綠色化學工藝的案例精選(九篇)

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第1篇：綠色化學工藝的案例范文

1 材料與方法

1．1 材料與儀器

乙醇為分析純，綠原酸對照品購自Sigma公司，杜仲葉分別采集自陜西省略陽縣、四川省南充市、湖北省孝感市、湖南省雙峰縣，8月份采集綠葉后以普通鐵鍋作為炒鍋，翻炒至葉面失去光澤、葉色暗綠、葉質(zhì)柔軟、手握葉不粘手、失重30％左右即可。

主要儀器包括Alpha2型真空冷凍干燥儀（德國Christ公司）、H66025T型超聲清洗器（無錫超聲電子設備廠）、高效液相色譜儀（美國Waters公司），R－201旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海申科技術(shù)有限公司），Sartorius R200D電子天平（賽多利斯科學儀器（北京）有限公司）等。

1．2 試驗方法

1．2．1 醇提法從杜仲葉中提取綠原酸的方法及優(yōu)化 以乙醇溶液為提取溶劑，按一定的料液比加入到杜仲葉中，60 ℃水浴提取一段時間，提取液過濾后濾液減壓濃縮，真空干燥，即得綠原酸提取物。

采用L9（34）正交試驗考察提取劑乙醇溶液的體積分數(shù)、料液比（m∶V，g／mL，下同）、提取時間和提取次數(shù)4個因素對杜仲葉中綠原酸提取率的影響，優(yōu)化提取工藝。醇提法正交試驗因素與水平見表1。

1．2．2 水提法從杜仲葉中提取綠原酸的方法及優(yōu)化 以水為提取溶劑，在一定溫度下加熱提取一段時間，提取液過濾，濾液減壓濃縮，真空干燥。

采用L9（34）正交試驗考察提取溫度、料水質(zhì)量比、提取時間和提取次數(shù)4個因素對綠原酸提取率的影響，優(yōu)化提取工藝［7，8］。水提法正交試驗因素與水平見表2。

1．2．3 HPLC法測定提取物中綠原酸的含量 ①提取物待測液的配制。取獲得的杜仲葉中提取物樣品干燥粉末約0．5 g，精確稱定，加50％的甲醇50 mL，稱定質(zhì)量，超聲處理30 min，冷卻后稱重，用50％的甲醇補足至原重，搖勻，過濾，棄去初濾液，精確量取濾液5 mL，置25 mL棕色量瓶中，加50％的甲醇至刻度，搖勻，待測。②色譜條件。C18柱（10 cm×5 cm），十二烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑，粒徑3～10 μm，乙腈—0．4％磷酸溶液為流動相，紫外檢測器，檢測波長327 nm，進樣量10 μL，柱溫25 ℃，理論塔板數(shù)按綠原酸色譜峰計大于1 000。

綠原酸提取率＝提取物質(zhì)量×提取物中綠原酸的含量／原藥材質(zhì)量×100％

2 結(jié)果與分析

2．1 產(chǎn)地和采集季節(jié)對杜仲葉綠原酸提取率的影響

4個產(chǎn)地春季和秋季采集的杜仲葉中綠原酸的提取率見表3。從表3可以看出，以春季采集的杜仲葉為原料，綠原酸提取率明顯高于秋季采集的；4個產(chǎn)地的杜仲葉中，陜西省略陽縣的綠原酸提取率高于其他產(chǎn)地的，因此后續(xù)試驗采用春季采自陜西省略陽縣的杜仲葉作為綠原酸提取的原料。

2．2 醇提法的優(yōu)化結(jié)果

正交試驗優(yōu)化醇提法提取綠原酸工藝的結(jié)果見表4。由極差R的大小可知，各因素中對綠原酸提取率影響最大的是乙醇溶液體積分數(shù)，其次是提取次數(shù)，料液比對綠原酸提取率的影響較小，提取時間的影響最小。最佳試驗組合為A3B3C3D2，即以體積分數(shù)30％的乙醇溶液作提取劑、料液比1∶15、提取時間2．0 h、提取2次。

2．3 水提法的優(yōu)化結(jié)果

正交試驗優(yōu)化水提法提取綠原酸工藝的結(jié)果見表5。由極差R可知，各因素對綠原酸提取率的影響由大到小依次為提取次數(shù)、提取溫度、料水質(zhì)量比、提取時間。最佳試驗組合為A2B3C2D2，即提取溫度60 ℃、料水質(zhì)量比1∶10、提取時間1．5 h，提取次數(shù)為2次。

