前言
在染整生产过程中,水始终是作为介质参与大部分的生产过程。工艺水是指染浴用水、前处理和染色后水洗用水、定形轧液用水等等。在染整过程中,工艺水量是最大的;而在工艺水中水洗水量占比是最大。虽然,工艺水在各个生产工序中仅仅作为介质,但由于工艺的需要对工艺水的要求仍然是较高的。不同的工序对工艺水的水质要求也有所不同。这就需要根据工艺水使用后的水质情况以及再次使用时的水质要求,确定工艺水的重复利用。
工艺水的情况较为复杂,同时,工艺水在重复利用时也会受到许多的限制。然而,工艺水的重复利用是今后的主要发展方向之一。
1重复利用现状
1.1水质的变化
工艺水在第一次使用后,水质有很大的变化,影响到重复利用。水质对重复利用的影响有以下情况:
1、在第一次使用后,工艺水的水质仍能满足重复利用的要求,例如,长车的逆流水洗;
2、第一次使用后,工艺水在重复利用时需要添加染化助剂才能满足要求,例如,纱线浆染过程;
3、第一次使用后,工艺水需要经过处理后才能满足重复利用的要求,例如,废水的处理后的回用、丝光残碱液浓缩回用等等。
1.2工艺水重复利用
1.2.1循环重复利用
工艺水循环重复利用的案例不多。在浆染纱生产中染液循环可以属于循环重复利用;染色工艺水经过达标和深度处理后再用于染色生产工序可以认为是循环重复利用。浆染纱匹染的染料循环系统可见图1。
在图1中,染液是在不断地循环,属于循环重复利用水量。染液的浓度是实时检测的。在部分企业各个浆染槽的流量是一致的,有的企业各个浆染槽的流量是不同的。不论浆染液浓度或流量是如何控制,整个系统是属于重复利用系统。用于统计重复利用水量的水表应安装在染液输出管道上。
1.2.2串联重复利用
工艺水串联重复利用的情况比较复杂,大多数情况下都需要有功能设施处理后再重复利用,例如,生产废水和丝光液大多数属于水的重复利用。但工艺水必须经过处理后才能使用。直接串联的形式有:长车中水洗槽的逆流水洗和印花布连续水洗线等等,都是多级串联重复利用。图2.是长车水洗槽的情况。
对图2需要说明:
1、长车中各水洗槽都属于一设备,也是进行着相同的工序水洗。但是,由于各水洗槽中的浓度不同以及织物的干净程度不同,可视为属于不同的过程,即工序不同。因此,长车的逆流水洗可认为是连续式的串联重复利用。
2、从图2中可见,进水水量是经过了n个水洗槽,可以认为是重复利用了n次。重复使用次数是n-1,重复利用水量为进水量的n-1倍。
3、按理重复水量的计量应以水洗槽最后排放的水量为准。但在实际工作中,在最后一个水洗槽排水处安装水表进行计量是不现实的。可以简化为计量进水量。有条件的情况下,应扣除在各个水洗槽中的损耗。
1.2.3重复利用组合
在实际生产中,工艺水的重复利用常常是循环重复利用和串联重复利用的组合。例如,工艺水使用后经处理再次用于工艺水、冷却水和清洁冲洗用水。
1.3常见的工艺水重复利用
目前,常见的工艺水重复利用案例可见表1.。
表1.常见的工艺水重复利用案例
序号 |
应用工序 |
实例 |
重复水量分类 |
|
3 |
印染 |
前处理 |
煮漂液的重复利用 |
循环水量 |
4 |
印染 |
前处理 |
丝光浓碱浓缩回用 |
串联水量 |
5 |
印染 |
前处理 |
丝光淡碱回用煮漂 |
串联水量 |
6 |
印染 |
前处理 |
长车逆流水洗 |
串联水量 |
7 |
印染 |
浆染纱 |
染液循环系统 |
循环水量 |
8 |
印染 |
染色 |
浅色染色后水洗水用于深色水洗 |
串联水量 |
9 |
印染 |
染色 |
染色后水洗水用于涤纶染色的RC |
串联水量 |
10 |
印染 |
印花 |
废水处理后用于印花板框的冲洗 |
串联水量 |
11 |
印染 |
印染 |
废水处理后用于生产场地的清洗 |
串联水量 |
12 |
印染 |
环保设施 |
废水经处理后用作定形机废气处理 |
串联水量 |
从表1中可见,大多数工艺水的重复利用都是需要经过处理的。工艺水的重复利用是水回用的主力。
2.工艺水重复利用
要在染整生产过程中进一步提高水利用率,减少水的消耗量和排放量,重点是要研究和发展工艺水的重复利用。这不仅是因为工艺水是耗水量最大的部分,同时,工艺水存在着较大的重复利用空间。
2.1可重复利用的场合和方式
工艺水的重复利用是与使用后的处理状况有着密切的关系,不同的处理方式可以得到不同水质的回用水,可以用于不同的场合。表2是部分工艺水重复利用的情况。前面讨论过程已讨论了长车水洗和联合浆染生产线中的情况,这两种情况没有放在表2中。
