杨 梅 周小健 王建强

（1浙江贝斯特节能环保科技有限公司 浙江杭州 310012 2兰溪市水务局 浙江兰溪 321100 3浙江贝斯特节能环保科技有限公司 浙江杭州 310012）

引言

众所周知，印染行业是属于高能耗、高水耗、高污染的“三高”行业。虽然国家和地方政府相关部门通过制定清洁生产标准、用水限额以及行业整治等，用于指导、监督和管理印染企业，但印染企业整体的能耗、水耗和污染仍处于行业较高水平。

近年来水资源形势日益紧张，水价不断上涨。目前浙江省自来水的价格在3～5元/吨之间，企业废水处理成本在3-5元/吨之间，所以不少印染厂每吨用水成本在8元左右，而大多数印染企业每天用水量在几千吨。据统计企业在用水上消耗的成本大约占了印染加工产值的4%-6%，而目前不少地区印染企业的平均利润也只有产值的6%左右，因而用水成本对印染企业的运作产生了很大的影响[1]。

综上，印染企业面临严峻的用水形势。一方面国家和地方的用水限额规定，达不到指标的面临处罚甚至关停淘汰；另一方面高额的用水成本，影响着印染企业利润和生产。因此，印染企业对内部用水系统进行优化，实施用水精细化管理，降低用水成本是十分必要的。

本文通过利用清洁生产审核的“3W”思想原则[2]和水平衡测试[3]的相关概念、方法，调查分析印染企业用水情况。确定主要用水工序和环节，分析主要用水工序和环节是否有节水潜力，以及通过何种方式减少用水等，来对印染企业用水系统进行深入研究，实施用水系统精细化管理。

图1 印染企业清洁生产审核”3W”原则

1 节水的重要性

用水的重要性不但体现在企业用水总量要控制，用水成本控制，更重要的是用水多少对蒸汽能耗和生产质量的稳定性有很大影响。印染生产过程的蒸汽通常用于加热处理液或染色液以及水洗液。那么对水用量控制得愈好，用水量下降，加热用的蒸汽就会同步下降，因而节约用水是节约蒸汽的基础。

生产过程的质量稳定性与染化料配比的精确控制有很大的关系。如果用水控制精确度提高，不但用水量下降，而且由于染化料配比的精度提高，染色加工的质量稳定性提高，返修率降低，则加料、返修的用水、用汽、用电就减少，所以用水的节约是节能减排的一项基本性工作，而不是简单的水成本问题。

2 印染企业用水系统及节水潜力分析

印染企业水系统较为复杂，总体包括供水系统、用水系统和水处理及排水系统和水回用系统四个系统，印染企业用水系统图如下图所示。

图2 印染企业水系统示意图

2.1 取水系统

印染企业取水来源一般包括地表水、工业水和自来水，地表水和工业水主要用于生产，自来水主要用水生活。地表水需要经过预处理，使得水质和水量可以满足生产稳定性的要求，地表水自取水到预处理之后的出水水量差距存在一定损耗，主要是蒸发、预处理系统排污等。蒸发损耗相对较小，而预处理系统排污量各不相同，水质状况起到决定性影响。

根据印染企业调查，地表水取水水质差异较大，因此，结合当地水资源情况，合理选择取水水源，科学设定取水口位置，减少地表水中的污泥和杂质等的携带量，有利于减少地表水取水量，减少企业取水成本。

2.2 用水系统

印染企业用水系统包括生产用水系统和生活用水系统。生产用水系统一般包括印染工艺设备用水，蒸汽锅炉、空调、空压机、三废处理系统等公用辅助系统用水等。其中印染工艺设备用水量最大，印染工艺设备用水又包括配料、前处理、染色、后处理、清洗用水等。印染设备用水量大小与印染设备先进性、生产工艺过程、一次合格率等因素有直接关系。生活用水系统包括办公、宿舍和食堂等。

