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染料行业节水减污措施的探讨

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分享到: 本站编辑:gengxin 日期: 2018-06-11 09:54 点击:

   [摘 要]近年来,染料行业节水减污问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了染料行业生产及排污情况,并结合相关实践经验,分别从技术工艺、设备节水减污以及水的回收利用等多个角度与方面,就染料行业节水减污措施展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。 
  [关键词]染料行业;节水;减污;措施 
  中图分类号:TU991.64 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0003-01 
  1.概述 
  进入新世纪以来,中国染料行业获得了快速发展,但随着节能减排要求的进一步提高,问题也愈暴露,甚至影响到染料工业的生存。目前全国染料行业约有500多家企业,而2007年关停的企业就有30~40家,整个行业情况不容乐观。究其原因,除了市场竞争压力加剧外,国内外环保压力日益增大已经成为一个不容忽视的问题。水耗高、废水产生量大是染料行业最为严峻的环境问题,探讨/节水减污0的措施对于染料行业可持续发展是非常重要、紧迫的任务。通过对企业推行清洁生产,以染料的单位产品水耗、废水排放量、COD排放量为评价指标,以水平衡测试为主要手段,结合产品的生产及排污流程,找出水耗高、污染物产生量大的环节,从技术工艺、设备、水重复利用以及生产管理等几个方面发掘相应的节水减污措施。 
  2.生产及排污情况 
  目前市场上70%左右的合成染料为偶氮染料,偶氮染料生产种类繁多,工艺流程长,精制过程复杂,属于间歇方式进行小批量生产。但偶氮染料主要生产流程相似,均经重氮化、偶合反应后压滤,然后进入后处理阶段干燥,最后包装成品。 
  企业废水分为生产废水与生活污水。生产废水主要包括工艺母液、滤液,滤饼、储罐、管路、地面冲洗废水以及除尘水。水中含有大量有机物和发色基团,COD浓度高。生活污水大部分为洗澡、办公污水。 
  在对企业基本生产情况了解的基础上,摸清染料企业的单位产品水耗、废水排放量、COD排放量,并将其作为评价指标,这样一方面可以了解企业的水耗排污现状,另一方面有利于驗证节水减污措施实施后的效果。 
  3.染料行业节水减污措施分析 
  3.1 技术工艺 
  3.1.1 膜过滤工艺取代盐析压滤工艺 
  该工艺存在以下弊端: 
  (1)染料合成反应生成的盐以及盐析带入的盐降低了染料纯度,同时盐耗大,大部分盐进入最后的污水处理系统,导致废水盐度高、可生化性差;(2)压滤过程造成主体染料的流失多,是引起废水高色度、高COD的主要原因;(3)需要大量冲洗水,这是染料合成生产水耗高的最主要原因;(4)间歇式操作,劳动强度高,耗时多,并使后处理阶段的干燥能耗高。 
  膜滤技术能够避免以上问题。目前比较先进成熟的是活性染料采用纳滤膜分离工艺,酸性染料、直接染料等也已成功运用该技术。该工艺一方面可以有效去除染料中的盐分、副染料等有机物,显著提高产品质量,同时该技术采用直接喷雾干燥技术,免去了水洗环节(95%的污水会在此阶段产生),因而可以大大减少新鲜水的消耗,使污水量大幅下降。 
  3.1.2 母液水的循环套用技术 
  将母液用作部分偶合组分的化料及偶合液稀释用水。作为染料中用量最大的分散染料,去年已经有一半以上产量运用了母液水套用技术,该技术通过回收再用提高了水利用率,因而减少了废水的排放量。 
  3.2 设备节水减污 
  3.2.1 完善仪表计量 
  多数染料企业的水表计量不完善,往往仅在某单元车间的总入口与总出口处设有水表,对于不同用途的用水以及主要耗水设备用水并没有分计量。企业需要完善设备级水表,并定期对已安装水表进行校验、更新。建立完善的水计量系统,主干管网、各分支管路、主要用水点均应安装计量仪表。用水计量仪表的完善一方面能够减少由于计量不准确造成的用水浪费情况,另外有利于产品生产用水定额制度的建立,同时有利于废水的回收利用、分质处理。同时,完善循环冷却水系统的仪表计量,在生产装置的关键水冷器的循环水进出口应设温度计、压力计、流量表和取样阀,保证冷却水系统在正常的负荷下运行。 
