蜡染废水二次利用

1、企业简介

青岛凤凰印染有限公司前身为青岛第二印染厂,1998年企业实施分立改制,成立青岛凤凰印染有限公司。八年来,经多次改革,企业规模不断扩大,经济效益连年增长,实现了跨跃式发展。2006年,面对物料价格持续上涨,国内外蜡染市场激烈竞争等诸多不利因素,公司全年蜡染布产量1.2亿米,实现销售收入8.3亿元,出口创汇1.1亿美元,连续多年排名国内蜡染行业第一。

2006年被中国纺织工业协会评定为“2005～2006年度全国印染行业竞争力前10强企业”,同年获得中国印染行业协会授予的“中国蜡染布研发生产基地”称号。目前,公司总资产达2.3亿元,职工1 465人,产品100%以自主品牌销往非洲、欧洲、美洲等二十多个国家和地区,产品国际市场占有率达30%,拥有完全自主知识产权的关键核心生产技术和装备,各项经济技术指标居全国同行业领先地位,在国际市场上树立了代表中国蜡染行业最高水平的“凤凰”民族品牌。

2项目概要、立项情况

印染是一个重污染、高耗能行业,而蜡染的污染程度和资源消耗更甚,对周边环境和社会影响较大。我国蜡染企业的生存和行业的持续发展,面临的首要问题就是污染的治理与能源的合理利用。蜡染花布主要采用松香作机械防染剂,以达到防染目的。主要生产工序包括前处理、印蜡、蜡防染色、机械脱蜡、皂化脱蜡、印花、蒸化、水洗和后整理等。蜡染废水的CODCr和色度指标分别超过10 000 mg/L和6 000倍。蜡染生产耗能大,其能源消耗形式主要是水、电、汽,一般单位消耗量为:水3 t/100 m、电30 kW·h/100 m、标煤60 kg/100 m。

根据国民经济“十一五”发展规划,建设资源集约型、环境友好型社会,以及国家发改委关于进一步加强清洁生产、节能减排的要求,凤凰公司针对当前蜡染行业耗能高、污染重的突出问题,加大清洁生产力度,积极利用产、学、研平台和通过对已有中高费项目的技术完善,加大资金投入,进行节能减排综合治理。本项目建成后,其百米能源消耗达到如下指标:水≤2.2 t;电≤25 kW·h;标煤≤50 kg,万元产值综合能耗0.75 t标准煤,居于国内同行业清洁生产先进水平。

3项目实施方案

3.1污染综合治理

推广应用“无低费”和“中高费”项目取得的成果,对蜡染废水进行专项治理,“以废治废”,有效解决废弃污染。公司自主研发、设计的皂化松香回收技术,集中回收皂化后的污水,经技术处理,将废水中的液态皂化蜡以固体形式分离,大幅度降低了污水COD和色度指标。COD和色度分别由原来的100 000 mg/L、6 400倍,降到2 000 mg/L和400倍,从而降低了污水处理难度和费用。

公司攻克了皂化松香提纯处理的关键技术,满足了生产工艺的要求。2006年,共回收皂化松香2 560 t,经济效益1 500余元,污水中的蜡平均回收率由以前的60%提高到95%,实现了资源的循环利用,降低了生产成本。公司大力推进治污减排工作,2005年投资近600万元对原污水处理站进行技术改造,采用“物化法+生化法”技术路线,对蜡染废水进行综合处理。

工业锅炉运行会产生大量粉尘和二氧化硫,而通过对印染污水的分析发现,其对脱硫、除尘很有效。因此,该项技术在锅炉运行中得到积极应用,使锅炉烟气的脱硫率由原有的60%提高到85%以上,除尘率由90%提高到100%。同时,由于粉尘

的吸附作用,又使废水中的色度降低、COD下降10%,实现了总量减排,达到了“以废治废”的效果。

3.2提高资源合理利用水平

根据国家节能技术大纲和淘汰落后生产能力、工艺及设备目录的要求,积极推广节能技术,更新生产工艺和装备。

3.2.1更新生产装备,合理配置能源

(1)公司投资500万元对原锅炉和非接触式烘干高温机台的供热系统实施全面改造。运行数据表明,改造后的燃煤导热油锅炉节能效果非常明显,可降低能耗近500万元/年。

(2)引进特宽幅长环蒸化机,采用双幅双层叠蒸工艺,改单幅蒸化为四幅同时蒸化,生产能力提高了4倍。

(3)引进高效水洗机和高效拉幅机,替代现有高耗能的74型设备,效率提高30%～50%,节能达20%左右。

(4)应用交流变频技术,改造74型多单元直流共电源调磁速度协调系统,取得了10%以上的节电效果,降低停台率90%以上,减少日常电气维修费5倍以上。仅此一项,年节电就达到40余万度,降低成本200多万元,获得了较好的经济效益。