2.2.1 生产用水系统

（1）生产工艺用水。印染企业最主要的工艺用水设备为印染设备，包括各类染色机、水洗机、印花机等。

一般来说，小浴比染色机有以下优点：减少能源和水的消耗；降低盐和碱剂用量；减少染料用量；有利于改善染料重现性；匀染性。进行小浴比染色虽然具有许多优点，但实现小浴比染色也存在许多困难，浴比愈低，给染色带来的风险与难度愈大。要求小浴比染色用染料的溶解性和稳定性好，要求浸染设备的染液循环和施加设备良好。

小浴比匀流染色机在保证染色质量的基础上，浴比1∶5至1∶4，使配方成本，蒸汽耗量，水的消耗明显降低。小浴比染色设备的节能、降耗、减排明显。

（2）辅助生产用水。辅助用水主要包括车间空调补水、设备冷却循环水等。目前冷却循环水多采用冷却水塔降温的方式，循环利用，定期补充，有利于节约用水。冷却循环水系统补水率一般在2%左右，部分企业存在冷却水管路漏水、冷却水未完全回至冷却水池和冷却水塔飘洒严重等情况，增加了冷却循环水系统补水率。

（3）废气处理用水。目前，多数印染企业采用集中供热和燃气锅炉，仍有少数印染企业采用燃煤蒸汽锅炉和导热油炉，产生的燃煤烟气处理需要消耗大量的水。针对烟气处理用水，可以采用处理后的废水或收集的雨水，尽量减少新鲜水消耗。

2.2.2 生活用水系统

（1）办公用水。印染企业办公用水量较小，主要是烧开水和卫生间用水。

（2）食堂。印染企业一般设有食堂，食堂用水量相对较小，主要是清洗用水。

（3）宿舍。印染企业员工宿舍用水量相对较大，宿舍通过设置水表，鼓励员工节约生活用水，减少用水浪费。

2.3 水处理及排水系统

印染企业水处理系统设施一般包括清污水和重污水处理设施，分别采用不同的处理方法对废水分别进行处理，有利于水处理设施优化运行，节约水处理成本，同时为开展中水回用打下基础。

2.4 水回用系统

印染企业水回用系统一般包括车间内部水回用和终端污水深度处理回用系统。根据印染车间内部对水质、水量和水温的不同需求，可以采取染浅色织物的清洗废水用来染深色织物、前处理漂白废水循环利用、冷却水循环利用、冷凝水回收利用等车间内部的水回用措施。最终，通过开展终端污水深度处理中水回用措施，实施中水回用，中水一般可以用于对水质要求不高的产品或工序。

水回用系统在很大程度上减少了印染企业的取水量和废水排放量，提高印染企业水重复利用率。

3 节水措施分析

3.1 节水管理措施

（1）成立节水管理机构：为促进企业节水工作的顺利开展，根据国家和地方节约用水办法等文件精神，成立印染企业节水管理工作小组，确立节水主管部门，建立企业节水管理三级网络。具体负责企业的各项节水工作。

（2）制定节水管理制度：为了使节水工作能够长期有效的坚持下去，企业应建立节水办公会议制度，健全节水管理网络和岗位责任制，实施计划用水和节约用水的具体管理制度，实行定额管理，节奖超罚；制订节水规划等。通过建立健全节水管理制度，严格执行，定期和不定期的进行检查，发现问题及时指出、整改和处罚，使企业全员都纳入节水工作中。

（3）完善用水计量管理：用水计量是实施用水精细化管理的基础和依据，弄清企业用水系统管路走向和用水计量情况，根据用水分级计量管理的相关要求和企业用水考核的要求，定期对水表进行校核，补充完善企业分级水表。最终不断完善企业用水分级计量和用水计量网络图，建立每日抄表核算制度，定期开展水平衡测试，从而指导节水管理人员开展具体的节水工作。

（4）实施精细化管理：印染企业在生产上普遍存在小批量、多品种的生产模式，给管理者带来了很多新的挑战。通过引入ERP系统[4]，对印染企业实施精细化管理，将印染企业生产所涉及的所有资源都处于受控状态，实现资源整合。其中，包括水系统的相关资源信息，例如取水量、回用水量、循环水量、冷凝水回用率、各部门、工序、设备用水量等，对于系统分析印染企业用水指标情况，评判印染企业用水水平，具有很好的作用。

