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在工业污水治理中,喷水织机污染占80%,这势必对近年来产能极度扩增下的喷水行业迎面一击。
喷水织机是生产化纤长丝面料最适宜的设备。涤纶易产生静电,而喷水织机依靠水流束引纬,完全避免了静电带来的制造困扰,具有超越其他织机带来的无可替代的优越性。
喷水织机通过水流束引纬产生一定量的废水,废水中污染物的主要成分是纺丝油迹和聚丙烯酸酯的少量溶解物质浓度较低,而且这些微量的溶解物质也非常容易进行分离、回收处理,废水经处理后可全部回收利用。
目前纺织行业的绝大多数的废水经过处理后可循环使用,排放也完全达到环保要求。如今,纺织业的发展已经离不开喷水织机的使用。由于技术和环境的限制,织机的发展水平有待提高,未来的改造将会更加有利于环境的保护,实现可持续发展。
喷气织机与喷水织机就像无梭织机中的一对兄弟,两者的原理相似却又有着各自鲜明的特色与不同的应用领域。与其他无梭织机相比,二者都存在选色少、适宜生产轻薄织物、入纬率高、织机速度快等特点。另外,两者都是消极式引纬,都是通过喷射介质牵引纬纱穿越梭口,其区别在于使用的介质分别是水和空气。
长丝织造领域一般被认为是喷水织机的天下。这是由于喷水引纬的摩擦牵引力比喷气引纬对纬纱的牵引力更大,而扩散性更小,更适应表面光滑的合成纤维、玻璃纤维等长丝引纬的需要。同时以水为介质还可以增加合纤的导电性能,有效克服织造中的静电。另外,由于水流的集聚性较好,即使没有任何防水流扩散装置,它的幅宽也能达到两米多。因此喷水织机的纬纱飞行速度、织机速度都居各类织机之首。
喷气织机使用空气作为引纬介质,资源丰富而廉价,并可循环使用。自从发明以来,喷气织机皆被人们寄予厚望。起步阶段喷气织机发展缓慢,主要受制于幅宽太窄。但是随着主喷嘴和辅助喷嘴、管道片和异型筘、多喷嘴分组接力喷气等技术的应用,原来制约喷气织机发展的幅宽问题得到了解决。再加上其先天具有的速度快、品种适应性广等优点,喷气织机近些年来飞速发展。
企业对设备的采购,最终还是会将目光集中在成本上。在采购成本方面,喷水织机的价格始终低于喷气织机;在使用成本上,喷气织机的能源消耗要大于喷水织机,空气压缩机所造成的电力消耗使喷气织机的加工成本远高于喷水织机。表面上看,喷水织机似乎在成本方面更胜一筹。但是,喷水织机的使用始终离不开污水排放问题。因为有大量的污水排放,一些发达国家由于环境保护要求,已基本不再使用喷水织机。我国大城市对环境保护也有要求,企业较难通过环境评估这一关。在一些环境要求不高且水资源丰富的地区,因为成本优势,喷水织机仍然拥有较大的市场。
废水处理回收利用技术降解了喷水织机生产过程中废水的生化性,微生物处理技术有效处理废水池中的有机物,依托智能化管控技术可实时监测工业废水循环利用情况……近年来,我国工业用水效率不断提升,工业废水循环利用成效显著。
推动工业绿色发展,是破解资源环境约束瓶颈的根本要求,更是推进制造强国建设、实现新型工业化的必由之路。《工业废水循环利用实施方案》(下称《实施方案》)提出,到2025年,力争规模以上工业用水重复利用率达到94%左右,基本形成主要用水行业废水高效循环利用新格局。
废水循环再利用
工业节水取得有效进展
中国水资源总量丰富,但人均淡水资源量仅为全球平均水平的1/4。据《中国水资源公报》显示,2022年,全国用水总量为5998.2亿m3。其中,工业用水量为968.4亿m3。工业用水是全社会用水的重要组成部分,推动工业废水循环利用,减少工业生产用水量,提高水重复利用率,是缓解我国水资源短缺、水环境污染等问题的重要手段。
“推进废水循环利用是解决我国日益复杂的水资源问题的迫切需要,是实施全面节约战略、推进新型工业化的重要举措,对推动高质量发展、建设美丽中国具有重要意义。”工业和信息化部节能与综合利用司副司长丁志军在近日召开的工业废水循环利用现场交流会上说。
