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序论:在您撰写纺织工业论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
1、标准适用范围
GB4287-2012只适用于“纺织染整工业企业或生产设施”,也就是说不适用于“接纳纺织染整工业企业废水的集中式工业污水处理厂(站)”。
2、术语和定义的增加
相对GB4287-92,新标准GB4287-2012主要增加了对“标准品、排水量、单位产品基准排水量”的定义,其中必须注意的是,排水量是“指生产设施或企业向企业法定边界以外排放的废水量,包括与生产有直接或间接关系的各种外排废水(含厂区生活污水、冷却废水、厂区锅炉和电站排水等)”,而GB4287-92中的排水量“不包括冷却水及生产区非生产用水”。
3、水污染物控制指标的调整和提高
相对GB4287-92,GB4287-2012不仅大大提高了对“化学需氧量、五日生化需氧量、悬浮物、色度、氨氮、硫化物、苯胺类、六价铬”等水污染物排放限值的控制要求,而且增加了“总磷(防止地表水富营养化)、总氮(防止地表水富营养化)、可吸附有机卤素”等控制指标,同时取消了对“铜”(目前纺织染整企业已不再使用含有铜化合物)的控制指标;为了广泛适应于全部行业并与其他行业接轨,将“最高允许排水量(m3/百米布)”控制指标调整为“单位产品基准排水量(m3/t标准品)”。
4、单位产品基准排水量的解读
4.1、GB4287-2012定义了单位产品基准排水量是“指用于核定水污染物排放浓度而规定的生产单位印染产品的废水排放量上限值”,并制定了“棉、麻、化纤及混纺机织物,真丝绸机织物(含练白),纱线、针织物,精梳毛织物,粗梳毛织物”的单位产品基准排水量,当实际生产产品不同时,需要根据FZ/T01002-2010《印染企业综合能耗计算办法及基本定额》进行换算。
4.2、GB4287-2012中的水污染物排放浓度限值只适用于单位产品实际排水量不高于单位产品基准排水量的情况。如单位产品实际排水量超过了单位产品基准排水量,必须将实测水污染物浓度换算为水污染物基准排水量排放浓度,并以水污染物基准排水量排放浓度作为判定排放是否达标的依据,具体换算公式可查询GB4287-2012。
4.3、在企业的生产设施同时生产两种以上产品、可使用不同排放控制要求或不同行业国家污染物排放标准,且生产设施产生的污水混合处理排放的情况下,应执行排放标准中规定的最严格的浓度限值,具体水污染物基准排水量排放浓度换算公式可查询GB4287-2012。
5、建设项目竣工验收监测时水污染物的确定
建设项目竣工环境保护验收监测的主要依据“建设项目环境影响评价报告书”和“各级环境保护管理部门对该建设项目环境影响评价报告书的批复”,如果以上文件没有明确说明,不建议监测以下水污染物指标:①六价铬:主要来源于不绣钢滚筒印花(属于淘汰工艺,已基本不采用)和毛印染工艺中可能采用的重铬酸钾助剂。②硫化物:主要来源于硫化染料,因为有毒属于淘汰染料(部分企业还在使用)。③二氧化氯:主要来源于漂白中的亚漂(用亚氯酸钠在酸性条件下产生二氧化氯漂白),同时GB4287-2012中采用的《水质二氧化氯的测定碘量法(暂行)》(HJ551-2009)”测定方法,也“适用于亚漂设备及含有大量亚氯酸盐的废水”;二氧化氯极其不稳定,一般的实验室也不具备HJ551-2009的实验室计量认证能力。
6、废水处理后回用水水质要求
纺织染整工业项目要求低浓度印染废水经处理回用于生产,回用水水质要求可参照“建设项目环境影响评价报告书和建设项目环境影响评价报告书批复”,并可参考“纺织染整工业废水治理工程技术规范(HJ471-2009)”中“7废水回用工艺设计”,该技术规范中明确了回用水用途和水质要求。
7、其他(印染定型机废气中油烟废气的监测与评价)
[论文摘要]染色废水属于典型的难生化降解废水,如何低成本、高效率的对其处理,且保证出水的稳定达标,一直是许多环境保护工作者的研究目标。本文首先对国内外染色废水处理的技术和研究方向进行了综合概述,并对各类工艺进行了比较分析,归纳出一般染色废水的主要处理工艺技术路线。
