紡織印染廢水治理的現(xiàn)狀及今后發(fā)展

摘  要：本文簡述了我國紡織印染行業(yè)的污染狀況，推行清潔生產(chǎn)及開展清潔生產(chǎn)審核的情況，及當(dāng)前污染治理 技術(shù)路線,并展望了紡織印染廢水治理技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：紡織印染；污染治理；清潔生產(chǎn)

1  紡織印染行業(yè)快速發(fā)展

在當(dāng)前國內(nèi)外市場需求不斷增長前提下，近五年紡織工業(yè)獲較大發(fā)展。2005年我國纖維加工量達1800萬t，已占世界總量的36%。其中化纖、紗、布、呢絨、絲織品、服裝等主要紡織品均居世界第一位。紡織工藝和裝備也在不斷改善和提高，我國正處于由紡織大國向強國轉(zhuǎn)變。

印染行業(yè)是紡織工業(yè)中重要的行業(yè)，其中棉、棉混紡、化纖織物的染色和印花布量2005年已達370億m。另外，毛紡、麻紡、絲綢印染產(chǎn)品也近50億m。

2  紡織印染行業(yè)污染狀況

紡織印染行業(yè)排放的印染廢水是我國工業(yè)系統(tǒng)中重點污染源之一。據(jù)國家環(huán)�？偩纸y(tǒng)計，印染行業(yè)排放的印染廢水總量位于全國各工業(yè)部門排放總量的第5位。2004年全行業(yè)廢水排放量為13.6億m3，而其廢水中污染物排放總量（以COD計）則位于各工業(yè)部門第6位。

印染廢水屬于含有一定量難生物降解物質(zhì)的有機性廢水。其污染物濃度高（COD值高），色度深，氮磷含量低，是難處理的工業(yè)廢水之一。

近些年來，隨著市場對印染產(chǎn)品需求的多樣化，印染產(chǎn)品中小批量、多品種產(chǎn)品的產(chǎn)量加大，生產(chǎn)設(shè)備中間歇式印染設(shè)備占有較大比重。由于產(chǎn)品品種的變化及染料和助劑投配量的自動化控制水平較低，其廢水排放量和廢水水質(zhì)濃度均高于以往連續(xù)式染色工藝，這給已建廢水處理工程增加了處理難度，也對傳統(tǒng)的污染治理達標排放技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。

總體上看，我國印染行業(yè)工藝設(shè)備水平在“十五”期間有較大提高，特別是東部沿海地區(qū)，為了參與世界紡織品市場競爭，增加出口創(chuàng)匯，很多企業(yè)已從國外進口了一定數(shù)量的當(dāng)代先進印染設(shè)備，這些設(shè)備在節(jié)能降耗上效果較明顯，與原有印染設(shè)備的能耗相比有較大降低，但國內(nèi)印染企業(yè)在生產(chǎn)工藝創(chuàng)新和生產(chǎn)管理水平方面與發(fā)達國家仍有較大差距。

我國中西部地區(qū)的印染企業(yè)，其工藝和設(shè)備相對較落后。據(jù)調(diào)查，我國印染企業(yè)生產(chǎn)的棉印染產(chǎn)品的取水量在3.0 t/百米～6.0t/百米，我國東部沿海地區(qū)部分大型棉印染企業(yè)的取水量在3.0t/百米，已處于較先進水平，其余企業(yè)一般在4.0 t/百米～4.5t/百米。而中西部地區(qū)大部分企業(yè)的單位產(chǎn)品取水量在4.5 t/百米～5.5t/百米，個別企業(yè)則高達8.0t/百米。從上面分析看出，我國印染企業(yè)總體上與國外相比單位產(chǎn)品取水量是發(fā)達國家的2～3倍，能源消耗量則為3倍左右。因此，我國印染行業(yè)節(jié)能降耗的任務(wù)很重。

