【集萃網(wǎng)觀察】1 前言

    近幾年來，隨著我國煤炭價格的不斷上漲，印染企業(yè)的蒸汽成本價格已達到140元/T以上，企業(yè)生產(chǎn)成本逐漸增加。生產(chǎn)成本是企業(yè)產(chǎn)品市場競爭力的一個重要因素，如何降低企業(yè)生產(chǎn)成本，有效利用資源已成為企業(yè)必須面對的問題。而且當水溫過高時，會導(dǎo)致污水處理站生化處理系統(tǒng)無法正常運行，直接影響污水達標排放。因此必須考慮對高溫廢水進行降溫處理，然后再使降溫后的廢水進入生化處理系統(tǒng)，以便達到生化處理的水溫要求，保證整個處理系統(tǒng)的正常運行。同時，廢水中的熱能也是一種可再利用的資源。印染污水通常排水溫度在30℃～95℃之間，因此將其熱能回收利用具有很高的商業(yè)價值。但由于印染污水的特殊性．使普通換熱設(shè)備無法達到理想的換熱效果。到2010年我國的工業(yè)用水量將達到9．29×1011m3。污水排放量約8．36×1011m3．假如從每立方廢水中回收1℃的熱量，每年將回收8．36×1010萬大卡熱量，相當于1．672億噸標準煤，實際回收的狀況將可能是它的五倍或十倍甚至更多，而污水回用空間就更大，若按15％回用則至少每年可節(jié)省用水1．254×101lm3，即減少1．254億噸的新鮮水資源開采量。另外，部分印染企業(yè)在退漿過程中產(chǎn)生PVA廢水，該廢水一般水量較小，污染負荷大，COD高，可生化性差，處理難度大。針對這些問題，我公司組織科研人員經(jīng)過多年攻關(guān)，研發(fā)了針對印染污水的YWRH系列智能自清式污水換熱器、中水回用、PVA處理等多項具有自主研發(fā)知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。

    2 YWRH系列智能自清式污水換熱器

    2．1 目前污水熱交換器的使用現(xiàn)狀

    目前常用的適用于印染、石油、化工等行業(yè)對污水進行余熱回收的熱交換器有多種，如板式、管式、圓盤式等，尤其以管式熱交換器應(yīng)用最為廣泛，但是所有換熱器都存在同樣的缺陷，即自動清潔問題。由于污水中含有大量的污物。隨著使用時間的增加，廢水中的纖維、漿料等雜質(zhì)在熱交換面上越積越多，有的污物沉積到換熱器底部，不能隨污水一起排出．造成設(shè)備換熱效果直線下降。由于這些換熱器的清潔方式為被動式人工清除，因此設(shè)備使用很短時間就要人工拆洗，清理起來相當麻煩，勞動強度相當大，浪費了大量的人力物力。

    2．2 YWRH型換熱器優(yōu)點

    為了解決內(nèi)部清理問題，降低人工勞動強度，盡可能的實現(xiàn)自動化控制，通過多次試驗，在保證換熱效果的基礎(chǔ)上，合理調(diào)整熱交換器結(jié)構(gòu)，終于研發(fā)出YWRH系列換熱器，并獲得國家專利。相對于市場上其他的產(chǎn)品相比，YwRH系列換熱器主要有以下優(yōu)點：

    ①換熱效率高、使用壽命長：設(shè)備材質(zhì)選用優(yōu)質(zhì)耐腐蝕不銹鋼材料，經(jīng)過特殊工藝加工制作，內(nèi)部刻合理，換熱效率在80％V1上，使用壽命也是其他類型換熱器的數(shù)倍。

    ②設(shè)計結(jié)構(gòu)先進：YwRH系列換熱器將雙逆向換熱和殼程分級隔熱有效的結(jié)合到一起，使高溫污水與被加熱水進行充分的熱交換，以保證最高的出水溫度。