一、研究背景和意义
纺织工业是我国的传统支柱工业之一,也是出口创汇较多的行业之一,目前我国占有15%左右的国际市场份额,是世界上最大的纺织品出口国。经过多年建设,纺织工业基本成为一个门类较齐全、布局较合理、原料和设备基本立足于国内、生产技术达到一定水平的工业部门。产业综合发展能力不断增强,已形成棉、毛、丝、麻、化纤、服装、纺织机械等行业较为完整的系列体系。
纺织工业按加工的原料、产品的品种和产品的加工用途等不同,主要分为上游、中游、下游三类产业,纺织工业的上游产业主要指各类纤维生产和加工,如天然纤维的棉花、羊毛和各类化学纤维等生产领域;中游产业指纺纱、织布、染色等生产领域;下游产业主要指服装加工等生产领域。
染色行业作为纺织工业中的中游行业,在纺织工业中起到承上启下的作用,即将各类纤维加工制造的坯布,通过染色和印花工艺生产出各类带色彩和图案的织物。在染色业中,棉纺染色业是最大的行业。染色行业作为湿法加工行业,其生产过程中用水量较大,据不完全统计。我国染色废水排放量约为每天300万~400万立方米,染色厂每加工100米织物,产生废水量3~5立方米。而且,染色废水成份复杂,含有的多种有机染料难降解,色度深,对环境造成非常严重的威胁。
随着工业化的不断深入,全球性的环境污染日益破坏着地球生物圈几亿年来形成的生态平衡,并对人类自身的生存环境存在威胁。由于逐渐加重的环境压力,世界各国纷纷制定严格的环保法律、法规和各项有力的措施,我国作为世界大国,对环境保护也越来越重视,并向国际社会全球性环境保护公约作出了自己的承诺。
二、废水处理方法分类
根据使用技术措施的作用原理和去除对象,废水处理法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。具体如下:
1.废水的物理处理法
利用物理作用进行废水处理,主要目的是分离去除废水中不溶性的悬浮颗粒物。主要工艺有:
(1)格栅和筛网格栅是一组平行金属栅条制成的有一定间隔的框架。把它竖直或倾斜放置在废水渠道上,用来去除废水里粗大的悬浮物和漂浮物,以免后面装置堵塞。筛网是穿孔滤板或金属网制成的过滤设备,用以去除较细小的悬浮物。
(2)沉淀法利用重力作用,使废水中比水重的固体物质下沉,与废水分离。主要用于(a)在尘砂池中除去无机砂粒(b)在初见沉淀中去除比水重的悬浮状有机物(c)在二次沉淀中去除生物处理出水中的生物污泥(d)在混凝工艺以后去除混凝形成的絮状物(e)在污泥浓缩池中分离污泥中的水分,浓缩污泥。此法简单易行而且效果好。
(3)气浮法在废水中通入空气,产生细小气泡,附着在细微颗粒污染物上,形成密度小于水的浮体,上浮到水面。主要用来分离密度与水接近或比水小,靠重力无法沉淀的细微颗粒污染物。
(4)离心分离利用离心作用,使质量不同的悬浮物和水体分离。分离设备有施流分离器和离心机。
2.废水的化学处理法
(1)酸性废水的中和处理
酸性废水处理可以用投药中和法、天然水体及土壤碱度中和法、碱性废水和废渣中和法等。药剂有石灰乳、苛性钠、石灰石、大理石、白云石等。他的优点是:可处理任何浓度、任何性质的酸性废水。废水中允许有较多的悬浮物,对水质水量的波动适用性强,中和剂利用率高,过程容易调节。缺点:劳动条件差、设备多、投资大、泥渣多且脱水难。天然水体及土壤碱度中和法采用时要慎重,应从长远利益出发,允许排入水体的酸性废水量应根据水体或土体的中和能力来确定。
(2)碱性废水和废渣中和法
投酸中和法可用药剂:硫酸、盐酸、及压缩二氧化碳(用二氧化碳做中和剂,由于PH值低于6,因此不需要PH值控制装置)酸性废水及废气中和法如烟道气中有高达24%的二氧化碳,可用来中和碱性废水。其优点可把废水处理与烟道气除尘结合起来,缺点是处理后的废水中硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。清洗由污泥消化获得的沼气(含25%—35%的二氧化碳气体)的水也可用于中和碱废水。
