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实现新的水洗理念 |
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在由几家公司联合开发的新水洗理念下，装置内特定区域产生高浓缩废水流体，使预处理废水获得经济合理的热处理，最多减少90%的废水负荷。当活性染料洗出後产生的有色废水，经多级膜装置净化後再循环使用，应用在所有纺织整理工艺。
德国纺织整理商Van Clewe、瑞士纺织设备制造商贝宁格（Benninger）和德国工艺和废料技术专家MDS之间进行了建设性的、成功的协作，通过采用联合开发的新水洗理念，使每公斤面料在全部纺织整理工序中的实际废水耗量减少到2.5L~3.5L，仅为标准的七分之一。
高浓度液态活性染料作为残馀液体沉积在浸轧机底盘或膜装置中，经电化学还原工艺使之完全脱色，脱色率达70%~90%，且能耗最小。这种工艺不产生任何氯气或污泥，即无需做再处理。
贝宁格和MDS已经达成协议，在这个以未来为取向的纺织环保领域进行合作，两家公司的综合能力能满足每个客户的需要，并提供有效的问题解决方案。
Extracta高效洗涤示意图
概况
不断增加的需求和对污水实行限制的越来越强制性政策敦促纺织整理商要实行环保型生产，以达到可持续发展，即要满足目前需要，也不能阻碍未来的进展，这些理由足以使行业寻求具有经济性和生态学的创新理念和解决方案。
在新洗涤理念的实现过程中，最重要的目标是减少废水负荷（COD），同时降低洗涤水耗和蒸汽耗量，这牵涉到整个系统水耗，而不单单指洗涤机。除了最新洗涤技术和低水耗外，通过采用废水循环还能进一步减少有效水耗，废水回收工艺因此派生而出。
这个项目的进一步目标是对再利用废水浓缩，将其中的杂质从水中分离出来，可从起源地（洗涤机）直接浓缩，也可在膜装置中进行间接浓缩，热处理只适合处理浓度小的污水。
设备理念
设备采用贝宁格高效洗涤机，并利用逆流原理，即面料运行方向和洗涤水流动方向相反。设备理念包括以下标准模式：高湿度浸渍；采用双功能Reacta辊式蒸汽机，它既是预水洗染色面料的洗涤隔离间，又是预处理加工的蒸汽机；六个立式辊槽洗涤隔离间，带Extracta辊；2个Hydrovac真空抽吸站。
贝宁格Extracta辊槽式高效洗涤机特别适合逆流式清洗，每个洗涤隔间最多有7个附加的洗室，洗液在隔间之间根据逆流原理进行曲流，即液流从相反方向导向面料。其他众所周知的洗涤系统，如水平式或斜式洗涤机，不适合这种应用，因为每个洗涤间最多只有2室，洗涤水的浓度变化因此相当小。
水洗机参数可以任意测定，并用现代化控制系统维护，确保在水、逆流和加工方向上实现多种灵活性。
在Extracta开幅式水洗机中制样
工艺理念
工艺步骤包括：连续式退浆――要考虑高浓度部分流体分离和利用，如浆料回收；连续和/或半连续漂白和煮练――前提是部分流体被分离和有效利用，并回收废水；洗出染料――分离浓缩物，再向循环系统导入洗涤水，耗水超低。
预处理工艺
预处理工艺中的最後三个水洗隔间可以以传统形式操作，洗涤水流采用逆流方式，以溢流方式获得需要的流体，并喂入装置前面的水洗隔间。这部分流体供应到预浓缩，并测量预处理中形成的浆料浓度值，逆流式洗涤水再次流经前水洗隔间，另外的高浓度洗涤水在设备入口施加给面料，吸液率（上浆率）高。
面料随後到达蒸汽机，浆料助剂在汽蒸机内膨胀，粘度变小；一经离开蒸汽机，面料就立即流通第一个抽吸格栅，浆料浓缩物被萃取出来，随後喂入到水封式蒸汽机，在其间以溢流原理进行操作；溢流过程收集到的浓缩体很多，可回收再利用。从最後三个洗涤隔间提取部分液体进行数化测定和控制，以确保加工条件和参数维持不变。
预处理或退浆可通过两个不同工艺完成：带氧化退浆的冷贮式漂白；带水溶性浆料助剂的退浆。退浆直接发生在水洗机内部，加工优点是面料进入设备後即获烘燥，离开水洗机後变湿，加工中移去湿份，因此减少废水沉积；此外，浆剂不改性或降解，因此能回收再利用。
将预处理中沉积的浓缩物收集到一个独立的容器中，然後喂入到一个特别开发的蒸发器，浓缩物脱水，然後作为残馀固体排出。