    ③具有自過濾、清洗、清掃功能：我們在設(shè)備內(nèi)部安裝了自過濾裝置、自動清洗裝置和自動排污裝置可保持設(shè)備的清潔、高效運行。普通換熱器隨著使用時間的延長換熱效率逐漸降低，原因就是換熱管(板)上粘附物的附著造成的。因此我們在系統(tǒng)內(nèi)部安裝有自動清掃裝置，自動曝氣裝置和自動排污裝置以清潔箱內(nèi)污物。在進水端加入自過濾裝置以阻止異物的進入，由于這些措施的加入使換熱器的效率始終保持在最佳狀態(tài)。

    ④具有自動除垢功能：由于部分企業(yè)生產(chǎn)用水水的硬度較大，普通換熱器工作一段時間后內(nèi)部會結(jié)垢，嚴重影響換熱效果和使用壽命，而我公司在換熱系統(tǒng)前端設(shè)有專門的除垢裝置，有效解決了換熱器內(nèi)部結(jié)垢問題，使換熱器的效率始終保持在最佳狀態(tài)，設(shè)備使用壽命也大大延長。

    ⑤控制先進穩(wěn)定：系統(tǒng)采取全自動智能控制，各種參數(shù)可根據(jù)用戶的實際需要進行設(shè)置．電腦中文顯示，積累熱量顯示系統(tǒng)使節(jié)能效果立竿見影，同時系統(tǒng)還具有自我保護和報警功能。

    ⑥無動力運行，降低了操作管理的難度，節(jié)省了電費：對于進行集中換熱的組合式換熱系統(tǒng)來說．我們除集水池一次自動提升外其它無需動力消耗。以2000噸／日換熱系統(tǒng)為例，與其它動力型換熱器相比每年節(jié)省電費、人工費幾十萬元。

    ⑦維修費用低：在換熱過程中盡量減少機械運轉(zhuǎn)部件，因此設(shè)備幾乎無維修費用發(fā)生。這一項不僅有利于設(shè)備的連續(xù)運轉(zhuǎn)，而且為企業(yè)節(jié)省一大筆維修費用。

    ⑧技術(shù)成熟：YwRH系列換熱器已獲得國家專利，并且成功應(yīng)用到多家企業(yè)內(nèi)，至今運行穩(wěn)定，效果良好。

    2．3經(jīng)濟效益分析

    以設(shè)計規(guī)模為2000m3／d的項目進行分析：

    ①節(jié)約蒸汽

    按照熱污水與冷凈水比例為1：1計算，2000m3／d的換熱器換熱功率為2．1MW，每天的換熱量為50．4MW．相當于180℃飽和蒸汽72噸。按照蒸汽單價為140元／噸，年生產(chǎn)330日計算，年節(jié)省蒸汽費用為：72×140x330：3326400．00元。

    ②電耗

    2000m3／d換熱系統(tǒng)的日電耗約為650千瓦時，以電費為1．1元／千瓦時計算，則年電耗費用為650×1．1×330=235950．00元

    ③產(chǎn)生效益

    產(chǎn)生經(jīng)濟效益為3326400．00-235950．00元=3090450．00元。

    ④折舊費

    設(shè)備折舊按每年10％提�。畡t折舊費為1400000．OOxlO％=140000．00元

    ⑤投資回收期

    投資回收期=項目投資／(利潤+折舊)=0．433～0．495

    經(jīng)過計算，該項目的投資回收期不到半年，即在半年之內(nèi)就可實現(xiàn)投資全部回收。

    2．4實際設(shè)備使用情況分析

    以孚日集團股份有限公司毛巾二公司為例．下表所示為2007年11月18日至2007年12月12日換熱機組工作技術(shù)數(shù)據(jù)及車間用水量和蒸汽用量情況。

    取11月20日至12月12日(12月2日未統(tǒng)計)這22天的數(shù)據(jù)記錄，經(jīng)加權(quán)計算得平均進水水溫淹。21．40℃．平均出水水溫為45．94℃，水溫平均提高24．54℃車間平均每天用換熱水635噸，蒸汽用量為135．7噸。11月18日在使用水溫為47．5℃的換熱水78．7噸的情況下，車間蒸汽用量為202．5噸，據(jù)此計算，與不使用換熱器時相比。車間每天可節(jié)約蒸汽用量70余噸，節(jié)能效益顯著！

    3 中水回用技術(shù)

