荆州市印染行业节能减排潜力分析研究

摘要：对荆州市印染企业生产现状与污染物排放进行了调查，从产业布局、清洁生产、环境管理等方面探究了切实可行的印染行业污染物削减方案与减排措施，以推进行业企业清洁生产技术的应用。

关键词：印染企业；节能减排；潜力

中图分类号：X791 文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2013）01-0038-03

1 引言

印染行业是水资源消耗量大、污染物排放量较大的五大行业之一。印染行业要推行清洁生产，实现印染行业污染防治，从“末端治理”向“源头预防”转变，企业必须加快对节能减排新工艺、新技术、新设备的应用和推广，摆脱粗放型管理模式，降低能耗，减少废水排放[1]。荆州市地处江汉平原，是我国十大产棉区之一，该市棉花年产量12.5万t。荆州市现有规模以上纺织印染企业136家，纺织印染产品以棉织品和棉布为主，含少量棉混纺产品，2011年纺织印染行业工业产值77.09亿元，工业增加值44.78亿元，占全市工业增加值的11.0%左右。

2 荆州市纺织行业污染产生、排放及治理现状

2.1 荆州市纺织行业污染产生及排放状况

2011荆州市纳入环境统计的纺织印染行业污水排放口32个，产生废水包括纺织废水和印染废水。纺织废水主要为浆纱废水和职工生活污水，COD浓度一般为300～590mg/L，NH3-N浓度一般为15～25mg/L。印染水消耗定额90～240t/1t产品，水重复利用率24%左右；印染废水水质成份复杂，包括退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、洗漂废水等，浓度高，色度深。COD浓度一般为460～3000mg/L，平均631.6mg/L；NH3-N浓度一般为25.0～64.0mg/L，平均32.0mg/L。纺织印染废水产生量1929.23万t，COD产生量12185.91t，氨氮产生量617.35t；其中，印染行业废水产生量1350.46万t，COD产生量10358.02t，氨氮产生量530.92t。经过处理后废水排放量1620.37万t，废水回用率16.0%。COD排放量1488.53t，排放浓度平均为91.9mg/L；氨氮排放量200.93t，排放浓度平均为12.4mg/L。

纺织印染企业产生的废气主要为纺织空调废气和印染烧毛烟气、印花拉幅有机废气、蒸汽锅炉烟气。除纺织印染循环经济工业园的11家纺织印染企业采用国电长源电力股份有限公司沙市热电厂的集中供热外，荆州市其他纺织印染企业均自备工业锅炉供应生产所需的蒸汽，蒸汽锅炉一般以煤和秸秆为原料，烧毛一般采用天然气为原料。2011年烟气排放量为21272.7万Nm³，产生SO₂351.00t，浓度一般为1360～1850mg/Nm³，平均1650mg/L；NOx产生量110.62t，浓度一般为365～560mg/L，平均520mg/L。SO₂排放量为210.00t，NOx排放量为94.58t。

纺织印染企业工业固体废物产生量1.28万t，主要为污水处理污泥和煤渣。荆州市纺织印染行业消耗的能源包括原煤、天然气、煤油、柴油、燃料油、秸秆、热力和电能，2011年合计能耗122015.47t标煤，万元工业增加值能耗272.48kg标准煤。

2.2 荆州市纺织印染污染治理措施

2.2.1 荆州市纺织印染废水治理措施

除纺织印染循环经济工业园的11家纺织印染企业的废水经过物化预处理后进入园区纺织印染废水集中处理厂外，其他企业均自建污水处理厂对生产废水进行处理达标后排放。纺织企业工业废水一般采取物化预处理+好氧生物氧化二级处理工艺，印染废水一般采用物化预处理+厌氧水解酸化+好氧生物氧化三级处理工艺，部分处理设施增加了脱色工艺[2]。

纺织印染循环经济工业园区废水处理厂现有设计处理规模为30000 m³/d，近期将扩建到80000 m³/d。设计进水水质COD800～1000mg/L、NH3-N50mg/L，处理后出水可达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-92）表3一级排放标准。现有污水处理量为4000～12000t/d，平均为11000t/d，进水COD浓度800.0～1565.6mg/L，平均1061.0mg/L；NH3-N浓度一般为35.0～64.0mg/L，平均40.1mg/L。处理后废水排放量8250t/d，回用率25%左右，污染排放浓度为COD浓度95.6～122.4mg/L，平均浓度95.7mg/L，处理去除率91.0%，NH3-N浓度一般为4.2～13.2mg/L，平均9.7mg/L，处理去除率76.3%，达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-92）表3一级排放标准。