3 小結(jié)與討論

采用正交試驗優(yōu)化杜仲葉中綠原酸的提取工藝，優(yōu)化的醇提法工藝條件為料液比1∶15（m∶V，g／mL）、體積分數(shù)30％的乙醇作溶劑、提取時間2.0 h、提取次數(shù)2次；優(yōu)化的水提法工藝條件為料水質(zhì)量比1∶10、提取溫度60 ℃、提取時間1.5 h、提取次數(shù)2次。

參考文獻：

［1］ 詹益興．綠色精細化工——天然產(chǎn)品制造法［M］．北京：科學技術(shù)文獻出版社，2005．

［2］ 劉軍海，裘愛泳．杜仲葉中桃葉珊瑚苷提取工藝研究［J］．中成藥，2007，29（2）：266－268．

［3］ 孫凌峰． 杜仲樹葉資源的開發(fā)利用［J］．林業(yè)科技開發(fā)，1998（5）：8－9．

［4］ 陳 合，許牡丹． 新型食品原料制備技術(shù)與應用［M］．北京：化學工業(yè)出版社，2004．

［5］ 黃春林，朱曉新．中藥藥理與臨床手冊［M］．北京：人民衛(wèi)生出版社，2006．

［6］ 沈丕安．中藥藥理與臨床運用［M］．北京：人民衛(wèi)生出版社，2006． 254－255．

第2篇：綠色化學工藝的案例范文

關(guān)鍵詞：EVI；車身鋼板；工程方案

一、前言

我國是一個新興汽車大國同時又是石油資源匱乏的大國，汽車工業(yè)要可持續(xù)發(fā)展，不得不向節(jié)能減排方向大步邁進。隨著汽車法規(guī)的日益嚴厲，輕量化是我國汽車工業(yè)的必然發(fā)展方向。通過合作整合行業(yè)優(yōu)秀資源，鋼企和汽車企業(yè)從整車及零部件同步設計開發(fā)、選材支持、模具設計與驗收支持到制造工藝優(yōu)化等環(huán)節(jié)先期介入合作，建立技術(shù)創(chuàng)新鏈，提升產(chǎn)業(yè)鏈各方共同收益的模式也逐步成熟。本文從汽車企業(yè)的角度出發(fā)，對實施車身鋼板EVI工程實施進行了探索、總結(jié)與建議。

二、車身鋼板EVI發(fā)展趨勢及一般模式

1、車身鋼板EVI發(fā)展趨勢。我國的汽車企業(yè)尚處于發(fā)展的黃金時期，搶占汽車板的細分市場必然成為鋼企的不二選擇。于是，國內(nèi)鋼廠巨頭大力開發(fā)汽車鋼板新材料和新技術(shù)，并放下“鐵老大”姿態(tài)，憑借其專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢提供主動性的技術(shù)服務一攬子方案，尋求與汽車企業(yè)合作，互利共贏，以穩(wěn)定并吸引汽車企業(yè)的用戶群。因此，在汽車企業(yè)產(chǎn)品輕量化新材料需求和成本控制的內(nèi)在需求下，雙方車身鋼板EVI項目合作具備了主客兩方面的強大發(fā)展動力和趨勢。

2、車身鋼板EVI的一般模式。EVI（供應商先期介入）是“Early Vendor Involvement”3個英文單詞的首字母縮寫形式，指的是材料制造商介入下游用戶的早期研發(fā)階段，充分了解用戶對原材料性能的要求，從而為客戶提供更高性能的材料和個性化的服務。

汽車企業(yè)車身鋼板EVI就是汽車企業(yè)和鋼企深度合作，鋼企先期介入到汽車企業(yè)的整車鋼板及零部件同步設計開發(fā)、選材支持、模具設計與驗收支持到制造工藝優(yōu)化等環(huán)節(jié)，建立技術(shù)創(chuàng)新鏈，達到汽車設計到量產(chǎn)各階段的技術(shù)、質(zhì)量提升和成本控制，使鋼板更好滿足汽車廠的不同需求，共同提升雙方收益和市場競爭力。