    中水回用技術(shù)是在污水處理工藝基礎(chǔ)上的更深一步的處理技術(shù)，經(jīng)過深度處理后的水質(zhì)可以達到一定生產(chǎn)工藝的要求．直接回用于生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)中。我公司在多年印染廢水處理回用工程的設(shè)計與實踐中，積累了大量的經(jīng)驗，并根據(jù)不同企業(yè)的性質(zhì)和狀況，研發(fā)出一條“清污分流、分質(zhì)治理、達標排放、開源回用”的實用治理技術(shù)，并在多家企業(yè)中進行推廣應(yīng)用，獲得了良好的效果，降低了處理成本，減少了投資，節(jié)約了水源和能源．

    3．1 工藝原理

    將濃、稀污水分流后，濃污水通過預(yù)處理以降低后續(xù)生化處理單元的處理負擔(dān)，然后經(jīng)過生化處理單元進行生物處理以凈化水質(zhì)，最后經(jīng)過物化處理單元后達標排放。稀污水的前段處理流程與濃污水處理流程相同．但是最后在物化處理單元后增加深度處理使污水達到生產(chǎn)回用的標準。

    3．2工藝特點

    ①清污分流治理節(jié)省投資，降低處理成本。

    ②可同時達到減排、資源回收雙重目標。

    ③處理工藝技術(shù)先進，操作管理方便簡單。

    ④全程PLC自動控制，各項水質(zhì)指標實時監(jiān)控，出水水質(zhì)穩(wěn)定。

    3．3經(jīng)濟效益

    處理噸水費用為1．5—2．0元，每回用一噸中水，可減少排污費1．0元，節(jié)約用水成本2元左右，噸水回用收益為3．0元左右。

    回用水深度處理投資約600～800元／m3,按2000 m3/日回用水計算：投資費用為120～160萬元，年收益為150萬元．當年即可收回全部投資。

    4 P V A處理技術(shù)

    隨著紡織工藝和化學(xué)纖維織物的迅速發(fā)展，PVA(聚乙烯醇)作為漿料大量進入印染廢水，由于PVA屬于難生化降解有機物，在印染工序中以退漿廢水的形式排入江河田野以后，會在環(huán)境中大量積累，使被污染的水體表面泡沫增多，粘度加大，影響好氧微生物的活動，對水體的感觀性能及水體的復(fù)氧極為不利，對傳統(tǒng)的廢水處理工藝構(gòu)成嚴重挑戰(zhàn)。

    針對這種狀況，我公司積極尋求和探索有效的解決方法，經(jīng)過不懈努力，終于找到一種經(jīng)濟、有效、合理的處理方法，解決了這一難題，現(xiàn)已經(jīng)成功運用到實際工程中，并獲得了良好的效果，有效的減少PVA廢水對我們周圍環(huán)境的污染，也降低了后續(xù)廢水處理系統(tǒng)的處理難度。從廢水中提出的PvA可用作黏膠的生產(chǎn)原料，從而避免了PVA的二次污染。該設(shè)備針對PVA廢水進行預(yù)處理，設(shè)備少、投資低、能耗省，后續(xù)生物處理效果好，完全能夠達到排放標準的各項指標。

    4．1設(shè)備特點

    ①設(shè)備簡單，維護方便，運行穩(wěn)定

    ②設(shè)備易于清洗、排污方便、無管道堵塞現(xiàn)象

    ③設(shè)備操作靈活，可根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)情況靈活控制，處理效果好

    4．2處理效果

    5 結(jié)束語

    我公司每年在設(shè)備改進、技術(shù)研發(fā)等方面投入大量研究人員和資金，YWRH系列換熱器、中水回用技術(shù)以及PVA處理技術(shù)使印染企業(yè)減少了能耗，優(yōu)化資源配置，降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的競爭力，收到了很好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，受到了廣大客戶的一致認可�？傊�，印染企業(yè)應(yīng)朝著高利用、低排放、循環(huán)利用的方向發(fā)展．這樣不僅能夠?qū)�對周圍自然環(huán)境的影響降到最低。而且對企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義!

    來源: 印染在線   作者：高密藍天環(huán)保工程有限公司 杜敦杰