3.生物处理法
利用微生物可以把有机物氧化分解为稳定的无机物的这一功能,经常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物处理法
应用好氧微生物,在有氧环境下,把废水中的有机物分解成二氧化碳和水的方法,主要处理工艺有:活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等,这种方法处理效率高,应用面广。
(2)厌氧生物处理法
应用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物,最后生成二氧化碳、甲烷等物质的方法。主要用于有机污泥、高浓度有机工业废水的处理。如啤酒厂、屠宰厂。
(3)自然生物处理法
应用在自然条件下生长,繁殖的微生物处理废水的方法。工艺简单,建设费用和运行成本都比较低,但其净化功能受自然条件的限制,处理技术有稳定塘和土地处理法。
三、染色污水处理系统的工艺设计
在染色污水处理系统的工艺设计中往往遇到以下问题:(1)工程设计人员大都是仅仅了解废水水质的情况下,根据自己的工程经验和直觉进行设计,这样往往造成工程缺陷,使建成的处理系统处理废水不能达标排放;(2)在有些设计中,因为对出水的达标要求严格,使设计出的工艺建设费用和运行费用偏高;(3)在许多现有的处理系统中,由于所要处理的水质发生改变,原有工艺不能针对目前的水质进行有效的处理。以上的这些都涉及到污水处理系统的优化改造和优化管理运行问题。
如何优化污水处理工艺,降低污水处理成本,提高污水处理效果,对于污水处理有着极其重要的意义。必须指出的是,染色废水处理系统的优化改造是一个非常错综复杂的问题,从目的上它不仅要基于污水水质分析,按照技术和经济的要求,在条件允许的范围内,利用各种方法,找出最佳的设计工艺方案,并在设计工况条件下,找出最佳的设施组合和最佳工艺参数,而且还要在污水的成份和水量一定幅度变动的情况下,找出相应的优化运行措施和最少运行成本。而在各染色废水水质各异、水量大小不一的实际工况下,要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化处理系统是不可能的,某一污水处理系统可能对某企业的废水处理是最优,但它对其他的染色厂可能就并不能做到最优,因此本论文对染色废水处理系统优化研究只是为提出一个系统优化改造和优化运行的概念和思路,并不是要提出一个能对所有染色废水有最优处理效果的处理系统。
四、系统工艺改造的总体思路
污水处理厂废水的水质为含有一定量难生物降解物质和颜色的有机废水,各染色子行业排放的废水所含污染物质不同,其相应的治理工艺流程也不同。对染色废水处理,工程上一般用物化法和生化法或两种方法相结合的处理方法。物化处理有见效快、水力停留时间短的优势,但其处理费用高、污泥产量大、污泥处理困难、存在二次污染的隐患。虽然臭氧氧化、活性碳吸附、电解等方法有较好的脱色效果,但它们较高的运行费用却使厂家无法承受。但前述的几种方法都具有稳定性好的特点。生物处理因具有处理成本较低,并能大幅度去处有机污染物和一定色度的特性使得染色废水治理采用生物治理作为主要治理单元己成为共识。但结合园区污水处理厂目前的运行现状及操作工人素质,为确保污水处理厂处理出水的稳定达标排放,因此改造扩建工艺的设计思想以强化物化处理的原则,以生物处理工艺为重心,尽量提高强化生物处理的作用。鉴于污水处理厂接受的染色废水综合性废水,是典型的难生化降解的有机废水,水质性质有其特殊性,而且各有关企业生产废水排放的水质水量的不稳定性,以及污水处理厂的运行成本及运行负荷。因此必须要有针对性的废水处理工艺,才能达到较好的处理效果。在选择处理工艺前,应在分析废水水质及其组成及对废水所要求的处理程度的基础上,确定各单元处理方法和改造工艺流程,以验证改造工艺的有效性。
五、结论