3  積極推行清潔生產(chǎn)，開展清潔生產(chǎn)審核

紡織印染行業(yè)這些年來積極推行清潔生產(chǎn)工藝，重點是前處理工藝和染色工藝。諸如：在前處理工藝上采用高效退煮漂短流程生物酶前處理技術(shù)，環(huán)保型前處理助劑的改進型工藝，以及無水和少用水的前處理技術(shù)。在染色工藝上采用環(huán)保型低堿固色的活性染料，冷軋堆染色、濕短程染色、超臨界流體染色、微懸浮體染色等，以及噴墨印花等數(shù)碼新技術(shù)均有不同程度的應(yīng)用。這些工藝對節(jié)能降耗、減少污染的產(chǎn)生量均有較明顯的作用。目前，這些技術(shù)正在逐步推廣和應(yīng)用。

在印染行業(yè)較發(fā)達地區(qū)積極開展清潔生產(chǎn)審核。特別是在我國沿海發(fā)達地區(qū)（浙江、江蘇等�。┖芏嗬掀髽I(yè)已開展清潔生產(chǎn)審核，有的企業(yè)還開展了持續(xù)清潔生產(chǎn)審核，都取得了較明顯的節(jié)能降耗效果。

通過清潔生產(chǎn)審核，已實施了中費、高費方案（先進生產(chǎn)工藝、設(shè)備改造、增加計量設(shè)備等）的企業(yè)，減少了資源消耗，使生產(chǎn)成本下降，一般可減少廢水排放量20%～30%，減少污染物排放量（COD量）15%～30%。但是，能源審核僅在個別企業(yè)進行，對有自備鍋爐的印染企業(yè)，由于鍋爐出力與生產(chǎn)需要不相匹配，在運行控制上有一定困難。但對集中供熱的印染企業(yè)，通過增加計量設(shè)備和加強管理，也有明顯的節(jié)能降耗的效果。

4  紡織印染行業(yè)水質(zhì)水量的變化

由于印染企業(yè)小批量、多品種產(chǎn)品產(chǎn)量的增加，以及加強計量管理、節(jié)約用水和水資源價格的調(diào)整等多方面原因，“十五”期間與“九五”期間相比，單位產(chǎn)品排放的廢水量有所減少。根據(jù)紡織工業(yè)2005年～2020年節(jié)水規(guī)劃要求，預(yù)計2010年印染行業(yè)在產(chǎn)品產(chǎn)量不斷增加前提下，通過設(shè)備改造和加強管理，其取用新鮮水的總量與2005年基本持平。但同時也應(yīng)注意到由于節(jié)約用水，使排放廢水的水質(zhì)濃度有所增加，如當(dāng)前棉及棉混紡印染產(chǎn)品生產(chǎn)排放的廢水水質(zhì)，已由上個世紀80～90年代的COD=800～1200mg/L逐步提高至目前的COD=1500～2000mg/L左右，這對已建企業(yè)的原有廢水處理工程的正常運行帶來一定困難。特別是部分地區(qū)環(huán)境排放標準的提高和環(huán)境質(zhì)量升級的要求，行業(yè)內(nèi)不少企業(yè)廢水處理工程面臨技術(shù)改造及提高其處理能力的要求。

近些年來發(fā)展起來的滌綸堿減量工藝，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生高堿性、高濃度含難降解的對苯二甲酸等有機污染物的廢水，是印染行業(yè)中較難處理的廢水之一。目前有的企業(yè)對該類廢水采取回收對苯二甲酸后分質(zhì)處理的辦法，但在環(huán)境質(zhì)量要求較高地區(qū)，治理上仍有一定難度，處理費用較高。該類廢水若不進行治理則將對環(huán)境產(chǎn)生較大污染。

5  制定印染廢水治理的技術(shù)路線

印染廢水屬于含有一定量有害物質(zhì)的難生物降解的有機性廢水，從國內(nèi)實踐經(jīng)驗看，企業(yè)為了取得良好的治理效果和節(jié)省投資，首先必須推行清潔生產(chǎn)，減少污染物產(chǎn)生量和排放量，最后再進行末端治理，從而減少了治理工程的投資。

在末端治理時，首先應(yīng)進行預(yù)處理，然后再采用以生物治理為主、以物化處理為輔的綜合治理技術(shù)路線，這是符合印染行業(yè)實際情況的。通過生物處理可以去除廢水中較大量的有機污染物，對其余的剩余污染物再采用諸如化學(xué)投藥等物理化學(xué)方法進一步去除。采用該技術(shù)路線對色度也有良好的去除效果。一般典型治理工藝流程如下：