2.2.2 荆州市纺织印染废气污染治理措施

纺织企业空调废气一般采用滤笼除尘器处理后排放，印染烧毛烟气、印花拉幅有机废气通过捕集罩收集后直接排放。印染企业蒸汽燃煤锅炉烟气一般采用双碱法进行脱硫除尘，秸秆锅炉烟气采用袋式除尘器进行除尘。向荆州市纺织印染循环经济工业园供热的国电长源电力股份有限公司沙市热电厂循环流化床燃煤锅炉采用炉内喷钙+旋风分离+电除尘的脱硫除尘工艺，除尘效率高于90%，脱硫效率大于75%，处理后烟尘和SO₂排放浓度达到《火电厂大气污染物排放标准》（GB132223-2003）标准的要求。NOx治理装置正在建设中。经过统计分析，荆州市纺织印染企业锅炉烟气（含国电长源电力股份有限公司沙市热电厂循环流化床燃煤锅炉）脱硫效率为30%～75.0%左右，NOx去除效率8%～14.5%左右。

2.2.3 荆州市纺织印染固体废物污染治理措施

荆州市纺织印染行业产生的工业固体废物主要为污水处理污泥和煤渣，污泥干化后进行填埋，煤渣综合利用，少量灰渣送城市垃圾处理系统。

3 荆州市纺织印染行业节能减排潜力分析

3.1 清洁生产水平分析

2011年印染行业工业增加值为25.97亿元，其中印染布2亿m，针织染色产品4万t。2011年荆州市纺织印染行业针织品印染电消耗定额360kW·h/t产品左右，蒸汽消耗定额7kW·h/t产品左右，万元工业增加值能耗328.88 kg标准煤/万元。荆州市2010年单位GDP用水量27.83t/万元，单位GOP能耗1.58t标煤/万元，低于全省2.35t标煤/万元的水平；荆州市2010年总能耗708.36万t标准煤，单位GDP能耗1.0141t标煤/万元；荆州市规模以上纺织印染业工业总产值77.0889亿元，服装鞋帽制造业工业总产值10.7041亿元。

2010年纺织印染业原煤消耗量17977t，液化天然气80t，汽油、煤油195t，柴油3t，燃料油152t，热力8057×106kJ，电力61010万kW·h，合计能耗折标煤122015.47t。

荆州市印染行业2011年取水量为1427.64万t，万元工业增加值取水量54.97 t/万元，印染棉布单位取水量2.85t/100m布，废水排放量2.43 t/100m布，达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-92）表3一级标准值。对照《纺织行业（棉印染）清洁生产标准》（HJ∕T185-2006）分析，达到二级清洁生产水平。COD产生量2.07kg/100m布，达到清洁生产三级水平，接近二级水平指标值（2.00kg/100m布）。印染针织产品单位取水量214.15t/t 产品，废水产生量202.57t/t 产品，COD产生量155.37kg/t 产品，对照《纺织行业（棉印染）清洁生产标准》（HJ∕T185-2006）分析，均未达到清洁生产三级水平指标的要求，说明清洁生产水平较低。

依据《纺织行业（棉印染）清洁生产标准》（HJ∕T185-2006），从生产工艺与装备要求、资源能源利用指标、污染物产生指标、产品指标和环境管理要求等5个方面共17个指标，分析荆州市纺织印染循环经济工业园清洁生产水平。荆州市纺织印染循环经济工业园印染针织产品单位取水量160t/t 产品，废水产生量150.00t/t 产品，COD产生量150.00kg/t产品，基本达到三级清洁生产水平，高于全市平均水平。印染棉布单位取水量、废水排放量、COD产生量均达到二级清洁生产水平，在能耗、工艺设备、产品规模、环境管理等方面大部分达到二级清洁生产水平。产品合格率达到一级清洁生产水平。煤耗远低于一级清洁生产水平指标值，电耗远高于三级清洁生产水平指标值，主要是由于采用燃煤电厂集中供热和部分工业锅炉燃烧生物质秸秆造成。

3.2 污染物产生和排放行业水平类比分析

2009年我国纺织印染行业万元工业产值废水排放量110.15t，万元工业增加值废水排放量462.65 t，印染布的百米排水量均超过国家规定的2.5m³/100m的标准，有的高达3.5m³/100m，水重复利用率只有7%左右。2011年荆州市印染行业万元工业增加值废水排放量46.80 t，水重复利用率达到24%，印染布的单位排水量2.43 t/100m布，均优于全国行业平均水平。