車身鋼板EVI模式從鋼廠介入程度由深至淺一般有先進工程設計支持型、車身設計支持型、模具設計支持型、投產(chǎn)支持型和成本優(yōu)化型等5種模式。

三、汽車企業(yè)實施車身鋼板EVI工程的重要性

1、促進設計與制造工藝技術(shù)進步。依靠鋼廠鋼板新材料和新技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，可促進汽車企業(yè)汽車設計理念更新和制造工藝水平的進步，而先進汽車產(chǎn)品和新材料、新技術(shù)的發(fā)展與時俱進。通過與鋼廠EVI的項目的參與，汽車企業(yè)產(chǎn)品設計和工藝團隊將了解并逐步熟悉這些新材料和新成型工藝，增強了新材料和新工藝的視野，加快車身及整車輕量化設計步伐，提升“綠色、安全、環(huán)保、節(jié)能”設計理念。

2、新車型車身初始成本可控。好的產(chǎn)品還要有合理的成本及市場售價。由于初始成本核算及控制不良導致上市定價較高而影響銷售業(yè)績的案例不乏其例，尤其對于以價格為競爭目標的中低端汽車，初始設計成本可控尤為重要。另外新車型設計變更以及工模夾具的重做，延誤了新車研發(fā)量產(chǎn)的時機等造成后期實際成本高企，同樣造成超出原來的目標成本。汽車企業(yè)輸入一個車身成本目標參數(shù)，鋼廠提供一攬子解決預案，由鋼廠專業(yè)的技術(shù)支持，攻克技術(shù)難題，量身定做，少走彎路，保障成功率。

3、提升車身鋼板成型質(zhì)量和材料利用率。鋼廠憑借其專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢支撐下，對車身鋼板成型位置、應變大小與梯度、金屬流動方向、應變分布、變形方式及安全裕度等進行應變分析；建立零件試模檔案，固化材料模具工藝匹配信息；進行成形難易性評價、模具調(diào)試與修整、判定成形質(zhì)量失效分析、仿真結(jié)果驗證、協(xié)同模具驗收等系列措施，提升車身鋼板沖壓成型質(zhì)量。通過EVI進行質(zhì)量改進，材料優(yōu)化和成形工藝，大大提高材料利用率。

4、加快新車型設計研發(fā)和投產(chǎn)的周期。另外，通過鋼板EVI項目的模具優(yōu)化及模具設計制造國產(chǎn)化，以節(jié)省模具投入和購買資金。同時，在鋼廠專業(yè)技術(shù)服務支撐下，可加快新車型設計研發(fā)和投產(chǎn)的周期，增強綜合競爭力。

四、車身鋼板EVI工程的實施

1、選擇可行的EVI模式。汽車企業(yè)選擇什么模式的EVI方案是根據(jù)和鋼廠的合作意愿合作互信度來決定的。一般來講，合作多年的戰(zhàn)略伙伴及長期戰(zhàn)略合作用戶中的汽車企業(yè)已形成對鋼廠技術(shù)力量的認可及服務的信賴；可以展開先進工程設計支持型的EVI一攬子解決方案。而新型合作伙伴由于沒有此項目合作的經(jīng)驗， 初次合作時一般采用單純的材料利用率提升為目的的成本優(yōu)化型的EVI模式。

汽車企業(yè)選擇什么模式的EVI方案還與汽車企業(yè)的設計能力與車型有關(guān)。設計開發(fā)能力強的車企采用一攬子的先進工程支持型EVI模式；反之由于不能很好溝通理解設計理念選擇專項的EVI模式。高端車型偏重于技術(shù)含量選擇較高端的EVI模式，低端車型偏重于成本控制選擇較低端的EVI模式。

2、EVI項目實施方案評審及合作框架協(xié)議。在啟動EVI項目前，汽車企業(yè)應詳細提出自己的EVI需求、降本目標和時間節(jié)點，并認真、全面對鋼廠EVI項目實施方案進行評審。評審內(nèi)容圍繞實現(xiàn)EVI用戶目標值的可行性分析報告、實現(xiàn)的手段及預案、鋼廠的技術(shù)及專業(yè)能力評估、專家團隊的配備、項目工作協(xié)調(diào)溝通機制、進度計劃等。

在選定EVI模式下，簽署EVI項目合作框架協(xié)議，明確雙方的責任與權(quán)益協(xié)議。其中汽車企業(yè)的權(quán)益包括EVI的目標，如用戶原預算成本A 元，目標成本為0.85A元，要求達到的白車身重量減重5%，期望材料利用率提升2個百分點，質(zhì)量合格率99%以上。鋼廠的權(quán)益有汽車企業(yè)采購使用鋼廠材料的份額及采用年限。