處理過程中產(chǎn)生的污泥則通過濃縮、脫水后進行填埋或焚燒處置。

該技術(shù)路線于2001年由國家環(huán)境保護總局和國家發(fā)展改革委員會聯(lián)合發(fā)布，用以指導(dǎo)我國印染行業(yè)的廢水治理。該技術(shù)路線根據(jù)印染廢水的特性，總結(jié)我國印染行業(yè)近30年來廢水治理的經(jīng)驗，經(jīng)過技術(shù)比較后提出，符合我國印染行業(yè)實際狀況。

該技術(shù)路線充分體現(xiàn)了源頭控制、清潔生產(chǎn)和末端治理的關(guān)系，將印染廢水治理作為一個系統(tǒng)工程加以分析研究。因此，根據(jù)各類印染產(chǎn)品排放的廢水濃度和各地區(qū)排放標準的要求，只要選用合理的單元設(shè)計參數(shù)，精心設(shè)計，精心施工，是可以實現(xiàn)和滿足達標排放要求的。

該項技術(shù)路線在“十五”期間得到推廣應(yīng)用，并將在“十一五”期間繼續(xù)指導(dǎo)印染行業(yè)廢水治理。

上述治理技術(shù)路線適宜各類印染產(chǎn)品的廢水治理，但是由于纖維種類不同，所使用染料和助劑品種不同，其流程中各單元的設(shè)計參數(shù)也不相同。由于純棉、棉混紡及化纖堿減量產(chǎn)品印染廢水濃度較高，為滿足排放要求，其設(shè)計負荷值選擇較低、廢水處理停留時間較長；而毛紡印染產(chǎn)品廢水處理，由于其污染物濃度較低，單元構(gòu)筑物停留時間則較短。

在選擇合理設(shè)計參數(shù)的情況下，上述的治理流程可滿足排放標準COD≤100mg/L，色度≤50（倍）要求。

在流程設(shè)計中，應(yīng)特別注意調(diào)節(jié)池和水解酸化池的作用和設(shè)計。

（1）調(diào)節(jié)池的作用。

由于印染產(chǎn)品品種變化較大，而且間歇式印染設(shè)備應(yīng)用較多，其生產(chǎn)過程中排放的廢水水量變化較大，因此，流程中調(diào)節(jié)池的設(shè)置是非常必要的。調(diào)節(jié)池設(shè)計中需考慮不同水質(zhì)混合功能，部分調(diào)節(jié)池前端還需具有酸堿中和功能。理論上講調(diào)節(jié)池池容越大越好，但考慮設(shè)計流程的總體布置和技術(shù)經(jīng)濟比較，調(diào)節(jié)池中有效容積的停留時間應(yīng)以6h～24h為宜，處理水量較大，其有效池容可相對較小些。

（2）水解酸化池的作用。

由于印染廢水中人工合成有機物及大分子量有機物較多，特別是難生物降解物質(zhì)較多，單純用好氧生物處理則能耗較高，處理效果差。而水解酸化池的設(shè)置則是利用厭氧反應(yīng)過程中的水解酸化作用，將難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為較易降解物質(zhì)，使其污染物的分子量變小，為后續(xù)的好氧生物處理提供較好條件。印染廢水處理中，水解酸化池去除率一般COD≈15%～30%，為了達到上述的處理效果水解池進水的布水方式特別重要。要注意布水均勻和泥水的充分接觸混合而又不使水解污泥流失為宜。目前應(yīng)用較多的是池頂渠道多管布水和脈沖布水。