印染生产废水可生化性差,原污水处理系统又存在着设计、施工不尽合理,管理水平落后等缺陷,从而造成了处理出水污染指标达不到排放标准,运行成本高等后果。染色废水处理系统的优化改造本身就是一个非常错综复杂的问题,而作为集中式染色废水处理厂的优化就更加困难了。从目的上它不仅要在污水水质分析的基础上,按照技术和经济的要求,在条件允许的范围内,利用各种方法,找出最佳的设计工艺方案。并在设计工况条件下,找出最佳的设施组合和最佳工艺参数,而且,还要在污水的成份和水量大幅度变动的情况下,找出相应的优化运行措施和最少的运行成本。但由于客观条件的诸多限制,并且各种印染废水水质各异,水量大小不一的设计情况下,要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化方法十分困难,某一污水处理系统可能对某一区域内的废水处理是最优的,但它对其他的企业可能就并不能做到最优。因此,在加强技术创新和知识创新的同时也要为保护我们仅有的水资源提高人类意识,转变观念,为创造一个更好的环境多做努力。
[参考文献]
1.1工艺流程及废气排放环节
1.1.1纺纱工序a.清梳联:本工艺主要包括开棉、清棉、混棉、梳棉四个步骤,由清梳联一套设备来完成。清梳联主要设备包括:往复式抓棉机、重物分离器、单轴流开棉机、多仓混棉机、主除杂机和梳棉机。b.条卷:将梳棉机出口的棉条进行并合、牵伸,提高小卷中纤维的伸直平等程度,并使小卷的重量、长度达到规定值,且保证小卷边缘的平整度满足要求。c.精梳:由于条卷后的原棉纤维中含油杂质、棉结、纤维疵点,因此需要进入精梳机除杂;除杂后的条卷进一步分离纤维,长度不达标的短纤维被进一步去除,从而使棉纤维的长度、整齐度和伸直度得到提升;精梳后的棉条最终被拉至到一定粗细,且棉纤维的平行伸直度得到提高。d.并条:将多根精梳后的棉条进行并合,棉条长片段不匀现象得到改善;然后把棉条拉长抽细到规定重量,并进一步提高纤维的伸直平行程度;利用并合与牵扯伸,使纤维进一步均匀混合不同唛头、不同工艺处理的棉条;最终做成圈条成型良好的熟条,有规则地盘放在棉条桶内,供后工序使用。e.粗纱:将熟条均匀地拉长抽细,并使纤维进一步伸直平行,然后将牵伸后的须条加以适当的捻回,使纱条具有一定的强力,以利粗纱卷绕和细纱机上的退绕。f.细纱:将粗纱拉细到所需细度,使纤维伸直平行;将须条加以捻回,成为具有一定捻度、一定强力的细纱;将加捻后的细纱卷绕在筒管上;制成一定大小和形状的管纱,便于搬运及后工序加工。g.络筒:将管纱(线)卷绕成容量大、成型好并具有一定密度的筒子;清除纱线上部分疵点和杂质,以提高纱线的品质。本工序主要废气产污环节为清梳过程中棉尘的排放(G1)、粗纱、细纱工段的棉尘排放(G2)。
1.1.2织造工序a.络筒:在络筒机上将松式络筒变为普通络筒。b.并线、加捻:部分烘干后的松筒及原纱通过并线机将两股纱线并合,然后利用加捻机进行加捻。c.上浆、烘干:部分原纱在整经前需通过自动上浆机上浆并烘干。d.整经:根据工艺设计的规定,将一定根数和长度的经纱,从络纱筒子上引出,组成一幅纱片,使经纱具有均匀的的张力,相互平行地紧密绕在整经轴上,为形成织轴做好初步准备。e.织造:利用箭杆织机及提花机进行织造。f.割绒:部分高档毛巾需将表面的毛圈进行剪割处理,使织物表面布满平整的绒毛,使其比普通毛巾有更强的吸湿性和柔软度。本工序主要产污环节为织造棉尘的排放(G3)、割绒棉尘的排放(G4)、织造废纱的排放(S2)。
1.2废气污染物排放情况
纺纱车间会产生一定量的棉尘(飞花),主要来自于清梳联(G1)和粗纱、细纱、络筒工段(G2)。清梳联工段棉尘产生量约为46.9t/a,通过型号为FD510的布袋除尘器处理后排放,除尘器风量为6900m3/h,除尘效率为99%以上,棉尘排放浓度为8mg/m3,排放量为0.47t/a,排放高度为15m;粗纱、细纱工段棉尘产生量为187.5t/a,这部分棉尘被纺纱设备自带的吹吸风机进行循环过滤,吹吸风机收尘效率在97%以上,棉尘的排放量为5.6t/a,通过车间排风口无组织排放。织造工序中的络筒、并线、加捻、织造工段同样会产生一定量的棉尘(G3),棉尘产生量为29.3t/a。这部分棉尘被设备配套设置的吹吸风机循环过滤,吹吸风机综合收尘效率在90%以上,棉尘排放量为2.9t/a,通过车间排风口无组织排放。在割绒工段会产生一定量的割绒棉尘(G4),棉尘产生量为439.6t/a,通过型号为FD230的布袋除尘器处理后排放,除尘器风量为5400m3/h,除尘效率为99%以上,棉尘排放浓度为97mg/m3,排放量为4.4t/a,排放高度为15m。