3、車身鋼板EVI項目總體實施思路

① 鋼廠提供駐在式服務，與汽車企業(yè)開展同步工程。② 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計、高強減薄，降低白車身重量 。③ 零件優(yōu)化設計、工藝補充設計、坯料展開、落料優(yōu)化，提升材料利用率。④ 牌號歸并、零件CAE分析。包裝、運輸、開卷流程優(yōu)化。⑤ 新技術(shù)、新工藝應用。

4、EVI項目各階段工作內(nèi)容。第一階段，鋼廠首次以駐在的方式開展服務，研究院派出3人工作小組，駐在服務一個月，其他人員不定期前往技術(shù)及商務支持。第二階段，結(jié)合車身強度、剛度、NVH、碰撞等性能分析結(jié)果，開展結(jié)構(gòu)優(yōu)化、高強減重的工作。第三階段，鋼廠再次派遣工作小組進駐，參與車身利用率優(yōu)化及減重工作。

5、EVI工程實施結(jié)果。經(jīng)過鋼廠和汽車企業(yè)EVI項目團隊的合作，按節(jié)點完成了EVI工程項目，取得的績效遠遠超越汽車企業(yè)的預定目標。汽車企業(yè)承諾該車型若干年內(nèi)100%采用該鋼廠的鋼板材料，至此該車身鋼板EVI項目順利完成，合作雙方均獲利頗豐。

五、總結(jié)與建議

車身鋼板EVI項目的順利實施對鋼廠和汽車企業(yè)是一個雙贏結(jié)果。因此，汽車企業(yè)須高度重視并盡快開展車身鋼板的EVI項目降本工程。

第一、車身鋼板EVI項目選擇什么樣的合作模式很重要。對于還沒有實施EVI項目工程的汽車企業(yè)應按合作深度梯度遞增的方法逐步升級EVI項目模式，以逐步深化與鋼廠的戰(zhàn)略合作關(guān)系。

第二、對低端產(chǎn)品為主汽車企業(yè)實施EVI項目工程，考慮到技術(shù)要求和產(chǎn)品盈利率較低實際，實施中可優(yōu)先采用鋼廠的常規(guī)鋼板品種，EVI的模式一般選擇成本優(yōu)化型、投產(chǎn)支持型、模具設計支持型或三者組合的模式為主。（作者單位：江西昌河汽車有限責任公司）

參考文獻：

[1] 崔東樹.2012年全國汽車市場分析及2013年展望.上海：全國乘用車聯(lián)席會報告，2012.

第3篇：綠色化學工藝的案例范文

隨著國家環(huán)保要求的不斷加強，環(huán)保標準對于印染廢水的排放要求也越來越嚴格，使得印染廢水的治理技術(shù)受到人們高度重視。現(xiàn)有的印染廢水治理技術(shù)，主要著重于提升廢水中化合物的降解效率和最終的排水COD數(shù)值控制上，充分運用各類最新處理技術(shù)來降低廢水治理成本。然而在廢水治理技術(shù)不斷提升和改進的同時，關(guān)乎印染廢氣的國標也開始撲面而來，如何在新國標的要求下，更加有效地實施現(xiàn)有的廢水治理技術(shù)儼然成為人們亟待解決的重要問題之一。本文在分析目前的廢水治理形勢下，對比廢氣國標，談論如何采取更加有效的方法來解決好廢氣、廢水治理二者之間的矛盾。

關(guān)鍵詞：廢水治理；曝氣；廢氣治理；降解

引言

紡織業(yè)是中國紡織傳統(tǒng)行業(yè)，是中國幾千年文化的一個重要代表。中國的服飾文化是古代文化傳承的一個重要載體，在幾千年的變化與延續(xù)中，紡織行業(yè)也由手工化開始向工業(yè)化轉(zhuǎn)變。進入21世紀后，中國的紡織業(yè)更是蓬勃發(fā)展，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2011年我國紡織工業(yè)產(chǎn)品出口總值占到全國貿(mào)易出口總額的17%，紡織品出口額度隨著時間的推移，增長趨勢日益強勁[1]。

在紡織行業(yè)日益增長的同時，卻又為環(huán)境帶來了嚴重的污染問題。紡織工業(yè)被納入中國傳統(tǒng)污染行業(yè)已經(jīng)不再鮮為人知，紡織工業(yè)成為中國制造業(yè)中工業(yè)鏈最長、最復雜的行業(yè)之一。印染行業(yè)耗水、耗電、高污染的特點，導致其每年都會有大量的廢水、廢氣及廢渣等污染物排出。隨著國家環(huán)保要求的不斷提高，對于該行業(yè)的環(huán)保控制力度也越來越強[2]。

