一、基本情况
(1)行业概况
据1995年的全国统计,我国纺织印染行业共有约54000家生产企业,占全国企业总数的9.8 %,其中90%为中小型企业。行业职工总数1263万人,全行业总产值6000亿元,上缴利税245亿元。1995年我国生产了270万吨纤维,相当于500万吨纱。我国是最重要的纤维、纺织生产和出口国之一。
(2)主要原材料
我国纺织工业所用原料主要是各种天然纤维,如棉花、羊毛、黄麻、蚕丝和麻丝等,通常简称“棉、麻、丝、毛”,另外还有一些化学纤维(人造纤维和各种合成纤维),其中棉花占80%,羊毛和丝纤维占15%,其他纤维占5%。目前我国的纺织工业就其原料及其产品总量看,均以棉纺织及棉印染产品为主。由于我国天然原料不能满足要求,纺织工业在原料政策上提出大力发展化纤工业,化纤原料(生产混纺产品)在纺织品中的比例将有一定的提高。
(3)技术、装备水平
我国大中型纺织印染企业的生产工艺达到国外七十年代末、八十年代初的水平,少数企业达到九十年代水平;大量的乡镇企业相当于我国六十年代末水平,少数达到八十年代水平。大中型企业的生产装备水平大多为国际七、八十年代水平,个别设备达到九十年代水平。自动控制设备和人工辅助控制设备分别占10%和80%。大多数中小企业每5-10年进行一次设备更新。
在国有大中型企业中,技术人员占总数15~20%左右,技术工人占总人数的80%以上。而小型企业(包括乡镇企业)的技术人员仅占企业总人数的2~5%,技术工人占总人数30~50%。
就纺织产品生产全过程而言,以单位产品计算我国能源和资源消耗比发达国家(美国、日本等)高1~2倍,而劳动生产率仅为国外的1/3~1/8,差距极为明显,对环境无害化技术存在巨大需 求。
(4)经济状况和市场前景
我国的纺织工业目前面临严重的挑战。纺织工业(包括印染行业)是传统的产业部门,近10多年来随着乡镇企业的兴起获得较大发展。但进入八十年代末以后,纺织工业在适应市场需求方面遇到很大障碍,中低档、重复产品过多,设备加工能力大于实际生产能力,实际生产能力大于市场销售能力,因此,出现严重的产品积压、市场削价销售的恶性竞争,行业亏损严重,行业的经济状况令人忧虑。
进入九十年代后,国家提出“限产压锭”、“减人增效”的方针,对纺织工业进行重大改组,使其满足市场对产品的小批量,多品种的要求,积极调整企业规模结构,使其达到规模效益,从而降低消耗,提高效益。总的来说,纺织行业经济困境的解决将主要依靠对自身生产结构的调整。
二、行业的环境表现和污染治理状况
纺织印染行业是污染物排放量较大的部门之一,主要以废水污染为主,其次为废气、废渣、噪声污染,其中废气主要为锅炉燃烧产生的废气及相应的废渣。噪声也是纺织工业一个相当严重的污染,主要为纺织机、织布机产生的高频噪声污染。解决的办法是以无梭织机代替有梭织机。目前系统内大中型企业无梭织机约占织机总量的15%左右。
国有大中型纺织印染企业基本建有废水处理装置,并相当一部分正常运行,其处理成本为0.7~1.0元/吨左右。而多数乡镇企业则很少修建污染处理装置,其污染不容忽视。
据统计,1994年纺织工业全年排放废水量达8.7亿立方米(不含乡镇企业)居全国各行业第四位,其中印染废水约占80%。印染废水是一种色度较高,以人工合成有机物为主、浓度较高的有机废水,亦属于较难处理的工业废水。我国的染料生产水平于国外差距较大,染料上染率低,助剂投配量较大,加大了纺织印染行业的污染负荷。
根据全国统计资料,部分纺织工业废水的性质于下表所示。
表1: 纺织印染行业废水性质
部门 百米布产COD(公斤) 百米布耗水量 (吨)
棉纤维生产 0.5-0.7 2.5-2.8
羊毛纤维生产 2.3-4.8 2.3-3.5
对于大型纺织厂而言,纺织工业废水处理常用的流程为一级好氧处理工艺。最近,一些大型纺织生产厂采用了二级厌氧-好氧技术。经厌氧-好氧处理后,废水的COD和BOD去除率可分别达到70%和95%。
大多数中小型纺织厂没有生物处理设施。只有在一些厂中采用了沉淀或一级处理以减少废水中悬浮固体的浓度和一部分BOD。一些中小型纺织厂还采用了化学处理法(如絮凝)。必须强调的是,化学处理法由于要投加化学药剂,其成本一般是较高的。工业生产实践表明,单纯用化学法处理纺织工业废水很难达到排放标准的要求。
三、纺织印染行业应用环境无害化技术的途径
在过去的二十年中,相对于变化的产品和市场而言,我国纺织工业的工艺特征并没有发生多大变化。而提高纺织行业竞争力的一个重要因素是要不断采用新技术,在提高产品产量和质量的同时降低环境污染。自1996年10月以来,由于我国的执法部门加强了纺织厂和染料厂废水的管理和执法,大量中小型纺织企业因污染问题被迫关闭。同时,ISO14000环境标准的实施也对纺织企业尤其是出口型纺织企业采用环境无害化技术产生了推动力。
目前对工艺技术的要求包括以下几点:
柔性生产(如适应市场变化);
提高产品质量;
降低成本,靠改善管理系统和生产工艺的自动化,而不是靠单纯扩大生产规模。
在进行环境无害化技术转让时,需要考虑到上述要求。
据估计,通过实施环境无害化技术和优化管理系统及操作控制,大约可节水20-30%,同时削减COD15-50%。废水经过厌氧处理后,COD和BOD可进一步分别减少60-70%和95%。
随着我国纺织原料结构的改变和新原料、新染料、新助剂的使用,印染行业排放废水的水量和水质也将发生变化,从总体上看今后废水的生物可降解性能将降低,应重视研究新的治理方法。
纺织印染行业是排污大户,同时也存在推进清洁生产和应用环境无害化技术的诸多途径和机会。可以通过工艺设计和替代化学药剂削减废水中有毒物质的数量和浓度,通过水和化学药剂的回收与再利用实现废物减量化。
改革工艺
纺织印染行业可能进行的工艺改造有:
A. 设备的改进与控制
加强工艺和单元操作的计算机控制
以卧式水洗代替立式水洗
使用水和化学药剂计量装置
B. 减少加工工序,采用逆流清洗,如短流程染色
C. 采用转移印花工艺,以减少废水污染,同时削减水耗和染料消耗,取消汽蒸或烘干等后处理
D. 采用热熔染色,降低盐和染料的消耗,减少废物产生,降低水耗和能耗,同时提高产品质量
E. 能源管理,包括能量回收、控制蒸汽质量和均匀度,防止蒸汽过量等
2. 原材料替代
在浆纱工艺中用变性淀粉取代聚乙烯醇和原淀粉
用甲酸替代乙酸
改用纤维活性染料
染色单元使用的控制泡沫的表面活性剂
3.废物削减、回收和利用
上降剂和丝光处理的废碱液,用化学混凝方法和超滤技术回收合成浆料,采用双效蒸发器回收碱液;
回收洗毛工艺产生的油脂。
当前,我国的纺织印染行业正在进行全行业的结构调整,环境无害化技术的应用将为企业摆脱困境开辟出一条新路。