表2.部分工艺水重复利用的情况
序号 |
工艺水 |
处理方式 |
可重复利用场合 |
1 |
煮漂水/除油水 |
简单处理,补加药剂 |
用作煮漂/除油水 |
2 |
煮漂水/除油水 |
达标处理 |
用作染色机冷却水 |
3 |
煮漂水/除油水 |
达标处理 |
用于部分深色或要求较低产品水洗 |
4 |
煮漂水/除油水 |
达标处理 |
用于场地或印花板框的冲洗 |
5 |
煮漂水/除油水 |
达标处理 |
用于定形机废气处理 |
6 |
煮漂水/除油水 |
达标处理+深度处理 |
用于多个适合的生产工序 |
7 |
(白胚布)丝光残液 |
过滤 |
用于丝光或作为煮漂的碱液 |
8 |
染色工艺水 |
达标处理 |
用作染色机冷却水 |
9 |
染色工艺水 |
达标处理 |
用于部分深色或要求较低产品水洗 |
10 |
染色工艺水 |
达标处理 |
用于场地或印花板框的冲洗 |
11 |
染色工艺水 |
达标处理 |
用于定形机废气处理 |
12 |
染色工艺水 |
达标处理+深度处理 |
用于多个适合的生产工序 |
13 |
水洗工艺水 |
达标处理 |
用作染色机冷却水 |
14 |
水洗工艺水 |
达标处理 |
用于部分深色或要求较低产品水洗 |
15 |
水洗工艺水 |
达标处理 |
用于场地或印花板框的冲洗 |
16 |
水洗工艺水 |
达标处理 |
用于定形机废气处理 |
17 |
水洗工艺水 |
达标处理+深度处理 |
用于多个适合的生产工序 |
表2中列举的仅仅是常规情况下的案例。在实际生产中,需要根据生产的实际情况进行调整和修改。
2.2主要工艺水的重复利用
2.2.1水洗水的重复利用
水洗水是织物在前处理或染色后进行水洗的工艺水。水洗水的用量较大,使用后的水质变化也较大。水洗水是工艺水重复利用的重点,并且关键是要能在其他生产工序中重复利用,而不是简单地用于设备和场地的清洗等等。水洗水重复利用的核心是水质是否符合下一工序的用水要求。以下通过一个例子解释如何判断水洗水是否用于另一工段的水洗。
假如有两个水洗过程,A和B,每次水洗后污染物浓度用Ci表示,有如下结果:
A水洗浴:C1a C2 a C3a C4a C5a;
B水洗浴:C1b C2b C3b C4b C5b。
当:C3a≤C2b,C3a可用于B水浴第3次以及以后的各次水洗。其他以此类推。需要提醒的是污染物浓度是用其中一种污染物浓度表示。在实际工作要注意选择污染物以及要考虑各种污染物的相互作用。
2.2.2前处理工艺水的重复利用
前处理工艺水常常是指煮漂和煮漂后水洗和除油和除油后水洗。严格来说,丝光用水也属于前处理工艺水之列。常规中没有将丝光用水作为前处理工艺水讨论。
前处理工艺水在使用后,常常具有较高浓度的COD、SS、浊度和盐分等浓度较高。由于织物尚未染色,此时的水质色度较低。将前处理工艺水收集后,过滤除去SS,再添加部分助剂和化学品,可以重复利用。目前已有相当多的案例。
2.2.3染色工艺水重复利用
染色工艺水相对用量较少,染色工艺水重复利用都需要经过处理。处理的效果以及方法与染色过程的情况有关。例如,酸性染料和分散染料的废水含盐量较少,色度较低,比较容易处理回用到生产过程;而活性染料的废水含盐量高、色度大,常常需要经过膜处理才能用于生产过程。只有较特殊的场合,染色工艺用水可以作为下一缸染色用水。
3.应注意的问题
工艺水的重复利用对企业降低水耗、提高工艺水综合处理水平都具有关键的作用。然而,在研究和运用工艺水重复利用应注意以下的问题。
3.1使用后水的收集
工艺水使用后应按“分质收集、分质处理和分质回用”的原则收集和处理工艺水,以降低工艺水处理的难度和处理成本,提高工艺水重复利用率。
3.2水处理工艺
工艺水再重复利用过程基本上都要经过处理。工艺水的处理工艺不仅与工艺水本身的水质有关,还与回用的工序水质要求有关。
3.3实施可操作性
从以上讨论可知,工艺水的重复利用大多数需要进行处理。这样就要求企业的实际情况是否能满足相应的要求,例如,场地的要求、管道的要求,等等。
3.4综合性成效
提高工艺水的重复利用率的目的就是减少生产的取水量,提高水资源利用效率,降低生产成本。因此,在研究提高工艺水重复利用率的过程中要综合性地考虑各种因素,降低风险,降低生产成本。