紡織工藝流程長而復雜的特點，賦予了該行業(yè)產(chǎn)生的污染物種類特殊性。排放的廢水中含有大量的漿料、染料、助劑以及表面活性劑等物質(zhì)，導致廢水的堿性和色度都偏高，BOD/COD比值低等特點，使得廢水的處理在一定程度上存在很多亟待解決的難題[3]。特別是在2012年《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》完成修訂后，各項限值都在原來標準（1992年版）基礎上加嚴，特別是如何降低COD排放數(shù)值已成為生產(chǎn)企業(yè)最重視的問題。

紡織過程中除了產(chǎn)生廢水外，也存在大量的大氣污染物。高耗能主要體現(xiàn)在紡織行業(yè)的加工過程中，特別是一些功能性面料的制造，一般都要經(jīng)歷較高的溫度方能達到預期的效果。而在這些高溫加熱過程中，大量的有機助劑會出現(xiàn)揮發(fā)現(xiàn)象，使得在整個工藝的各個環(huán)節(jié)中，都會出現(xiàn)廢氣排放現(xiàn)象，特別是工業(yè)VOCs的排放。而且，在廢水處理中的曝氣處理工序，也存在大量的非甲烷總烴的排放物問題，由于國內(nèi)一直缺乏相關(guān)大氣排放標準對其限制，致使污染從水中轉(zhuǎn)移至大氣中。

紡織工業(yè)的固體廢物排放則主要集中在廢水處理過程中出現(xiàn)的沉淀物以及一些廢棄的面料。根據(jù)我國印染企業(yè)的廢水處理現(xiàn)狀，廢水處理中經(jīng)過混凝沉淀的產(chǎn)物，以及后續(xù)生化、物化產(chǎn)生的污泥，至今為止，仍沒有找到一種最佳重復利用的方法[4]。規(guī)模較大的企業(yè)，將其壓制成塊，重新回爐進行焚燒；規(guī)模較小的企業(yè)，甚至選擇直接填埋等手段，這些無疑會對環(huán)境造成二次污染，進而污染地下水。

紡織印染工業(yè)廢水、廢氣、廢渣的排放已經(jīng)是一種普遍現(xiàn)象，盡管現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)能在很大程度上將這些污染物質(zhì)進行降解，但是最終仍然會有廢物排放到環(huán)境中。紡織印染的三廢之間，已經(jīng)形成了一種不可逆轉(zhuǎn)的傳遞趨勢。固體廢物污染土壤中的水，廢水處理中產(chǎn)生的廢氣污染大氣。在《紡織印染工業(yè)大氣污染物排放標準》正式出臺后，如何在現(xiàn)有廢水、固廢治理技術(shù)的基礎上，切斷易受污染介質(zhì)之間的傳遞，將成為印染廢水、固廢治理環(huán)保工作人員的一個重要實現(xiàn)目標。

1 印染廢水治理現(xiàn)狀

紡織印染工業(yè)復雜，不同的工序產(chǎn)生的廢水種類不同，同時依據(jù)我國紡織印染行業(yè)規(guī)模小、分布相對集中的現(xiàn)狀，現(xiàn)有印染企業(yè)的主要污水處理方式也就不同。主要選擇的處理方式有三種：一是就地在生物廢水處理廠中進行集中處理；二是在場外的市政府水處理廠進行集中處理；三是對于特定的單獨的廢水流可由地方自行處理[5]。

染料和助劑是紡織印染廢水中的主要污染物質(zhì)。印染加工主要涵蓋4個工序：預處理階段、染色工序、印花工序及功能后整理工序，這些工序均會出現(xiàn)廢水的排放現(xiàn)象，由于印染廢水主要是各類廢水的綜合排放，具有水量大、成分復雜等特點，運用簡單的生物處理很難達到預期效果。目前主要的處理手段有物理法、化學法、生物法。