3.3 能耗水平类比分析

2011年荆州市单位GDP能耗1.041t标准煤，纺织印染行业单位工业增加值能耗为0.27t标准煤，远低于平均能耗。

4 荆州市纺织印染行业节能减排改进措施和绩效分析

4.1 进一步调整产业布局，推进纺织印染循环经济发展

荆州市纺织印染循环经济工业园的建设和运行情况表明，产业的集聚优化布局可以实现低投入、高产出、低消耗、少排放的可持续发展模式。集中供热可以减少建设投资、燃煤量和烟气污染物的排放量。废水采取集中处理和回用方式，废水处理设施建设单位投资低，管理成本低，各种印染废水混合，有利于营养配比，提高废水生物处理的效率，降低冲击负荷和废水处理成本，提高处理效率和废水回用率[3]。目前荆州市纺织印染循环经济工业园入园企业和规模还很小，应结合承接产业转移国家级示范区的建设，制定纺织印染行业环境准入条件，同时积极完善集中供热管网，在近期将纺织印染污水处理厂处理能力从30000t/d扩建到80000t/d，将废水回用率从25%提高到35%左右，减少园区废水排放量，使单位产品和万元工业增加值的废水及污染物排放量降低6%～10%。引导外来企业进入园区，并将园区外的印染企业逐步搬迁到园区，限制园区外企业的建设和发展，调整和优化纺织印染行业布局，提高减排和节能效果。

4.2 开展企业清洁生产审核和技术改造，提高企业节能减排效率

采取自愿和强制相结合的方式，鼓励、引导企业实施清洁生产审核。对污染物不能稳定达标排放的企业开展强制性清洁生产审核，在对纺织印染循环经济工业园企业已进行企业环境管理自愿承诺的基础上，在全市进行推广。倡导产品生态设计，使用低毒低害的染料和助剂，提高企业内部的水回用率，使平均回用率从24%提高到32%左右，减少废水和污染物产生量。

在清洁生产审核的基础上，制定技术、经济和环境可行的清洁生产方案，进行技术改造，具体措施如下。

（1）现有纺织企业气流纺锭产能只占总产能的6.28%左右。对现有纺织企业采用先进的气流纺替代棉纱锭，并对车间照明设备进行节能改造，采用变频电机替代传统电机，可节能10%～30%。

（2）使用清洁的原辅料。使用清洁的原辅料能提升产品的质量与档次，在一定程度上能减少污染物的产生与排放。如纤维采用Ly-ocell纤维、聚乳酸纤维、甲壳素纤维、可降解合成纤维，天然彩棉等。使用天然的染料、生态型的染料与助剂。

（3）进行印染行业工艺与设备改造。印染前处理、染色、洗涤、后整理工艺改造是行业工艺与设备改造与提升的方向，也是行业清洁生产措施的主要体现。退煮漂改造与提升可以选择的措施包括：短流程前处理工艺，与退煮漂三步常规工艺相比，水、电、汽等可节约30%～50%；生物酶前处理技术，在棉织物练漂工艺中，用生物酶代替传统的烧碱，可使前处理从退浆、煮练、漂白缩短为冷轧堆置加蒸洗的短流程，能达到简化工艺，缩短流程，减少工时，节约蒸汽、水电等能源；洗涤工艺中推广喷淋沈涤、汽水冲洗、气雾喷洗、高压水洗、振荡水洗、高效转盘等节水技术和设备，节约大量的洗涤水，减少排污量[4]。

4.3 完善印染废水处理厂污泥处置措施

长期以来，印染污水处理厂污泥采取的处理措施是干化后进行单独填埋，需要大量的土地资源，并可能产生二次污染。荆州市印染污水处理污泥可采用干化后送入垃圾焚烧发电厂焚烧利用的措施。荆州市集美垃圾焚烧发电厂已经建成投产，设计处理能力为日处理垃圾800t，目前实际处理量为700t/d，距离荆州市纺织印染循环经济园30km左右。经过初步试验，当污泥干化后含水率达到60%以下，可以作为垃圾焚烧发电厂燃料。处理后可大幅度减少污泥填埋量，减少COD和NH3-N排放量。

4.4 强化环境监管，提高污染防治水平

环保部门实施全方位、全时段环境监管，对排放废水水量和主要污染物浓度进行全面、有效、实时监控，完善清污分流和轻污染废水回用措施，推动纺织印染企业开展节约用水和废水资源化，控制超标排放和事故性排放，减少废水和污染物排放量。

参考文献：

[1] 王建庆，李桂生，李 戎.节能减排与我国印染行业的技术进步[J].染整技术，2008，30（6）：26～30.

[2] 环境保护部科技标准司.印染废水污染防治技术指南[M].北京，中国环境科学出版社，2002.

[3] 蔡苏英，岳仕芳，唐沁宇，等.印染废水削减方案与减排措施[J].纺织导报，2010（9）：112～114.

[4] 陈立秋.染整节能降耗的先进工艺装备技术（二）[J].江苏纺织，2007（11）：39～43，56.