2结论
选择排放总量类指标(用水量、取水量、废水排放量等)与排放强度类指标(单位企业产品产量、单位产品用水量、单位产品取水量、单位产品废水排放量、单位产品主要水污染物排放量、COD平均排放浓度、氨氮平均排放浓度等)的相关数据,采用灰色关联度分析方法,对我国纺织行业主要水污染物排放量与排放总量类指标和排放强度类指标的关联度进行了分析。结果显示,我国纺织行业的COD排放量与强度类指标间的关联度显著大于总量类指标。其中,单位产品废水排放量、单位产品取水量及单位产品COD排放量的关联度指标位列前三;取水量、用水量、废水排放量、单位企业产品产量与纺织行业COD排放的关联度较弱。结果显示,氨氮排放量与单位产品产量、排放浓度及总量类指标间的关联度显著大于排放强度类指标。其中,单位企业产品产量、氨氮平均排放浓度和取水量的关联度均值位列前三位;单位产品废水排放量、单位产品取水量和单位产品用水量与纺织行业氨氮排放的关联度较弱(见表2)。从我国纺织行业的污染物排放量与其排放指标之间的关联度分析结果可以看出,COD排放量降低与单位产品废水排放量、单位产品取水量的减少有较为密切的关系,COD总量减排工作应重点推动落后产能淘汰、推行清洁生产、开展中水回用项目。氨氮排放量变化与单位企业产品产量、排放浓度及总量类指标的关联度较大,这表明我国纺织行业的氨氮排放量主要与企业规模、氨氮排放水平有着更为密切的关系,氨氮总量减排工作应积极推进高污染、小规模企业的淘汰、整合中小企业、推动污染末端治理工程、推进中水回用,加强污染排放管理。综上所述,通过关停落后企业的“结构减排”方式仍然是促进我国纺织行业污染物减排的有效途径,末端治理工程配合中水回用项目对整个行业污染减排有着重要的促进作用。
2我国纺织行业主要水污染物减排建议
2.1积极推进产业优化升级,淘汰落后工艺与产能
关停高污染的中小企业、淘汰落后产能是实现行业污染物减排的有效措施。按照国家产业结构调整要求,重点淘汰74型染整生产线、使用年限超过15年的前处理设备、浴比大于1∶10的间歇式染色设备,淘汰落后型号的印花机、热熔染色机、热风布铗拉幅机、定形机,淘汰高能耗、高水耗的落后生产工艺设备;淘汰R531型酸性老式粘胶纺丝机、年产2万t以下粘胶生产线、湿法及DMF溶剂法氨纶生产工艺、DMF溶剂法腈纶生产工艺、涤纶长丝锭轴长900mm以下的半自动卷绕设备、间歇法聚酯设备等落后化纤产能。
2.2推动企业合并,集中生产集中治污
纺织企业的整体规模偏小是我国纺织行业目前的重要现状,应从实际出发,采用将几个规模较小的企业合并成较大规模企业的模式,实行生产废水统一收集和处理。一方面,能够降低中小纺织企业污染治理成本,提升中小企业开展主要水污染物总量减排工作的积极性;另一方面,也可以通过明确监管对象,降低监管难度和成本,持续推进主要水污染物总量减排工作。
2.3继续推进节水工程,降低单位产品废水排放量
1.1机械格栅
机械格栅主要用于拦截废水中的大尺寸悬浮物,保证后续处理构筑物、设备的稳定运行,并有效减轻处理负荷。格栅间隙为10mm,栅宽为0.7mm。
1.2集水井
集水井尺寸为6.0m×6.0m×3.0m,有效水深为2.7m,有效容积为97.2m3。
1.3调节池
调节池用于调节水量,均化水质。为避免悬浮物沉淀,池内设置潜水搅拌机搅拌。调节池尺寸为30m×20m×6.5m,有效水深6.0m,有效容积3600m3,水力停留时间为10.5h。
1.4初沉池
初沉池为辐流式,直径为21m,池边水深2.0m,有效容积667m3,表面负荷为1.0m3/(m2•h)。初沉池内设置周边传动刮泥机,转速为3.1m/min,电机功率为0.55kW。必要时投加亚铁盐进行预处理。