1.1 物理法

在印染廢水的治理過程中，采用最多的是物理吸附法和物理膜分離法。物理吸附法的原理是運用比表面積大的多孔物質(zhì)作為吸附劑，將廢水中的污染物質(zhì)進行吸附，實現(xiàn)廢水的過濾。活性炭對于水溶性的染料具有較好的吸附作用，因此常被用于廢水的脫色吸附劑[6]。活性炭吸附飽和后需要進行再生化處理，其處理費用昂貴，一般適用于深度處理或者濃度低、水量小的廢水處理。

物理膜分離法是運用不同孔徑大小的半透膜，在分子水平上將不同粒徑大小的混合物進行分離和過濾。常見的過濾膜有微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）、反滲透膜（RO）等，膜分離方法具有出水穩(wěn)定、懸浮物截留效率高等優(yōu)點，但是這種處理技術(shù)對于裝備的自動性能要求較高，分離膜的重復性利用率低，加之其處理成本較高，使得這種處理技術(shù)還無法得到大面積的推廣和應用[7]。

1.2 化學法

印染廢水的化學處理法主要包括化學混凝法、臭氧氧化法和光催化氧化法。化學混凝法主要依靠分子間的相互作用，將廢水中的小分子懸浮物、膠體物質(zhì)通過化學物質(zhì)的作用形成大分子顆粒物，后加以聚沉或氣浮去除。常見的混凝劑主要有有機絮凝劑、無機絮凝劑和生物絮凝劑。有機絮凝劑上的特殊化學基團，賦予它具有絮凝、分散、增稠、粘結(jié)、凝膠等功能。無機絮凝劑一般多為金屬鹽類，如PAC、PFC等，這種處理方式在現(xiàn)有的印染廢水處理手段中，運用相對比較廣泛[8]。生物絮凝劑有微生物產(chǎn)生，它可以將水體中不易降解的固體懸浮物顆粒凝聚、沉淀。混凝法處理成本小，操作管理簡便，在目前的廢水處理中，應用較廣，但是也存在缺點。運用混凝法需要對泥渣進行二次處理，同時對于水溶性較高的染料脫色效果較差。

臭氧氧化法是國際上應用范圍較廣的一種水處理方式，臭氧作為一種強氧化劑，在用于處理廢水色度和降低COD值方面具有較大優(yōu)勢。臭氧可以通過直接與水中有機物進行氧化反應或者通過分解為羥基自由基·OH 與有機物發(fā)生反應。氧化反應是通過使水中大分子難降解的有機物不飽和鍵斷裂，變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)，達到脫色和去除污染物的目的[9]。這種方法的優(yōu)點是工藝簡單緊湊，自動化控制程度高，便于集中廢水的處理。但也存在弊端，通過臭氧的曝氣處理，水體中的污染物被源源不斷地吹掃到大氣中，水體中的污染被轉(zhuǎn)移至大氣中，對大氣易造成二次污染[10]，見圖1和圖2。

圖1 曝氣池

圖2 氣浮池

光催化氧化法是通過光的催化作用，使得光催化劑被激發(fā)，從而產(chǎn)生電子/空穴對，空穴與液相生成·OH，通過自由基的氧化作用使有機物變成CO2和H2O。半導體催化劑中TiO2最為常用，其具有催化效率高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點。但是對太陽光的利用率過低，限制了光催化氧化法在廢水處理中的應用[11]。

1.3 生物法

生物法是指由生物催化的復雜化合物的分解過程。通過微生物去除水中的污染物質(zhì)，主要分為厭氧生物法及好氧生物法兩種。

厭氧生物處理是在厭氧條件下，形成了厭氧微生物所需要的營養(yǎng)條件和環(huán)境條件，利用這類微生物分解廢水中的有機物，并產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。厭氧處理過程中由于缺氧、游離氨和溫度等因素的作用，可殺死污水和污泥中的病原菌、病毒和寄生蟲卵；一般不需投加氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。同時，厭氧處理也存在一些缺陷，主要有：經(jīng)厭氧生物處理后的廢水還存在一定的BOD及COD，必須再進行需氧生物處理才能達到排放標準[12]。厭氧降解的最終產(chǎn)物中有少量氨和硫化氫，出水伴有臭味，在排放前還要進行需氧生物處理。

好氧生物處理是在有氧的情況下，借好氧微生物的作用來進行的。在處理過程中，污水中的溶解性有機物質(zhì)透過細菌的細胞壁和細胞膜而為細菌所吸收；固體和膠體的有機物先附著在細菌細胞外，由細菌所分泌的胞外酶分解為溶解性物質(zhì)，再滲入細胞。好氧生物處理分為接觸氧化法、活性污泥法、生物濾池、生物膜法等，好氧生物法對于水中有機污染物有較好的降解效果。生物法的優(yōu)點是工藝簡單、操作方便、運行成本低等優(yōu)點；但是生物法對進水濃度有一定要求，對色度去除效果差，有污泥二次污染和出水難以達標的缺點。