从原理上讲，这是一个两步罗拉式烘燥机，热辊的小部分浸入到液体中，并涂上一层浓缩物薄膜；第二步是增加浆料浓度，用刮刀除去烘乾的残馀固体，随後再热处理。
洗出活性染料
在洗出工艺中，所有隔间及蒸汽机都可以当作水洗隔间使用，蒸汽机采用冷水逆流操作，可洗出面料上大部分未固着染料和残馀碱金属；面料然後送到第一个抽吸格栅，尽可能萃取湿份，使液浴分离良好；第二个抽吸格栅位於第一个水洗隔间之後，目的是推动和强化效果；其後的洗涤隔间使用热水操作。
通过使用Hydrovac可以有效减少水耗，因为高浓度水解产物已经从纤维中心被萃取出来，随後进入预淋洗工序。洗出工艺产生的废水经过多级膜装置被净化，使之能再使用。
着色废水被收集在容器中，然後泵压到膜装置。杂质（染料、盐份、纤维附属物等）浓度在多级膜装置内增加。清洁水再次引入到生产中作为工艺温水，这可节省时间和能量。液态染料浓缩物蒸发成固体形状，并在热加工中回收。
另一个选择是采用电化学加工，其间染料浓缩物被脱色，随後排放到公共污水系统。
应用效果
贝宁格水洗机性能卓越，每公斤纺织品排放仅为0.5L~0.7L，预处理後最多含90%COD负荷。
蒸发量小的可在原地直接处理，非常符合Van Clewe生态和经济性观点，比排放到城市污水装置中做处理更便宜；Van Clewe生态在辊式蒸发器中增加溶剂浓度，在热处理中回收残馀固体物质。
要根据整个环境情况决定浓缩物处理方式，可选液体形式或处理成固体形式。在立项阶段就要对整体环境情况做考虑，只有采取特殊理念和设备才能达到预期的成功。
贝宁格高效水洗机Extracta整合了Hydrovac，洗涤仅为1,5l/kg（冷0,5，热1,0）。现在，中等色深的需要3,0 l/kg（1,0+2,0），暗色面料需要4,5(1,5+3,0) l/kg，而不是8~10 l/kg。非常暗的颜色，如黑和深蓝通常需要12 l/kg，而现在仅需要6 l/kg。
洗涤水喂入到多级膜装置，和传统洗涤系统相比，小型装置中只需加入少量水，这样可以大大减少投资；膜装置的电能消耗也小，因而整个工艺系统的运行成本较低。
多级膜装置初始为超滤，采用有保证的纳米过滤和/或反渗透。隔膜能在最高达95℃温度下，从废水中过滤出杂质和长链有机分子，而纳米过滤和/或反渗透可从水中去除几乎所有的溶解的染料和盐份；净化的工艺水可被再引入所有纺织整理装置，对终端产品不造成消极影响。
膜装置能连续和无故障操作，在5年多时间里无需人工支出。通过联合使用超滤和反向渗透，废水回收率超过80%，回收的工艺水在膜装置处理後脱色，COD值为100~300mg/L，传导性接近100μS/cm。
未来前景
预处理其间成功减少流体量和能洗出染料的特性令人印象深刻，废水中COD减少了90%~95%，所有洗出工艺水都可以循环再利用，处理1公斤面料的有效水耗减至传统的七分之一。未来的经济和生态优势还可以做到回收浆料和染料浓缩物脱色。
上浆助剂的回收和生产方式相关，经验证明，它只适合连锁式加工企业（自己织造和整理）回收浆料，否则在分离式操作中，整理商并不了解其他织造商的上浆配方，因而无法做到回收。
然而，Van Clewe为织造厂提供上浆经纱，因而能回收浆料助剂。该公司目前正在考察关乎可行性和成本的环境因素，初步测试显示，这种情况下基本可实现无废水加工。
在同一织物上，通过加入10%的新鲜浆剂可以增加沉积的浆料浓度，然後再直接引入到自己的上浆单元。
今天，通过电化学还原法对染液和膜装置得到的染料浓缩物进行脱色，已成为经济上更令人感兴趣的工艺，每立方米浓缩物的成本接近2.5欧元。
中等规模的纺织整理公司要配备2个CPB染料站，每天在膜装置和浸轧底盘沉积的浓缩物为0.8平方米~1立方米，脱色成本显然可以忽略。该技术系奥地利Dornbirn纺织研究所、德司达（DyStar）和贝宁格共同开发。(end)
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(11/7/2004) |
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