（5）加强节水宣传教育：定期对员工进行节水宣传教育，提高员工节水意识，杜绝人为原因造成的用水浪费现象，养成节水好习惯。

3.2 节水工艺技术措施[1]

（1）采用先进的印染设备。

印染设备用水水平在很大程度上影响印染企业的用水水平，因此，重视印染设备升级改造，采用先进的自动化程度较高的印染设备，能够精确控制生产工艺过程，提高一次合格率。例如：选用小浴比的染色设备，如气流染色机，匀流染色机等；进行设备自动控制装置的设计与改造，采用染色机水位、水量的自动控制，定形机轧槽水位的自动控制等；采用高效水洗机，采用逆流水洗方式等；采用连续式的加工设备，包括连续式的前处理替代染缸前处理：连续式的水洗替代染缸后处理等等。提高设备自动化水平，优化生产工艺过程、提高生产效率，降低印染设备的水耗和废水排放，大大降低印染企业用水成本。

另外，印染生产用水量大，除了染色工艺用水外，最主要的用水还在前处理和各种水洗环节。所以要降低用水量，不但要减小染色浴比，还要控制好前处理和水洗用水。

（2）进行印染工艺优化改进。

印染企业需要结合新染料、新助剂、新设备，进行工艺优化改进，例如采用冷轧堆工艺（前处理、染色）。采用大容量卷染机，采用连续式前处理设备，采用高效水洗箱等，可以大幅度降低用水量，采用一浴法工艺和一浴二步法染色工艺可节约用水量，采用高性能的助剂控制pH值能提高染色成功率，采用高性能的助剂能使前处理和染色同浴一步完成。采用高效皂洗剂能缩短皂洗工艺等，都能大幅度降低水耗。

（3）提高印染一次合格率。

加强原辅材料（包括染料、助剂、坯布等）质量管理，保障设备的完好率，提高员工操作技能，确保工艺制订的正确性和准确性，充分做好技术准备工作，严把打样、复样质量，严把生产过程中各道半成品的质量关，提高一次合格率，减少回修，从而大幅度降低用水量。

（4）开展分质回用。

印染企业用水工序和环节较多，对应的排水水质和水量也各不相同。因此印染企业开展水的分质回收处理利用有非常重要的意义，可以大幅度降低排水量和新鲜水的消耗量，同时充分保证工艺用水，有利于提高和稳定产品质量。

建议根据企业用水情况，分区域、分工序、分设备对生产废水进行清污分流，分质收集和处理，结合企业用水水质和水量要求，对印染废水进行回收利用。例如在染色设备内对后道的清洗废水保留，用于下一批次的产品使用；在车间内开展前处理工序废水重复利用、清洗废水回收利用等；在末端污水处理设施设计时采用印染废水分质收集和处理，轻质废水和印染废水分别经过不同的处理设施处理，实现轻质废水大部分回用和印染废水部分回用。

（5）开展非常规水资源利用。

随着常规水资源日益紧张，印染企业积极开展非常规水资源利用。例如：对于生产过程产生的冷凝水进行回收利用，尽量利用到冷凝水的热量；开展厂区内雨水收集利用，收集的雨水经过预处理之后用于生产或生活等，以减少常规水资源取水量。

3.3 节约生活用水

与印染生产用水相比，生活用水在总水量中只占了很少的比重（一般5%以下），但是生活用水也要需要加强管理。不仅可以减少生活用水量，更主要的是通过生活用水的教育和管理，进一步增强职工节约用水的意识，使员工在工作中更加重视每个用水环节的节约。

生活用水管理的重点包括安装宿舍水表并按月抄表结算水费，节将超罚；张贴节水标语，开展节水宣传；定期检查生活用水设施，防止跑冒滴漏等。

结语

通过调查分析印染企业用水情况，提出印染企业的一系列节水措施，以减少印染企业取水量和排水量，提高印染企业水重复利用率。