1.5水解酸化池
由于废水可生化性不高,采用水解酸化池对其进行水解酸化处理,以将期中难降解的复杂有机污染物分解为易降解的简单有机物,提高废水的可生化性。水解酸化池尺寸为46m×24m×6.5m,有效水深6.0m,有效容积6600m3,水力停留时间为20.0h。水解酸化池内设置弹性立体填料,体积为4500m3。
1.6CASS反应池
通过PLC编程自动控制CASS(循环活性污泥法)反应池的运行。CASS反应池4格并联,单格尺寸为40m×14m×6.0m,有效水深5.5m,污泥负荷为0.08kg/(m3•d)。运行周期为8h,进水1.5h,曝气3.5h,沉淀1.0h(曝气0.5h后),排水1.5h。
1.7混凝反应池
在混凝反应池中投加粉末活性炭和PAC药剂,利用活性炭的吸附和PAC的混凝沉淀作用去除废水中的有机物。混凝反应池尺寸为4m×4m×5.5m,有效水深5.0m,有效容积80m3,水力停留时间为0.25h。
1.8机械加速澄清池
利用机械加速澄清池机械搅拌的提升作用来完成泥渣回流和接触反应。机械加速澄清池直径为8.5m,池总深度为6.8m,分为第1絮凝池、第2絮凝池和分离室,总停留时间为2.5h。池内设置1台搅拌设备,搅拌叶轮直径为1.4m,电机功率为7.5kW。同时设置1台带有减速机的机械刮泥设备,刮臂直径为5.2m,电机功率为1.5kW。
1.9除铁除锰滤罐
在除铁除锰滤罐内曝气,通过氧化和滤层过滤及滤料表面细菌的生物化学作用去除铁和锰。除铁除锰滤罐3台,直径为3m,填料为锰砂,滤速为10.6m/h。
1.10清水池
清水池用于储存清水及提供除铁除锰滤罐反冲洗水。清水池尺寸为14m×10m×5.5m,有效水深5.0m,有效容积560m3,水力停留时间为2.1h。
2运行结果分析
该废水处理工程调试稳定运行半年,在此期间,对其运行效果进行了考察。
2.1对COD的去除效果在系统正常运行过程中
初沉池、水解酸化池、CASS反应池、澄清池和滤罐的平均出水COD分别约为1600、1500、110、80、55mg/L,整个系统COD总去除率可达97.3%,处理效果较佳。
2.2对BOD5的去除效果
废水BOD5的沿程变化如图3所示。由图3可知,在系统正常运行过程中,初沉池、水解酸化池、CASS反应池、澄清池和滤罐的平均出水BOD5分别约为440、540、25、18、10mg/L,整个系统BOD5总去除率可达97.8%,处理效果较佳。
2.3对SS的去除效果在系统正常运行过程中
初沉池、水解酸化池、CASS反应池、澄清池和滤罐的平均出水SS分别约为240、450、70、40、30mg/L,整个系统SS总去除率可达90.0%,处理效果较好。
2.4对色度的去除效果
废水色度的沿程变化。在系统正常运行过程中,初沉池、水解酸化池、CASS反应池、澄清池和滤罐的平均出水色度分别约为600、400、80、40、30mg/L,整个系统色度总去除率可达96.3%,处理效果较好。
3运行费用分析
(1)中小型造纸企业多据统计
我国的造纸及纸制品厂的数量非常庞大,比除我国之外的其他国家的总数还要多。对这些造纸及纸制品厂进行仔细研究发现,这个庞大的数量当中包括了众多的纸制品厂,而纸制品厂就是纸加工厂,与制浆造纸厂有着实质性区别,至少几乎没有任何显著的水污染问题,也不生产纸或纸板。另外该统计可能包括了众多的村办或个体户办的纸厂。我国的造纸企业(很少有只产浆不产纸的企业)在几十年中随国家政治经济形势的变化,曾出现过几次令人深思时大起大落,但许多小造纸厂有着顽强的生命力,数量在不断扩大。我国的中小造纸企业数量众多且其产量占造纸总产量的比例大,这是我国造纸工业的一大特征。
(2)中小草浆企业多