  3.2.2 高压水射流清洗设备 
  高压水射流清洗是近二十年来发展起来的一门高效、节能新兴技术。由于水射流清洗所使用的介质为无需添加任何化学物质的常温水,其效果较之传统的机械清洗、化学清洗具有效率高、无污染、节能降耗等诸多优点。清洗原理是用高压泵打出高压水,并使其经管子达到喷嘴再把高压力低流速的水转换为低压高流速的射流,然后射流以其很高的冲击动能,连续不断地作用在清洗表面,从而使垢污脱落,达到清洗目的。 
  对染料生产企业而言,冲洗水用量大,主要用于设备、地面、滤饼、管道、反应釜、锅炉、换热器冲洗等。高压水射流清洗设备在管道、反应釜、地面、换热器、锅炉等方面均适用。采用该清洗技术能为企业节约大量的新鲜水。 
  3.3 水的回收利用 
  3.3.1 洗涤水梯级循环利用 
  染料生产车间需要大量的冲洗水,包括设备冲洗水、地面冲洗水、隔膜压滤冲洗水、各反应罐管道冲洗水,以及储罐冲洗水、除尘水等。大部分装置需要冲洗多次,可以将冲洗水按浓度高低梯级利用,减少新鲜水的使用量。另外对于部分高浓度的储罐洗水、除尘水可以作为同一产品下一系列的投料底水或化料水,低浓度水用于循环清洗。洗涤水的梯级循环利用一方面大大减少了新鲜水的用量,另一方面可以大大减少COD的排放,做到了真正意义上的节水减污。 
  3.3.2 凝结水和制水车间弃水的回收 
  染料生产中,蒸汽是主要的能源,将疏水阀排出的凝结水用储罐等设备回收,并入循环水池循环利用。制水车间制备软化水产生的含盐弃水一方面可以作为锅炉烟气湿式除尘水,另一方面由于企业冷却水用水量大,可以将该部分含盐弃水并入循环水冷却水系统,实践证明该措施可行,不会影响冷却水水质。 
  3.4 采用合适的末端治理手段 
  3.4.1 膜法处理废水 
  染料生产废水属于高浓度、难降解、高色度废水,尤其是采用传统盐析纯化法在生产过程中会产生大量的高盐度(质量分数大于5%)、高色度(2~4万倍)废水。膜技术处理染料废水可将废水分离为浓缩液和透过液,其中浓缩液用于染料回收,透过液用作染料的生产。这样做既可以实现废水的资源化,使染料不随排水流失,又不会造成水质污染。如果浓缩液中染料回收困难或回收价值较低,则可采用湿式空气氧化、高温焚烧等后续处理系统,去除大部分色度和部分COD,提高废水的可生化性。而透过液可回用或排入污水处理系统,从而实现节水、减污等多种目的。 
  3.4.2 碳化法处理酸性染料含盐废水 
  碳化法主要根据大多数有机物被加热到400e以上时发生热分解而碳化,形成黑色颗粒游离碳,游离碳不溶于水,借以从含无机盐的溶液中分离出来,并回收回用作燃料。无机盐则回收利用。该技术已经成功运用在弱酸性染料废水的治理过程中。含盐废水先进入蒸发器蒸发结晶,得到深棕色的污盐,污盐分批送入碳化炉,在炉内受550e烟气加热,污盐中的有机物碳化,随后在精制器内加水溶解,碳化污盐中的氯化钠被水溶解,游离碳则悬浮在溶液内,经过滤分离,滤渣(即炭渣)作为燃料返回燃烧炉,滤液(为氯化钠溶液)经蒸发结晶得到工业盐,返回染料生产系统使用。 
  4.结语 
  总之,加强对染料行业节水减污措施的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的染料行业节水减污工作过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。 
  参考文献 
  [1] 章杰.中国染料工业发展新特点和面临的新形势[J].印染.2017(11):60. 
  [2] 耿锋,戴海平.膜分离技术在染料工业清洁生产中的应用[J].上海化工.2017(01). 
  [3] 杨军浩.染料颜料后处理加工技术及其相关设备[M].上海:华东理工大学出版社.2016(21).

 

 


  

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