3.2.2水资源综合利用

公司通过技术创新与设备改造,从总量控制、循环利用多层面建立综合利用机制,降低水消耗与排污费用。2006年全年节水30多万吨,实现直接与间接经济效益200余万元。

3.2.3镍网回收再利用

镍网是蜡染工艺的印制工具,随着公司产量的增加,年消耗量达30 000多只。公司通过改进镍网回收工艺技术,形成了一套成熟的回收利用系统。2006年全年回收利用镍网20 512只,降低成本600余万元。经技术创新,公司进一步改进生产工艺,将镍网长度由1 800 mm缩短到1 500 mm,每年又可降低成本300多万元。

3.3应用自动调浆系统减少浪费

印染专用电脑自动调浆技术设备在染色工艺中得到广泛应用。印花领域技术复杂,以往很少有成功应用该系统的范例,蜡染印花更无此先例。手工调浆由于人员技术水平参差不齐,往往造成大量染料浪费,污染环境;同时,20%～30%的浆

料也会被浪费,印花布质量不稳定,次品较多,影响经济效益。传统手工调浆系统存在如下主要问题:

(1)小样与大样的重现性差,染化料损耗严重;(2)精度低,准确度差,人为因素影响大;(3)技术档案和资料主要依靠经验和人工记录;(4)操作工数量大,人工成本高;(5)自动化程度低,生产效率低,管理不便。针对以上问题,2006年,公司技术中心与杭州开源电脑科技有限公司合作,对市场上通用的“染色自动配色系统”进行改

进升级,通过软件设计和设备改进等技术创新,攻克了蜡染印花色浆“浓度高、难溶解、调浆量大”等疑难问题,研制成功蜡染印花领域专用的自动调浆系统。

该系统实现了对调浆系统所有相关数据的管理,并将设备环境因素和数据库实行统一管理,保证了工艺衔接的可靠性和稳定性。使用全自动调浆系统可确保批间和批内色差的稳定性,提高了产品的整体质量,一等品所占比例提高2%以上,创

造几百万元的价值。同时,该系统缩短了小样操作流程,减少了打样次数,提高了产品质量。小样母液直接取自染料母液罐,无需再进行化料、计算配方和色浆调制工作。高精度的电子称量系统和完善的配方库管理系统保证了小样及中样打样

的准确性,从而有效减少了打样的次数,节约了生产成本。此外,该系统采用了完整高效的计算机数据库配方管理系统,减小了小样与大样之间的误差,甚至无偏差;且可以快速、准确地查询历史配方数据,迅速做出生产计划,大大提高了生产效率,

使生产过程易于管理。

系统投入使用后,色浆的重现率从以往的85%提高到95%,产品的整体质量提高。残浆问题是印花车间最头痛的问题。以往的做法是将印花残浆多合一做成黑浆再投入使用,但这样处理做会造成混合黑浆色光难控制,印制色牢度差。而倒掉残浆既浪费物料又给污水处理造成负担。

电脑调浆系统的残浆管理功能对残浆的回收利用很有效,色浆利用率从以往的81%提高到现在的90%以上。数据显示,使用该系统后,大幅度减少了残浆、剩浆,并得以全部利用,染化料损耗降低了20%左右,用工减少5%,每年可节约染化料成本540万元以上,保证印花染色工艺配方的准确性和重现性,减少调浆配液过程中造成的浪费,更好地发挥了印花机的生产效率,达到提升产品质量、挖潜增效的目标。

4项目效益分析

4.1社会效益

该项目提高了清洁生产管理水平,社会效益显著,实现了污染总量的减排。蜡染废水进行综合处理后,每年可减少COD排放约14 235 mg/L;通过实施水资源综合利用、冷凝水回收、燃煤导热油锅炉、变频节能技术改造等资源,每年可减排废水300多万吨,年污染物排放量减少20%。凤凰公司的皂化松香回收利用技术、合作研制的蜡染印花领域专用的自动调浆系统和蜡染废水与热交换技术、以废治废脱硫技术,以及对节能设备的改造,均属国内首创。该项目可以为我国印染行业开展清洁生产和循环经济起到示范和推动作用,为保护环境、资源循环利用做出贡献。

4.2经济效益

通过污染综合治理和资源合理利用项目的持续推进,广泛引进节能技术,大力淘汰落后生产设备及工艺技术,项目总投资预计3 500万元。实现年可交换热水21.6万吨,节约标准煤1 440 t,增效108万元;从蜡染废水中每年可提取松香约4 800 t,新增效益3 000万元;冷凝水回收、燃煤导热油锅炉、技术改造等,增效1 279万元;采用全自动电脑调浆系统等新技术提高生产效率,提升产品质量。本项目共增效4 387万元。

4.3环境效益

如前所述,该项目投入运行后,实现年综合能耗下降14%;年节水30多万t,节电48.6万度。主要能源消耗达到如下指标:水≤2.2 t/100m;电≤25 kW·h/100m;标煤≤50 kg/100m;万元产值综合能耗0.75吨标准煤。居国内同行业清洁生产先进水平。