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针织染整低成本中水回用探讨2014-05-19福建凤竹纺织科技股份有限公司 黄其智 吴华
摘要:将自来水与中水以一定比例混合,配制混合水,应用到纯棉、涤纶针织产品的染色上,通过对生产过程上色速率的测试及成品色花、色差、色光鲜艳度的检测结果,确定混合水用于针织面料染色的基本指标,探索混合水回用于生产的可能性。 污染总量控制、节能减排,提高废水的回用率是“十二五”期间中国印染行业的重要任务。根据这个任务,全国各地区都制定了相应的治理方案,提出各地区废水回用硬性指标,以实现国家十二五规划对印染行业的减排要求。 多年来,我公司在针织染整节能减排、污水回用方面做了大量的工作,于2009年投资建设了反渗透膜回用水处理工程,项目经过多年运行,效果稳定,回用率控制在50%,另外50%浓缩液满足排放标准要求,可直接排放。既节约了新鲜水耗用量,又避免浓缩液重复处理,降低处理成本,减少了不必要的浪费。 目前,印染废水最有效的回用方式是进行反渗透膜处理,反渗透膜处理的水质各项指标均符合染色用水要求,最难处理的电导率只有采用反渗透膜(RO)处理才能解决,所以废水的回用采取反渗透膜处理确实是一种理想的处理方法,但反渗透膜处理印染废水成本较高,难以在行业内大规模推广。因此,我们一直在寻找更简单,成本更低的中水回用方法。近年来,公司首次提出中水与自来水混合染色,同时在同等条件下用100%自来水染相同颜色,对比自来水和混合水两种水质的染色效果,探求中水混合自来水直接回用于漂染生产的可能性。2012年开始做了大量中水染色试验,为针织染整低成本中水回用提供了借鉴和可能(注:本文的“中水” 指污水经处理后,可达标排放的水再经过滤处理后的出水)。公司污水处理前后水质指标见表1。 表1 公司污水处理前后水质指标
2 小样试验 2.1 试验方法 取公司污水处理厂处理达标并经过滤后的中水,按不同比例与自来水混合配制成混合水,然后分别与纯自来水在同等条件下染色,将染后布样烘干、检验评级并贴样。 2.2 试验品种 取纯棉18 tex(32s)双面布及涤纶8.3 tex/ 2.3 试验颜色 浅、中、深色3大类色系,每一类各染5个颜色。 2.4 试验用水的配制 自来水:中水=80:20。自来水:中水=70:30。 自来水:中水=75:25。自来水:中水=50:50。 2.5 试验工艺流程 纯棉活性染料染色工艺流程:氧漂→染色→皂洗→脱水→烘干。 涤纶分散染料染色工艺流程:除油→染色→还原清洗→脱水→烘干。 3 不同水质染色效果对比 表2是4种水质染纯棉双面布效果对比情况,即中浅色采用l00%自来水、20%中水+80%自来水、30%中水+70%自来水、100%中水这四种水质在同等条件下染相同颜色的效果对比;深色混合水采用30%中水+70%自来水和50%中水+50%自来水,对比混合水染色与纯自来水染色在色差值、鲜艳度、染色均匀度等方面的差别。 表2 不同水质染色小样试验汇总表(纯棉)
表3是4种水质染纯涤纶双面布效果对比情况,即l00%自来水,25%中水+75%自来水,50%中水+50%自来水,100%中水4种水质在同等条件下染相同颜色的效果对比。比较混合水染色与纯自来水染色的色差值、鲜艳度、染色均匀度。 表3 不同水质染色小样试验汇总表(纯涤纶)
从表2、表3的数值可以看出,中水的加入使染色色光偏暗,虽然小样均无色花,但上染速率不同,大生产效果如何有待探讨,应当进一步研究不同水质的上染速率。 4 自来水染色与中水染色上染速率分析 由于纯棉活性染料染色需要盐的促染和碱的固色,因此,元明粉和纯碱对于活性染料染色起着至关重要的作用,染色过程中加入了大量盐和碱,使得印染废水中存在大量金属离子,我们从废水的电导率测试数据就可以看出,纯中水的电导率远远高于自来水。常规的污水处理方法无法去除金属离子,无法降低电导率,为验证电导率是否对染料的上染产生影响,以纯棉双面布和涤纶双面布染色为例,测定上染率K/S值,并绘制上染率曲线。 4.1 活性染料染纯棉中色小样试验工艺曲线 4.3 小样染色工艺及取样方法举例
4.3.1在两组不同染杯中,分别加入相同量的水和染料,并投入相同重量的布样。
4.3.2所用的两组染色水分别为100%自来水和100%中水。
4.3.3按以上试验染色工艺顺序加入助剂,在规定的温度下染色。
4.3.4 染色开始后,按常规小样试验工艺曲线染色,每隔l0 min取一次布样,皂洗或还原清洗后烘干,取样品在分光光度计上测定朋值。
4.3.5将测定的K/S值绘制成上染率曲线,
从以上两组工艺曲线可以看出,电导率对纯棉产品活性染料染色过程产生了一定的影响,中水染色初染速率较快;对分散染料染色则影响不大,上染率曲线趋于重合。
5 自来水与混合水吨布用水成本对比分析
表4 吨布用水成本对比表
据表4分析可知,活性染中色的用水成本,吨布混合水比自来水节省46.8元;分散染中色的用水成本,吨布混合水比自来水节省40.95元。
6 结纶
(1) 采用中水与自来水混合作为染色用水,也可作为废水回用的一种途径。
(2)水质电导率高低对活性染料染纯棉产品上染速率有一定影响,电导率高的水质上染速率明显加快;由于上染速率加快,容易产生色花,因此对于纯棉活性染料染色,建议回用混合水电导率控制在1000 us/cm以下。
(3)水质电导率高低对分散染料染涤纶产品的上染速率影响较小,上染率曲线与自来水上染率曲线基本夏合,考虑色度等其他因素影响,建议回用混合水电导率控制在1500 us/cm以下。
(4) 水质色度高低对颜色的鲜艳度影响较大,采用混合水染出的颜色普遍偏暗,影响鲜艳度,建议应用在中深色的染色。
(5) 采用混合水染色,可以减少自来水耗用量,降低染色用水成本15%~20%,达到废水低成本回用。
(6)由于生产过程中加入了各种助剂,使得废水硬度高于自来水,采用混合水可以根据测出的硬度数据,合理配制符合生产要求的混合水,将硬度控制在印染用水水质标准范围,便于使用。
(7)该试验以小样为主,中样只做了一部分,数据仅供参考。应将产品送检,达到环保要求才能应用。
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