6  紡織印染廢水治理技術(shù)的發(fā)展

6.1  印染工業(yè)園區(qū)廢水集中處理

近幾年，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，很多城市都在進行規(guī)劃改造。這些城市的印染企業(yè)多位于城區(qū)或近郊區(qū)，面臨搬遷、改造的發(fā)展機遇。很多印染企業(yè)搬遷至經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、高新技術(shù)區(qū)或工業(yè)園區(qū)內(nèi)，并對各企業(yè)排放的廢水進行統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一治理。由于處理規(guī)模較大，而且為新建工程，因此可以采用較完整的治理工藝和實用先進的設(shè)備和儀器，并用較高素質(zhì)的運行管理人員，可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定實現(xiàn)達標排放。如浙江紹興污水處理廠，以印染廢水為主，其處理規(guī)模已達100萬t/d（60萬t/d已投入運行，40萬t/d即將投入運行）。再如：浙江的蕭山、江蘇的吳江、江陰等地，印染工業(yè)園區(qū)處理規(guī)模均在10萬t/d～20萬t/d，都取得較好的處理效果。廢水實行集中化運營管理后可通過網(wǎng)絡(luò)平臺與環(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)，從而加強監(jiān)督管理。

最近國家環(huán)境保護總局又發(fā)布了“行業(yè)類生態(tài)工業(yè)園區(qū)標準（試行）”，根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟理念，經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和高新技術(shù)開發(fā)區(qū)都是傳統(tǒng)發(fā)展的思路，生態(tài)工業(yè)園區(qū)是工業(yè)園區(qū)發(fā)展的第二代，工業(yè)園區(qū)經(jīng)過改造也將向生態(tài)工業(yè)園區(qū)發(fā)展。生態(tài)工業(yè)園區(qū)強調(diào)經(jīng)濟、環(huán)境和社會功能的協(xié)調(diào)和共進，是社會層面推進循環(huán)經(jīng)濟的基礎(chǔ)，真正體現(xiàn)了以環(huán)境優(yōu)化經(jīng)濟增長。紹興袍江生態(tài)工業(yè)園區(qū)是我國第一個以紡織印染企業(yè)為主的生態(tài)工業(yè)園區(qū)。通過建設(shè)生態(tài)工業(yè)園引進生態(tài)化高新技術(shù)和項目。如生物制藥、包裝材料及食品飲料等產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)區(qū)域整合，促進園區(qū)產(chǎn)業(yè)升級優(yōu)化，降低企業(yè)產(chǎn)品成本，增強了園區(qū)內(nèi)綜合競爭能力和持續(xù)發(fā)展的能力。園區(qū)內(nèi)各產(chǎn)業(yè)排放的廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)得到改善，比單一紡織印染企業(yè)排放的廢水處理效率更高。該示范區(qū)的建設(shè)為紡織印染行業(yè)走生態(tài)發(fā)展之路提供了示范樣板。

6.2  企業(yè)原有水處理廠的升級改造

由于排放水域水質(zhì)環(huán)境標準要求的提高，企業(yè)原有的完全采用生物處理的廢水治理工藝流程只能達到COD=150～180mg/L的要求，不能滿足COD≤100mg/L的要求，因此需要在原流程中增加水解酸化池和化學(xué)投藥池，或只增加化學(xué)投藥池。

6.3  廢水再回用的研究與應(yīng)用

目前，由于印染產(chǎn)品是以濕法加工為主，水作為媒介直接參與生產(chǎn)過程，水質(zhì)優(yōu)劣直接影響產(chǎn)品品質(zhì)。為了節(jié)約用水，除了盡量降低產(chǎn)品加工過程中的用水量以外，在增加產(chǎn)品產(chǎn)量或連續(xù)擴大生產(chǎn)時，須開源節(jié)流，從而使實現(xiàn)廢水資源化成為迫在眉睫的任務(wù)。目前，不少企業(yè)正在開展以經(jīng)過處理后達標排放的印染廢水作為新水源，進行深度處理的試驗，使其出水能滿足生產(chǎn)的需要。如山東省一些企業(yè)采用高效生物處理（生物活性炭池或生物曝氣濾池）和化學(xué)脫色處理，其出水可以滿足生產(chǎn)中產(chǎn)品漂洗、沖洗地面、綠化等需要。浙江一些印染企業(yè)則采用廢水分質(zhì)處理的方法，對較高濃度的廢水采用符合達標排放要求的處理技術(shù)進行處理，而對較低濃度的低污染廢水則采用生化——物化處理方法進行深度處理，以滿足生產(chǎn)和輔助生產(chǎn)用水的需要。由于采用分質(zhì)處理的方法，處理成本較低，因而受到企業(yè)的歡迎。而以天然纖維為原料的印染產(chǎn)品（如棉織物染色），由于纖維的親水性能較強，對回用水的色度要求比化纖產(chǎn)品要求高，當(dāng)采用光化學(xué)氧化等氧化脫色技術(shù)也可回用于織物的漂洗等方面。