前文已经讲到在世界范围内制浆造纸所用到的原材料主要是木材,而我国的情况又如何呢?我国的造纸工业所用的原材料主要是草类,木材类原料的利用正逐年下降,占的比例越来越少。如果不计废纸,以原生纤维原料计算,则我国造纸工业机制纸浆的浆种结构以原生植物纤维(不计废纸)比较,我国各种机制草浆(包括其他纤维原料,如竹、蔗渣、苇等)可占总产量的绝大多数。同时也可以看到,我国造纸企业的主要制浆方法为硫酸盐法(含碱法),占总制浆产量的72%而其中禾草浆(主要是稻麦草浆)占硫酸盐祛浆的52%,占总产浆量的38%。如果考虑到亚钠、亚铁、石灰法制浆也基本上使用禾草纤维原料,则单纯禾草浆就可占总产量的50%以上。可以说中小型造纸企业和中小草浆企业数量众多是我国造纸工业的一大特点。在考虑我国造纸工业的污染防治以及行业的健康发展时,就必须牢记这两个现实特点。
(3)造纸企业污染严重据统计
造纸工业对环境的污染在世界范围内都比较严重,而我国造纸工业所造成的污染则更加严重。除了经济、技术力量薄弱等因素以外,中小型造纸企业多和中小草浆企业多也是主要原因之一,据统计,一个日产量只有几十吨的小造纸企业,在其没有任何污染治理措施的情况下,这个企业的污染量与一个日产量是它十倍的大造纸企业差不多。近年来,我国造纸企业的污染排放负荷已经开始降低,也就是每吨产品的污染排放量开始下降;但是污染排放总量仍在不断上升。污染负荷的降低是因为一些大、中型制浆造纸厂的碱回收、蒸煮废液的综合利用,白水循环利用以及纤维回收技术得到一定程度的推广应用,从而减少了污染排放。但是平均污染负荷降低,跟不上造纸企业产量增长的速度,所以排放总量还在明显加大,污染还在继续扩大。所以,当前有关部门能加大对造纸企业污染的监督力度,特别是对于许多中小造纸企业的监管力度更要加强。
2.造纸工业污染防治的现状
当前,造纸工业产生的污染物及处理方法有许多,其中草浆生产企业产生的蒸煮废液是产生污染的主要部分,下面主要介绍防治蒸煮废液污染的方法。通过前面的介绍,我们已经了解到了造成造纸工业严重污染的“罪魁祸首”是化学浆的蒸煮废液。在草浆生产企业的总制浆产量中,化学浆占的比例最大,甚至达到70%多,并且化学浆的蒸煮废液中的有机污染物质产生的最多,几乎占整个制浆过程产生的总污染物的90%。在我国,总的情况当然也是如此,我国的化学浆的产量中,草类纤维原料的化学浆占绝大多数,所以它造成的污染相当严重,草浆产生的污染要不木浆大的多,并且我国的草浆生产企业缺少成熟的生产技术,在资金上也比较缺乏,这些原因都使治理污染的难度大大增加。这些年来,我国的环境工作者为了解决草浆生产企业的污染问题进行了一定的研究,并取得的一定的成果,但这些污染治理措施对于许多小草浆企业来说不是技术太复杂就是资金投入太大,难以有效的应用,这就造成了我国一些小草浆企业对环境的污染日益加重,对当地的生态环境造成严重的破坏。另一方面,数以千计的中小草浆企业,长期处于自生自灭状态,甚至禁而难止。除了每年统计全国总产量时,在总量中加上小草浆造纸厂数以百万吨计的产量,从而承认其为国民经济做出贡献外,对于如何防治其污染,并未进行有效的帮助。我国的造纸废水治理技术研究正是针对这一具体情况设置和开展的。限于资金和力量,研究不可能包罗小草桨造纸厂污染防治的所有方面。造纸废水治理技术研究的重点在于中小碱法草浆企业的碱回收、蒸煮废液的综合利用和蒸煮废液的厌氧消化三大方面。这三个方面相互补充,似可为解决小草浆厂污染的主要矛盾方面,提供当前阶段的技术手段。经三年多团结攻关,已出现一批可喜成果。
3.结语
1.1工艺流程
染色水洗皂煮水洗烘干。
1.2工艺处方
分散艳蓝E-4R2%(owf),弱酸性艳蓝RAW2%(owf),阿白格B10~60g/L,载体0.2%~1.0%(owf),匀染剂10g/L,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,温度60~100℃,保温时间30~80min,浴比1∶50。
1.3染色K/S值测试
将毛/涤织物平整放置好,在保证不透光的情况下,使用7000A型电脑测色仪进行测定。可以将布样折叠,以防透光,在织物的表面取3个点,读取3个值,记录波长最大时的K/S值。
2结果分析与讨论
2.1载体用量对染色的影响