以上所述方法，都是廢水處理的主要手段，在實際應用中，考慮到廢水種類的復雜性，特別是對于集中排放的廢水處理而言，通常是物理、化學、生物方法聯(lián)用，方能有效實現(xiàn)達標排放[13]。現(xiàn)有印染廢水的處理工藝見圖3。

圖3 印染廢水處理工藝流程

2 印染廢水標準要求再現(xiàn)新高

隨著環(huán)保標準的越來越嚴格、紡織印染加工業(yè)不斷擴大，廢水處理技術(shù)也在不斷改進。我國于1992年就已經(jīng)開始對印染廢水的整治與監(jiān)控，歷經(jīng)20年后的2012年，《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》再次進行修訂，修訂后的標準限值比原來的限值都要低。

對比1992年制定的廢水排放標準，2012年新修訂的標準不僅在標準適用范圍發(fā)生變化，在污染因子種類、排放限值和污染因子的檢測方法等方面都做了相關(guān)調(diào)整。修訂后的標準對污染因子的控制主要有以下三個方面[14-15]：

（1）1992版標準中規(guī)定的目標污染因子共9種；2012版新增總氮、總磷、二氧化氯和可吸附有機鹵素（AOX）4項污染因子。

針對原有的污染物排放限值要求更高，括號中數(shù)值為1992版最嚴指標限值。見表1。

表1 《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》對現(xiàn)有企業(yè)的污染因子排放控制限值對比

（3）1992版標準根據(jù)企業(yè)水污染物排放途徑不同實行分級監(jiān)管；修訂后的標準將分級監(jiān)管改為“現(xiàn)有、新建企業(yè)排放限值和特別排放限值”。

相對1992年制定的廢水排放標準，2012版標準控制的目標污染因子種類更多，排放限值要求更高，對印染廢水污染物的處理技術(shù)要求更高。

依據(jù)2012年《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》編制說明中提到的關(guān)于廢水達標處理技術(shù)，主要涵蓋廢水色度、COD、氨氮和總氮、苯胺類等污染物質(zhì)。在廢水色度處理上，通過水解酸化和好氧處理，色度一般在70～80 倍；采用強化水解酸化，必要時再加脫色劑，可以達到40 倍的標準設定值。在COD處理手段上，采用pH調(diào)整和物化加藥—水解酸化—好氧—二沉池—沉淀—生物濾池工藝處理，可達到COD排放濃度100mg/L的標準；通過加強預處理，如強化水解酸化、物化處理和增加深度處理，如生物濾池、生物碳技術(shù)等，可以達到COD排放濃度80mg/L的標準；如果在常規(guī)處理后，采用膜技術(shù)（超濾、反滲透）、活性炭吸附、硅藻土吸附或超低負荷運行等可以達到COD排放濃度60mg/L的標準。在總氮和總磷處理上，通過硝化和反硝化可以去除廢水中的氨氮和總氮，同時通過減少含氮化合物的使用可以達到標準設定值。在二氧化氯處理手段上，新標準中規(guī)定現(xiàn)有企業(yè)、新建企業(yè)和特別排放限值自標準實施之日起排放限值均為0.5mg/L。二氧化氯采用預曝氣可以達到排放標準設定值。

從標準中提出的達標技術(shù)手段可以看出，主要還是采用常規(guī)的廢水手段，并未考慮到污染的轉(zhuǎn)移情況，特別是在很多曝氣池和厭氧池處理過程中，降解的最終產(chǎn)物中有氨、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚等有害氣體[16]，使出水有刺鼻異味氣體。水中污染物雖然會減少，卻在無形之中，為大氣又帶來一個新的污染源。

圖4 退漿加料后廢水中產(chǎn)生廢氣的成分分析圖

運用最新的VOCs質(zhì)譜檢測手段（SPIMS-1000）可以快速地分析出廢水中產(chǎn)生的廢氣成分，圖4即為退漿廢水加處理料后產(chǎn)生的氣體污染物質(zhì)分析譜圖。從質(zhì)譜圖中可以看出退漿廢水中揮發(fā)出來的氣體成分還是比較復雜的，另外其濃度也相對較大。

