yè)節(jié)水十五規(guī)劃”要求：新建、改建和擴建工業(yè)項目，嚴格執(zhí)行“三同時、四到位”制度。,三同時：工業(yè)節(jié)水設(shè)施必須與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投入運行。 四到位：工業(yè)企業(yè)要做到用水計劃到位、節(jié)水目標到位、節(jié)水措施到位、管理制度到位。 印染廠新建、擴建和改建的設(shè)計中必須考慮的問題：節(jié)省資源和保護環(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)濟效益最大化和對人類與環(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）改進設(shè)計，在工藝和產(chǎn)品設(shè)計時，要充分考慮資源的有效利用和環(huán)境保護，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，并盡可能采用無毒、無害或低毒、低害原料替代毒性大、危害嚴重的原料。 （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，對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物、廢水和余熱等進行綜合利用或循環(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)化國家“先污染、后治理”的老路，減少工業(yè)“三廢”

4、或防止“三廢”對環(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)境保護戰(zhàn)略由被動反應(yīng)向主動行動的一種思想觀念的轉(zhuǎn)變。 4.印染廠設(shè)計的注意點：采用高效新技術(shù)，采用低廢、無廢工藝，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)能的政策與標準,一、2002年6月發(fā)布了中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進法，自2003年1月1日起施行。 二、GB 42872008紡織染整工業(yè)水污染物排放標準。 三、2001年8月8日，國家環(huán)?？偩职l(fā)布了印染行業(yè)廢水

5、污染防治技術(shù)政策，政策對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，國家環(huán)?？偩职l(fā)布了清潔生產(chǎn)標準紡織業(yè)（棉印染）（編號HJ/185-2006），于2006年10月1日實施，標準用于棉印染生產(chǎn)企業(yè)清潔生產(chǎn)的審核和清潔生產(chǎn)潛力與機會的判斷，以及清潔生產(chǎn)績效評定和清潔生產(chǎn)績效公告制度。標準對企業(yè)的評級分為三級：一級是國際清潔生產(chǎn)先進水平；二級是國內(nèi)清潔生產(chǎn)先進水平；三級是代表國內(nèi)清潔生產(chǎn)基本水平。,五、紡織產(chǎn)品有害物質(zhì)的限定和檢驗標準： GB/T188852002生態(tài)紡織品技術(shù)要求。對紡織品的pH值、甲醛、10種金屬、殺蟲劑、三種含氯酚及鄰苯基苯酚（OPP）的化學物質(zhì)、PV

6、C增塑劑、有機錫化合物、有機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標準（生態(tài)紡織品標準100）。歐美地區(qū)許多大型采購商都將Oeko-Tex Standard 100標準作為產(chǎn)品采購的技術(shù)依據(jù)。 1.紡織品等級：根據(jù)紡織品的用途及檢測方法分： （1）嬰兒用品（一類產(chǎn)品即第一級別）：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，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，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標準（生態(tài)紡織品標準100）或（國際環(huán)保紡織品生態(tài)認證）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農(nóng)藥； （3）氯化苯酚測

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，限定值為三個異構(gòu)體的總和值； （4）有機錫化物中新增三苯基錫，除第一級別嬰兒用紡織品的限定值為0.5ppm外，第二級別、第三級別、第四級別紡織品的限定值為1.0ppm；,（5）二丁基錫的限定值擴延到第二級別、第三級別、第四級別紡織品，限定值為2.0ppm； （6）生物活性物質(zhì)將由原來允許第四級別紡織品使用修訂為對所有級別紡織品均禁用； （7）石棉纖維列入“禁用纖維列表”。,七、國家經(jīng)貿(mào)委從2000年起編制并陸續(xù)公布的國家重點行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)導向目錄 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個行業(yè)，共57項清潔生產(chǎn)技術(shù)。

9、紡織行業(yè)有13項：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月公布第二批國家重點行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)導向目錄，目錄涉及冶金、機械、有色金屬、石油和建材5個重點行業(yè)，共56項清潔生產(chǎn)技術(shù)，無紡織行業(yè)。 3.2006年11月公布第三批國家重點行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)導向目錄，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項清潔生產(chǎn)技術(shù)。紡織行業(yè)有4項：對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)污水排放標準提高和對棉紡企業(yè)清潔生產(chǎn)水平的審核和評定對紡織印染行業(yè)的影響 提高了紡織印染行業(yè)的進入門檻，對不能支付環(huán)保開支的企業(yè)難以進入行業(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：生產(chǎn)中不會產(chǎn)生有害的副產(chǎn)品，排放物也不會污染環(huán)境，酶處理條件溫和、節(jié)能，處理后紡織品上不含有對人體健康有害的物質(zhì)，是公認的有利于環(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，減少污水處理負擔。 3.蛋白酶對羊毛的處理：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（可吸附的有機鹵化物）指標。 4.絹絲蛋白酶處理：用纖維素酶和蛋白酶進行精練和漂白，不僅可以除

12、去雜質(zhì)，提高織物的柔軟性和潤濕性，降低廢水處理的負擔。,（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：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，減少廢水排放，降低污水處理負擔。 冷軋堆前處理設(shè)備：LMH035型冷軋堆機、LMH658型汽蒸水洗機 等。,2.冷軋堆染色 特點：工藝較卷染簡便，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：可縮短生產(chǎn)時間、節(jié)能、節(jié)約染化料，節(jié)水、減少廢水排放量。 實現(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 優(yōu)點：漂白不與燒堿同浴，對雙氧水穩(wěn)定劑要求不高；雙氧水分解速度較慢，對纖維損傷較小，工藝安全系數(shù)較高。 缺點：漿料在強堿浴中不易洗凈，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間，實現(xiàn)退煮漂一步完

15、成，是實現(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：需高濃度化學品和長時間（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，僅高溫熱水洗，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，進入反應(yīng)箱使活性染料充分滲透固著。 2.工藝特點：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、是目前最簡單、流程最短的連續(xù)軋染工藝。 3.設(shè)備組成：平輻進布、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?。└邷貪裾艄躺丛硐此春娓?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：工藝簡單、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。 機理：不溶性顏料借助粘合劑固著與織物上。 特點：染色后可不必水洗，工藝簡單，重演性好，與樹脂同浴進行可少用或省去交聯(lián)劑或催化劑，減少廢水及污染物的排放量。,2.涂料印花 適應(yīng)性：各種纖維織物。 機理：不溶性顏料借助粘合劑固著與織物上。 特點 優(yōu)點：工藝簡單，操作方便，成本較低，印花后不需要水洗，污染較輕。 缺點：印花處織物手感較硬，牢度相對較差。,（七）小浴比染色技術(shù) 1.特點：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、：液流染色機和氣流染色機2類，浴比可小到1:31:5。,（八）超臨界流體染色技術(shù) 1.特點：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：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90%，工序簡單，能耗低。目前在分散染料對滌綸的染色中相對成功，其他的還在進一步研究。,（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，廢水排放量僅是傳統(tǒng)印花的1/10，不使用粉狀染料，保持了工作場地的潔凈，有利于環(huán)保。 （十）印花自動調(diào)漿技術(shù)：實現(xiàn)了印花過程完全自動化，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）不含變異性化學物質(zhì)和持續(xù)性有機污染物。 （7）不會產(chǎn)生環(huán)境污染的化學物質(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、簡化工藝、應(yīng)用條件及價格等達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：主要是雙活性基團的活性染料，活性基團可相同或不同。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。