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我国纺织行业环保节能的困境与出路

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-03-05  作者:董 鹏  浏览次数:70
核心提示:摘 要:在我国,纺织业一直是一种具有传统意义的产业,虽然我国的纺织业现已实现了国际化,然而在发展中,还存在一定的问题。本

摘  要:在我国,纺织业一直是一种具有传统意义的产业,虽然我国的纺织业现已实现了国际化,然而在发展中,还存在一定的问题。本文对纺织业环保节能进行分析,对于各种各样的问题,应该如何去选择一种合理的方式去解决这些问题,是现在最值得考虑的事,也是至关重要的。

关键词:纺织行业;纺织环保;纺织节能

       “纺织有毒废水”的概念出自绿色和平组织的一份报告,是指纺织加工厂产生的废水,尤其在世界上一些环境法规较薄弱的地区。纺织废水包含了大量源于纺织助剂的危险化学品。然而,在环境保护方面起主导作用的国家也存在这一问题。据德国联邦环境署调查,纺织品整理行业是德国最大的工业废水排放者之一。这些废水包括来自于纤维、纱线和织物生产过程中的化学品,以及用于织物整理的助剂。
       一些化学品在废水处理过程中很难降解,且最终在环境中富集;同时,高耗水量和高能耗、废气排放及使用对环境和健康有害的化学品也会产生环境问题。在纺织行业全产业链条中,印染洗漂企业是重要的环节,解决高能耗高污染问题,使其转入绿色环保发展模式,将有助于保持纺织行业在国内拥有各环节全产业链的完整性,对于行业保持国际上的竞争优势具有现实的意义。
中国纺织行业经过多年的发展,竞争优势十分明显,具备世界最完整的全产业链、最高的加工配套水平和众多发达的产业集群应对市场风险的自我调节能力。纺织行业作为我国传统优势产业,作为国内纺织品消费的主要来源,行业保持健康发展和国际竞争的优势是必要的。
1.关于解决纺织印染行业高能耗高污染问题的历史探索
1.1 现有环保产业园模式
       在纺织印染行业集中的区域,为了治理污染,环保工业园模式在各地应运而生。以广州新塘环保工业园为例,2000年,当地采取企业运作模式,建立一个集中供热、集中供水和污水处理的纺织漂染环保工业园。园区内统一规划建设了印染洗漂行业生产区域,配套建设热电联产热电厂、工业净水厂和印染污水处理厂。整个环保工业园占地约二千六百多亩,入园生产的印染企业共六十多家,热电联产机组装机容量为2×100MW+2×330MW,工业净水厂供水规模24万m3/天,印染污水处理规模为15万m3/天。经过十余年的探索和发展,园区生产规模不断扩大,其环保效益和经济效益逐步显现出来。
1.1.1 集中供热的节能和治污优势
       广州新塘环保工业园园区热电厂以集中供热替代原企业分散自主供热,以2018年为例,全年供热量达到1386.27万GJ,综合热电比87%,锅炉热效率90%以上,各自办厂的企业一般购置小型快装型锅炉热效率只有65%~70%,集中供热锅炉效率远高于原分散小锅炉热效率,相比节煤在25%以上。
园区热电厂用两条180m和210m烟囱取代了200多条小锅炉直烧直排小烟囱,热电厂烟气通过脱硝、除尘、脱硫等设施实现烟气超洁净排放(SO2浓度低于35mg/Nm3、粉尘浓度低于5mg/Nm3、NOx浓度低于50mg/Nm3),改善原烟囱处理设施效率低下和难以管理的问题。
1.1.2 集中工业供水的环保与经济效益
        纺织印染企业工业耗水量和用热量大,园区配套建设工业净水厂,即水质综合利用中心,用于给纺织印染企业以及配套热电厂供应工业用水,如2018年净水供应总量达4000万m3。净水厂内工业废水处理系统主要有净水处理系统,即以电厂冷凝器冷却水出水为水源,采用混凝、沉淀、过滤、消毒等工艺;另有脱硫废水预处理系统和好氧生化污水处理系统,用于处理电厂脱硫废水、一般工业废水和净水厂废水。净水厂水源全部取自电厂和净水厂内部工业废水,经分类处理后达到印染洗漂工业用水标准和热电厂工业用水标准,实现废水的梯级综合利用。
工业净水厂的工业再生水价格远低于城市自来水价格,园内企业用水消耗量较大,可直接节约大量的生产用水费用,降低生产成本。热电厂供热量大,耗水较多,采用工业再生水相应节约大量制水成本。