總之，通過各種治理技術(shù)的組合，可使企業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢水量的50%～70%得到回用。但企業(yè)具體回用水量的多少應(yīng)通過水量平衡來確定。

6.4  印染產(chǎn)品廢水排放標準的分類制定

除了國家的污水綜合排放標準外（GB 8978-1996），紡織印染行業(yè)也有紡織染整工業(yè)水污染物排放標準（GB 4287-1992），該標準對各類紡織印染產(chǎn)品均采用同一標準。該標準由于制定時間較早，其各項指標不如污水綜合排放嚴格。而且標準中也沒有涉及產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和污染物產(chǎn)生的原因和具體數(shù)量，更沒有涉及生產(chǎn)過程中采用傳統(tǒng)工藝還是清潔生產(chǎn)工藝，是以末端治理為主的排放標準。從管理層面上看，不利于有關(guān)部門的監(jiān)督管理。

為了適應(yīng)形勢發(fā)展的需要，保證環(huán)境質(zhì)量的不斷改善，加強監(jiān)督管理，國家環(huán)境保護總局已于2005年下達細化現(xiàn)有工業(yè)行業(yè)排放標準的任務(wù)，對紡織印染行業(yè)而言，須將原一個排放標準，按使用原料和生產(chǎn)工藝分為棉紡印染行業(yè)、毛紡染整行業(yè)（含洗毛業(yè)）、絲綢印染行業(yè)、麻紡印染行業(yè)（含麻脫膠業(yè)）等四個排放標準。標準中將包括產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、清潔生產(chǎn)工藝、廢水來源、水質(zhì)水量、治理的工藝技術(shù)路線、治理單元的具體設(shè)計參數(shù)、技術(shù)經(jīng)濟分析及污泥的處理與處置等內(nèi)容。該標準的制訂將有利于行業(yè)建設(shè)項目的環(huán)境影響評價、企業(yè)發(fā)展規(guī)劃、區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的制定以及監(jiān)督部門的監(jiān)督、考核等，可操作性較強。該標準目前正在制定中，預(yù)計2007年末完成。

7  結(jié)  論

從上面諸多方面的分析看出，“十五”期間紡織印染行業(yè)獲得較大發(fā)展，其產(chǎn)品產(chǎn)量不斷增加，已突破“十五”規(guī)劃的產(chǎn)量，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整也取得明顯成績，企業(yè)推行清潔生產(chǎn)和清潔生產(chǎn)審核也取得明顯效果。在此期間還制定印染廢水治理技術(shù)政策和相關(guān)標準。紡織印染廢水的治理率和達標率也進一步提高。通過采用先進工藝和設(shè)備，積極開展廢水治理，使紡織印染廢水治理的技術(shù)也得到提升。

最近，根據(jù)國家發(fā)改委批準的《紡織工業(yè)“十一五”發(fā)展綱要》中的要求，印染行業(yè)單位產(chǎn)值的污水排放量要比“十五”末的2005年降低22%，萬元產(chǎn)值耗電降低10%～15%。這表明“十一五”期間由于我國科技水平的提高，印染行業(yè)在新工藝、新設(shè)備、新染料、新助劑的研究開發(fā)力度將加大，以及清潔生產(chǎn)的工藝和技術(shù)的不斷推行，使印染廢水的水質(zhì)和水量也將發(fā)生變化，其萬元產(chǎn)值廢水排放量將減少，廢水濃度也將發(fā)生變化，因此今后在印染廢水治理中應(yīng)關(guān)注這些變化，并結(jié)合印染廢水變化的特點，積極研發(fā)印染廢水治理新技術(shù)、新工藝，并借助其他工業(yè)部門的廢水治理經(jīng)驗，不斷完善治理技術(shù)，在新排放標準要求下實現(xiàn)達標排放要求，保證“十一五”綱要中目標的實現(xiàn)。來源：楊書銘