改变载体用量分别为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.8%、1.0%(owf),其他染色工艺条件相同,即2g毛/涤织物6份,浴比1∶50,冰醋酸调节pH值为5.5~6.0,保温时间50min,染色温度100℃,阿白格B20g/L.由表1可知,K/S值随着载体用量的增加先增大后减小,载体用量达0.5%(owf)后,K/S值反而下降。这可能是因为载体在染色初期主要起促染作用,使混纺织物中涤纶纤维分子结构松弛,纤维空隙增大,分子易进入纤维内部。同时由于载体本身对纤维及染料分子有直接性,不但能帮助染料溶解,增加染料在纤维表面的浓度,而且能减少纤维的表面张力,使染料分子迅速进入纤维空隙区域,提高了染料分子的扩散率,促使染料与纤维结合。而在染色后期,载体的这种作用同样可以加快纤维中染料的解吸。所以合适的载体用量为0.5%(owf)。
2.2阿白格B质量浓度对染色的影响
改变阿白格B的质量浓度分别为10、20、30、40、50、60g/L,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物6份,浴比1∶50,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,保温时间50min,染色温度100℃,载体用量0.5%(owf).随着阿白格B质量浓度增加,K/S值先增加后降低,当阿白格B质量浓度增加到20g/L以后,K/S值反而下降。阿白格B在染色中,主要是对毛/涤混纺织物中毛纤维起到匀染作用,增加得色量。所以选择阿白格B的质量浓度为20g/L。
2.3染色温度对染色的影响
改变染色温度分别为60、70、80、90、100℃,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物5份,浴比1∶50,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,保温时间50min,载体用量0.5%(owf),阿白格B质量浓度20g/L.随着染色温度的提高、染色K/S值呈上升趋势,尤其是当温度达到90℃以后,K/S值急剧上升,这可能是因为羊毛结构中含有鳞片层结构,温度升高以后,鳞片层软化,羊毛纤维发生溶胀,同时涤纶纤维分子内链段运动逐渐增强,自由体积增大,利于染料上染,考虑到温度太高对羊毛损伤越大,选择染色温度为100℃。
2.4浴比对染色的影响
改变浴比分别为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60时进行染色,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物5份,冰醋酸调节pH值5.5~6.0,保温时间50min,载体0.5%(owf),阿白格B20g/L,染色温度100℃.浴比对K/S值的影响不是很明显。但在染色过程中,浴比过小时,易使染液温度分布不均,被染纤维浸渍不充分,而且使被染物局部暴露在空气中,致使被染物吸染料不匀不透,造成染色匀染性差,导致染色不匀。同时过小的浴比会增加设备对纤维的磨损,影响染物的外观及手感,加工疵病增多;浴比过大,降低了染料在染液中的浓度,影响染料的上染百分率,致使染料的利用率下降,导致纤维上染料少,K/S值不理想。所以选定最佳浴比为1∶20。
2.5染色时间对染色的影响
改变染色时间分别为30、40、50、60、70、80min时进行染色,其他工艺条件不变,即2g毛/涤织物5份,冰醋酸调节pH值为5.5~6.0,载体0.5%(owf),阿白格B20g/L,染色温度100℃,浴比为1∶20.随着保温时间的延长,K/S值逐渐增大,当超过70min以后,再继续延长保温时间,K/S值反而降低。染色保温时间过短,羊毛鳞片层的软化需要一定时间,染料不能充分的进入纤维内部并固着在纤维上,K/S值小;保温时间过长,高温情况下会使羊毛纤维受到一定的损伤,K/S值增加不明显甚至降低,且手感较差。所以选定最佳保温时间为70min。
3结论