污染防治措施论证.doc

5 环境保护措施及其可行性论证
5.1 营运期污染防治措施经济技术论证
5.1.1 项目采取的环保治理措施
本项目所采取的环保治理措施汇总见表5.1-1。
表 5.1-1 环保治理措施汇总一览表
污染物排放源
污染物名称
治理措施及达标排放情况
预期效果
废气
有组织排放
造粒车间
挥发性有机废气（以非甲烷总烃计）、臭气浓度
经过综合处理效率不低于97%的“冷凝器+UV光催化氧化（处理效率为70%）+活性炭吸附装置（处理效率为90%）”处理后，通过1根15m高的排气筒(P1)排放，非甲烷总烃排放浓度满足《合成树脂工业污染物排放标准》（GB31572-2015）表4标准要求，臭气浓度满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）表2标准要求
达标排放
污水处理
站
氨、硫化氢
经过处理效率为90%“生物除臭装置”处理后，通过1根15m高的排气筒(P2)排放，厂区污水处理站氨的排放速率、硫化氢的排放速率均满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93) 表2标准要求
达标排放
无组织排放
造粒车间
挥发性有机废气（以非甲烷总烃计）、臭气浓度
根据大气估算模型SCREEN3估算结果可知，非甲烷总烃厂界浓度满足《合成树脂工业污染物排放标准》（GB31572-2015）表9标准要求；厂界臭气浓度能够满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）表1中二级标准要求
达标排放
污水处理
站
氨、硫化氢
加盖密封，根据大气估算模型SCREEN3估算结果可知，氨、硫化氢厂界监控浓度能够满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）中表1标准要求
达标排放
废水
污水处理站
CODCr
废水经厂区污水处理站处理，处理后的废水达到《城市污水再生利用—工业用水水质》（GB/T19923-2005）标准和《城市污水再生利用—城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）标准要求后，全部回用于湿式粉碎、清洗、冷却降温、车间清洁和绿化等用水
达标回用
BOD5
氨氮
SS
固废
原料仓库
废包装材料
外售给废品回收站处理

综合处置
车间
废塑料
返回生产线重复利用
车间
废过滤网
由厂家回收利用
废气处理设施
废活性炭
委托有相关资质的单位处理
下水道格珊
废塑料浮渣
返回生产线重复利用
污水处理站
污泥
交由环卫部门统一清运
办公区、生活区
生活垃圾
交由环卫部门统一清运
5.1.2 废气治理措施的技术与经济论证
㈠造粒车间废气
本项目在热熔挤出工序上方设置收集效率不低于95%的集气罩，将热熔废气经集气罩收集，然后经综合处理效率不低于97%“冷凝器+UV光催化氧化+活性炭吸附装置”处理后，通过1根15m高的排气筒（P1）排放。
为保证集气装置的集气效率，采取以下措施：
①加大风机的排风量，使集气装置内部处于负压状态。
②对造粒车间密封处理，生产时关闭门窗，加强车间的密封性，减少无组织排放的废气量。
③合理设计集气装置，尽量减少罩口到污染源的距离，罩口加设挡板。
④加强集气罩的密封性，加强对机器设备的检修与保养，保证集气效率。
⑴冷凝器
冷凝器是一个可以将气态物质凝结成液态的设备，一般会利用冷却的方式使物质凝结。它能将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气，把气体或蒸气转变成液体。
冷凝器能冷凝去除热熔后物料中的水汽，除湿后能提高后续“UV光催化氧化+活性炭吸附装置”有机废气处理设施的使用寿命和废气处理效果。
⑵UV光催化氧化
目前主要的挥发性有机废气治理措施主要有五种：UV光催化氧化、催化燃烧法、活性炭吸附法、化学催化法和生物分解法。几种废气处理方法优缺点比较见表5.1-2。
表 5.1-2 废气处理方法比较一览表
处理技术
设备投资
处理风量
处理浓度
运营成本
运行管理
脱臭效率
二次污染
UV光催化氧化
低
大
高
低
易
高
无
催化燃烧法
高
小
高
高
难
高
有
活性炭吸附法
低
中
低
高
易
低
无
化学催化法
高
小
高
高
难
高
有
生物分解法
中
中
中
低
难
中
有
催化燃烧法净化率适合于处理高浓度、小风量且废气温度较高的有机废气，而本项目的有机废气中挥发性有机物浓度一般低于400mg/m3，因此采用催化燃烧法处理不合适。活性炭吸附法净化率若无再生装置，则运行费用太高，作为有机废气前段处理设施不合适。化学催化法需添加化学药剂，对环境不利。生物分解法需培养专属菌种，自动控制难，各运行参数较难控制。UV光催化氧化法釆用高能UV提供能量，以O3作为氧化剂，TiO2为催化剂，将有机废气、恶臭物质分子链分解，改变物质结构，将污染物质变成为低分子无害物质，如水和二氧化碳等。操作简单，运行费用较低，安全性高，无二次污染，因此本项目采用UV光催化氧化法废气处理措施技术是可行的。
UV光催化氧化是在光的作用下发生催化作用，以半导体及空气为催化剂，以光为能量，将有机物降解为CO2和H2O及其它无毒无害成份。
UV光解特点：
a、恶臭物质能否被裂解，取决于其化学键键能是否比所提供的UV光子的能量要低。
b、裂解反应的时间极短（＜0.01s），氧化反应的时间需2~3s。
c、提供的UV光子总功率不够或者含氧量不足，会因为裂解或氧化不完全而生成一些中间副产物，从而影响净化效率。对于高浓度大分子的有机恶臭物质体现得较为明显。
d、UV光解净化的长期稳定、高效，需要反应温度＜70℃，粉尘量＜100mg/m3，相对湿度＜97%。
e、废气物质中若某种特殊化学元素的含有量过高（如Cl、F等），也会导致强化剂O3的生成量大大降低，最终影响总体的净化效果。
不同波段的UV紫外线对于同一种物质的光解反应是不一样的，UV紫外线的波长越短，则UV光子能量越高，物质的光解反应就越容易，反之越难，甚至没有任何效果。表5.2-2列出了主要的化学分子的键能。由表5.1-3中可知，大多数化学物质的分子键能比170nm及184.9nm波长紫外线的光子能量低，所以UV高效光解能分解大多数有机物。
表5.1-3 部分化学键键能
化学键
键能（kJ/mol)
化学键
键能（kJ/mol)
化学键
键能（kJ/mol)
H-H
436.2
C-0
351.6
c=o
724.2
C-H
413.6
O-H
463.0
0=0
490.6
C-C
347.9
S-S
268.0
c=c
828.8
C-F
441.2
S-H
339.1
C=N
791.2
C-N
291.2
C=C
607.0