加快工业废水循环利用是提升工业水资源集约节约利用水平,推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型的有力举措。我国工业废水循环利用取得积极进展,工业用水效率明显提升。万元工业增加值用水量在“十二五”“十三五”分别下降35%和近40%的基础上,2021年、2022年进一步下降,2022年规模以上工业用水重复利用率相比2015年提高4个百分点以上。
业内专家表示,对工业废水进行分类处理,回收其中的有用物质,并使工业废水在企业内部或企业之间进行循环再利用,对于减少进入生态环境中的有毒有害物质,降低企业生产用水成本,推进“双碳”目标的实现具有重要意义。
先进装备补齐短板
技术创新助力降本增效
《实施方案》强调,稳步推进废水循环利用技术升级改造,到2025年,推广100项先进适用的工业废水循环利用技术装备。工业废水排放的污染物往往成分复杂、处理难度大。推动废水循环利用技术创新不仅可以降低企业废水处理回用成本,还可以对废料进行资源化利用,减少污染物排放,达到降本增效的目的。
“工业废水的循环利用率提升的主要驱动力是各类典型行业的关键核心技术,加强先进技术与装备的攻关,使废水经过处理后能对标达标,真正为企业生产所用。”业内专家说。
在用水过程循环方面,不少企业采用冷却水高效循环利用、生产过程分质用水梯级利用、高盐废水深度处理回用等技术装备,降低生产过程水耗,提高水重复利用率。
在浙江嘉兴,一家大型民营企业建设了中水回用设施,采用RO膜反渗透废水回用技术,经处理后的纯水能够回用至生产,同时将浓水通过回用管道至基地水站,作为循环冷却水补水使用。2022年,其工业用水重复利用率达到96%以上。
丁志军表示,通过水资源使用环节的串联利用、配置过程的分质利用、排放末端的减排利用,推动企业用水实现一水多用、梯级利用,可以有效缓解水资源短缺、保障水生态安全。
工业废水循环利用试点企业、园区围绕工业废水循环利用全过程堵点、难点,加强协同攻关,创新低成本、高性能工业废水循环利用装备技术工艺,打造工业废水循环利用技术、工程与服务等协同发力的示范样板。
创新模式激发活力
试点示范带动产业发展
近年来,各地聚焦工业节水增效,不断优化产业结构和布局,持续深化节水型企业园区创建,推广先进节水工艺和技术,并积极利用信息化手段赋能工业节水工作,通过试点企业、园区创建形成了废水循环利用的先进模式。
在区域产城融合方面,工业废水循环利用试点企业、园区探索与市政再生水生产运营单位合作,完善再生水管网,将处理达标后的再生水回用于生产过程,减少新水取用量,形成可复制推广的产城融合废水高效循环利用新模式。河北的一家钢铁企业将周边城镇污水处理后用于工业生产,解决周边地区污水处理问题,同时补充了生产水源,2023年上半年再生水利用量达到了236131立方米。
在智慧用水管控方面,不少企业利用大数据、云计算、互联网等新一代信息技术,建立工业废水循环利用智慧管理平台,提升废水循环利用的数字化管理、网络化协同、智能化管控水平。广东湛江的一家试点企业采用集中管控、大数据分析、Agent优化控制、图像识别术等技术,推动生产操作一体化、设备维检一体化、调度管理一体化,实现“生产监控一幅图、全厂水量一张表”。
用水过程循环、区域产城融合、智慧用水管控、废水循环利用补短板……针对企业、园区用水的不同环节、不同工序、不同用途量身打造先进模式,让废水“应用尽用、能用尽用”,进一步提高用水效率,同时极大程度地促进了企业提质增效。
“要以实现水资源节约集约利用为目标,以试点示范为引领,以先进技术推广应用为抓手,进一步加强工作统筹,加快推广先进模式,发展节水服务产业,加大政策支持力度,扎实推进工业废水循环利用各项工作。”丁志军说。(实习生尉馨文对本文亦有贡献)
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