1.2 环保工业园印染污泥处置问题
       印染洗漂污水处理厂产出的印染废水污泥成分复杂,含有大量高毒性有机物和重金属元素,一般纳入危险废物或者严控废物范畴。印染废水有机物含量大、浓度高,总体产泥量比较大,仅物化处理产泥量可高达1%~3%。目前,印染污泥常规处理方式为经浓缩脱水到含水率80%或者60%左右填埋或者运输到水泥厂作为添加剂掺烧。
印染污泥填埋处置占用大量的土地资源,因其含有一定量的重金属,易造成土壤重金属累积,形成二次污染,对生态造成破坏,不符合固体废弃物处理处置减量化、稳定化、无害化、资源化发展方向;水泥厂囿于其行业特点,掺烧处置的印染污泥的量是有限的;含水率60%或80%的污泥外运过程中将产生大量的运输成本,且运输途中存在一定的污染风险。
1.3 就地建设污泥热干化处理中心,开展燃煤耦合污泥(生物质)发电,实现环保工业园生态化升级
       如果将印染污水厂产生的印染污泥在工业园内完全消纳,即在园内实现废水、废气、印染污泥等全部污染物的处理和最终处置,将可实现园区内污染治理的生态模式升级,以拥有燃煤热电厂的环保工业园为例,现提出一种印染污泥在园区内就地热干化并与煤耦合发电方式,以将污泥进行生物质发电,从而转换为清洁能源,即:印染污泥在污水厂机械脱水至含水率80%或者60%以下后,利用热电厂的余热蒸汽作为热源对其进行热干化,待含水率进一步降低到40%以下,就近送入热电联产锅炉与煤耦合发电,以回收干污泥的热值。严格控制焚烧炉的燃烧条件和采用先进的烟气净化装置,有可能将二恶英的排放降低到可以忽略的水平。
       一般燃煤锅炉炉膛温度在900℃以上,有的热电厂锅炉炉膛温度在1600℃以上,污泥在炉膛内停留时间长达5秒,另通过增加系统氧气含量以及烟气迅速冷却措施等,可使污泥中有机物完全分解、重金属实现稳定化、无害化,最终形成可在建材领域进行综合利用的粉煤灰,此高温和较长的停留时间以及烟气极冷措施等可避开二恶英等有害气体适宜生成的850℃以及其他条件,对二恶英等二次污染物的产生能够有效遏制。
       污泥干化过程中产生的臭气可利用净水厂工业用水水源进行水沐除臭,并通过冷凝器将可凝结的水汽冷凝,剩余不可凝结的气体以有机物为主,用风机送入电厂锅炉高温裂解,干化中产生的废水送入印染污水厂处理,国内已有利用电厂燃煤锅炉掺烧污泥的实例。
按照以上方式在园区内进行污泥热干化处理和送入燃煤锅炉中,利用燃煤耦合其进行生物质发电,实现污泥的资源化利用,该方式只需要在园区内增设干化车间,无需新建污水处理、臭气处理、污泥处置、烟气处理等系统和新增自来水用水。该方式能将现有园区锅炉、污水厂、净水厂等设施有效利用起来,减少固定资产投资,同时避免污泥外运过程中的泄露风险,节约运输成本,使得环保工业园符合清洁生产和循环经济特点,实现环保工业园向生态工业园的升级。
2.升级后的纺织印染行业生态工业园模式、建设方式以及效益分析
2.1 升级后的纺织印染行业生态工业园模式
       升级后纺织印染行业生态工业园运行模式,即围绕纺织企业配套建设热电厂、印染污水处理厂、工业净水厂和污泥热干化处理中心以及配套管网。配套设施主要功能如下:
     (1)热电厂:利用发电余热供应园区企业用蒸汽或污泥热干化用蒸汽,同时利用其高温锅炉实现燃煤耦合污泥生物质发电,回收干污泥热值,实现污泥的无害化和资源化。
     (2)净水厂:即园区内水资源综合利用中心,利用电厂工业排水或者污水厂出水,就地进行分类处理和深度处理后,达到园区印染洗漂企业和热电厂的工业用水标准,进行集中供水,实现水资源的综合梯级利用和回用。
     (3)污水处理厂:收集园区纺织印染企业污水和污泥热干化中心废水,进行集中处理和深度处理后回用。
     (4)污泥热干化处理中心:利用热电厂余热蒸汽,将污水厂机械脱水后的印染污泥和净水厂工业污泥进行间接热干化,进一步降低其含水率至40%以下。
整个园区内设置两个或一个排污口,分别为电厂烟气排放口和水排放口。若污水全部深度处理后回用,则可只设一个烟气排放口,管理和监控较方便。
2.2 纺织印染行业生态工业园建设方式
纺织印染生态工业园可采用政府规划加市场运作模式实施:
    (1)依托纺织印染企业集中的地区规划建设热电厂、污水处理厂、净水厂和污泥热干化处理中心及配套的热力、净水、污水管网。
    (2)依托已有的热电厂规划建设纺织印染生产基地、污水处理厂、净水厂、污泥热干化处理中心及其配套管网。
    (3)依托已有的污水处理厂、净水厂,就近规划建设纺织印染企业生产基地、热电厂、污泥热干化中心及其配套管网。
    (4)政府也可以规划建设全新的纺织印染生态工业园,组织印染洗漂和印花等纺织污染企业入园生产,由企业配套建设热电厂、净水厂、污水处理厂、污泥热干化处理中心以及配套的各类管网。
2.3 纺织印染生态工业园的环保效益、经济效益和社会效益
    (1)集中供热、集中供水、集中污水处理和集中污泥处置等集中治污模式的形成,使得高污染纺织印染企业的废气、废水和污泥等污染物的处理在工业园区域内全部完成,污染物无需输送至园区以外进行二次处理或者处置,避免造成二次污染。
    (2)生态工业园内就近建设了锅炉、净水、废水、废气和污泥处理设施,为园区内各配套企业共同利用,避免重复投资,同时可方便实现能源综合梯级利用、水资源综合梯级利用和固废的无害化、资源化处置。
   (3)整个生态工业园区仅保留两个或一个排污口,烟气实现超洁净排放,废水大部分或全部综合利用,污泥全部以粉煤灰形式进入建材行业进行综合利用。从而改变了分散处理设施难以管理和监控的局面,为整个生态工业园的三废(水、气、渣)处理处置全过程控制管理监督提供良好条件。
   (3)建设集中供热锅炉,以热效率较高的集中供热锅炉取代分散供热小锅炉,有效提高能源利用效率。
   (4)依托热电厂建设园区污泥热干化处理中心,以电厂余热蒸汽热干化印染污泥,使其干化到含水率40%以下后,再将含有一定热值的印染干污泥送入锅炉耦合燃煤进行生物质发电,可实现污泥处理处置的减量化、稳定化、无害化和资源化。干污泥通过掺烧热值得以利用,终产物粉煤灰可综合利用于水泥建材行业。
   (5)集中供热、集中供水、集中污水和集中污泥处置,可有效降低纺织印染企业在供热和污染治理系统上的固定资产投入和管理投入,由于园区内的节能、水资源梯级利用、污泥热干化后热值回收等一系列节能和资源循环利用措施成果明显,可有效降低纺织印染企业的用热成本、用水成本,以及所支付的污水和污泥处理成本。
   (6)燃煤热电厂具有较大的消纳处置有机干污泥的能力,如一般燃煤热电厂干污泥和燃煤配烧比例可达10%~20%,因此可考虑利用纺织生态工业园配套系统处理相当规模的城市污水厂污泥,采用热干化+掺烧方式,即只需要在污泥热干化中心增加干化设备,其余利用园区已建成的污染治理和热电锅炉等设施,从而避免城市污泥处理处置系统的重复建设,实现良好的社会效益。
   (7)依托生态工业园,可进一步研究利用高碱度印染废水烟气脱硫、利用烟气余热干化印染污泥等循环经济技术,以探索水和能源梯级利用的更多方式,进一步降低园区内部资源消耗,节约资源,进一步降低生产成本。
总之,在生态园区内实现烟气超洁净排放,大部分废水或者全部废水以不同形式实现废水梯级综合利用,固体废弃物利用余热干化后耦合燃煤进行生物质发电,且最终以粉煤灰等形式实现全部综合利用;园区内通过水、能源和固废的梯级利用技术实现循环经济目标。
通过生态工业园的建设,可帮助纺织印染企业解决污染治理技术、管理等难题,帮助降低节能减排成本,营造公平有序的市场环境,避免行业在地区间简单迁移造成污染转移,使得纺织行业的污染治理水平随国家生态建设实现升级,从而形成绿色、环境友好型的循环经济发展模式,以保证我国纺织行业链条的完整性和相应国际竞争力。
作者简介:
        董鹏,高级工程师,媒体资深撰稿人、专栏作家。在浙江、江苏工作多年,经验丰富,长期从事天然植物染料研究和应用开发,具有大企业工作阅历。先后在《染整技术》、《印染》、《上海染料》等核心期刊发表多篇论文。从事印染工艺的研究和产品质量攻关近十年,解决了染整工艺中的许多技术难题,特别是主导研制的“前处理剂”,改进印染工艺,提高染整技术水平,致力为印染工业做出重大贡献。
        手  机:15961730075

 
 
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