3 《紡織印染工業(yè)大氣污染物排放標準》促進水污染處理手段的改進

隨著我國大氣環(huán)境污染現(xiàn)狀越來越嚴峻、霧霾天氣的頻繁出現(xiàn)，國家對于大氣污染的監(jiān)控力度不斷升溫，大氣污染物的來源主要有工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)建設所造成的污染，包括燃煤污染、汽車尾氣排放、工業(yè)廢氣排放、惡臭氣體、建設揚塵等，其中工業(yè)排放是最重要的因素。依據(jù)2013年環(huán)保部大氣治理項目覆蓋紡織印染、制藥、農(nóng)藥和包裝印刷4個行業(yè)，紡織印染工業(yè)大氣污染物首次被提到了國家環(huán)保層面，《紡織印染工業(yè)大氣污染物排放標準》的提出與實施將更加有利于中國紡織行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在國家紡織貿(mào)易中提升我國“綠色”紡織的經(jīng)濟地位和核心競爭力。據(jù)相關(guān)報道，該標準預計將在2016年開始正式實施。

考慮到紡織印染的復雜性，新標準的實施將著力于污染源的控制上，做到從源頭開始杜絕污染物的產(chǎn)生，廢水處理工藝流程中出現(xiàn)的廢氣排放問題也會成為標準實施的一塊絆腳石，如何在實現(xiàn)廢水處理的同時，也能防止對大氣造成二次污染，是對印染廢水處理環(huán)保工作人員提出的新要求，同時環(huán)保標準的嚴格也將催生紡織專業(yè)化的環(huán)保技術(shù)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)生。

4 廢水、廢氣處理，循環(huán)回收是關(guān)鍵

面對現(xiàn)有的污染監(jiān)控現(xiàn)狀，如何權(quán)衡好廢水處理和廢氣處理的關(guān)系，是關(guān)乎標準是否能有效實施的重要原則之一。無論是對于廢水治理專業(yè)人員還是對于廢氣治理人員來說，都將是一個新的挑戰(zhàn)。廢水、廢氣處理，循環(huán)回收才是關(guān)鍵。廢水分質(zhì)用水是一項比較成熟的處理方式，不僅可以做到污染物低排放，還可以實現(xiàn)資源再回收利用。在紡織印染廢氣標準還沒有正式出臺前，對于廢氣污染物的循環(huán)利用探索相對較少，加之現(xiàn)有的廢氣處理手段成本較高，如何實現(xiàn)循環(huán)回收必將是廢氣處理的主要趨勢。

我國印染行業(yè)每天有400多萬噸的廢水排放，占工業(yè)廢水排放量的1/10，且每年要耗用100多億噸清潔水，是耗水總量較大的產(chǎn)業(yè)，其廢水的回收與循環(huán)利用一直是我國廢水處理技術(shù)的一個重要突破點[17]。集中排放的印染廢水具有高濃度、高色度、高pH值、難降解和多變化等特性，實行分質(zhì)用水，不僅可以減少處理的能耗和成本，還可以實現(xiàn)廢水的再利用，符合資源循環(huán)利用的原則。

印染廢水分質(zhì)用水的一個典型案例就是在退漿廢水的處理過程中，退漿廢水水量較少，一般只占印染廢水排放量的15%左右，但在整個印染工序的COD總排放量中，退漿廢水COD占了50%～55%。退漿廢水的主要成分有漿料、退漿劑和弱酸等，其中PVA是高聚物，化學性質(zhì)穩(wěn)定、BOD5/COD僅0.064，難生物降解，且價格昂貴，流失會造成經(jīng)濟損失。PVA屬于大分子物質(zhì)，其分子量在11萬左右，采用相應的膜分離可以成功地處理退漿廢水，不需外加其他藥品和設備。透過水返回退漿浴重新用于退漿，濃縮液進入混合槽，調(diào)整到合適濃度再用于上漿或作為化工資源回收利用[18]。

環(huán)保標準的實行并不是為了壓制污染的企業(yè)，而是對企業(yè)發(fā)展起到正確引導作用。在印染大氣污染物標準的制定和實施過程中，傳統(tǒng)的廢水環(huán)保治理技術(shù)需要關(guān)注的方面應該更多。標準限制是行業(yè)規(guī)范自我的主力軍，隨著印染廢氣標準的實施，必將催生更多廢水治理技術(shù)的蛻變。

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