注：上表中所列的化学键的键能值，是含有该化学键的各种不同分子中的键能值的平均值。其中键能是指气相分子在25℃断开1mol该键所需能量值。
本项目废气处理设施以紫外线为能量源，以TiO2为催化剂，以O3为氧化剂，将热熔挤出工序产生的挥发性有机废气（以非甲烷总烃计），主要为：乙烯，C=C、C-H、C-C键，光催化氧化为CO2和H2O。本项目废气处理设施的波长范围为170nm~184.9nm（704kJ/mol~647kJ/mol），高能紫外线可以将空气中的氧气裂解，然后组合产生O3。另外还可以将恶臭气体的化学键断裂，使之形成游离态的原子或基团。同时产生的O3参与到反应过程中，是恶臭气体最终被裂解、氧化生成简单的稳定的化合物，如CO2、H2O等。
实际运用过程中，由于受到各种因素或者条件的影响，如废气成分复杂，废气浓度不稳定或者不能达到UV光催化氧化最适中的范围（浓度过高或过低均会影响其净化去除率），风量、气压、温度、湿度等环境条件不稳定或者达不到UV光解氧化净化的要求，导致UV光解氧化的净化效率参差不齐，差异很大，甚至在满足所有外在条件的基础上，处理不同成分的废气其净化效率也有差别。为确保有机废气处理效率，UV光催氧化后再加活性炭吸附装置，进一步处理挥发性有机废气和臭气浓度，故最终采用1套“冷凝器+UV光催化氧化+活性炭吸附装置”的废气处理设施。
⑵活性炭吸附装置
活性炭吸附法就是利用活性炭作为物料吸附剂，把生产过程中产生的有害物质成分在固相表面进行浓缩，从而使废气得到净化治理。这个吸附过程是在固相-气相间界面发生的物理过程。
活性炭的吸附原理：进入吸附塔的高浓度废气在流经活性炭纤维层时被比表面积很大的活性炭纤维截留，在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，并将有机物等吸附到活性炭的细孔，使用初期的吸附效果很高。活性炭颗粒的大小对吸附能力有影响，一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大，但过小的颗粒将会使有机气体流过碳层的气流阻力过大,造成气流不通畅，吸附法气体净化设备的设计主要参数是空塔风速，现一般使用 0.5~2 m/s。吸附饱和后的活性炭需要交由有资质的单位进行回收处理，杜绝二次污染。根据国内对活性炭有机废气的研究，其处理效率约80~95%，能有效减轻对周边大气环境的影响。本项目活性炭吸附装置主要针对UV光解未能分解完全的废气，此部分废气污染物浓度较低，根据《活性炭吸附法处理低浓度苯类废气的研究》（广东工学院 陈凡植）可知，活性炭对低浓度的苯类废气具有更为高效的处理效率。
采用“冷凝器+UV光催化氧化+活性炭吸附装置”处理工艺在技术上可行。根据第2章工程分析可知，挥发性有机废气（以非甲烷总烃计）、臭气浓度等废气收集效率和综合处理效率均满足《山东省2013-2020年大气污染防治规划》的要求。
本项目造粒车间废气处理装置投资约为20万元，年运行费用为5万元（包括电费、人工费及设备维护保养费等费用），在建设单位可接受的范围内。
㈡厂区污水处理站恶臭
厂区污水处理站运行过程中会产生恶臭，其主要成分为氨、硫化氢。本项目采取的恶臭治理措施如下：合理布局，加强污水处理站周围绿化；对污水处理站调节池、沉淀池、气浮池、水解酸化池、接触氧化池、二沉池、污泥浓缩池等易产生臭味的环节均进行加盖密封，将恶臭气体经引风机负压收集至“生物除臭装置”处理，处理后的废气经1根15米高的排气筒（P2）排放。
⑴各恶臭处理方法比较
表5.1-4 恶臭处理方法比较一览表
工艺类型
脱臭效率
投资
运行费用
运行管理
二次污染
占地面积
应用
生物法
高
较高
低
简单方便
无
大
中低浓度污染
化学吸收法（湿法）
高
高
高
投加量难控制
中等
小
中高浓度污染
吸附法
高
中
高
频繁更换填料
高
中
低浓度污染
臭氧法
中
中
中
难控制、残余臭氧分解费用高
高
小
中低浓度污染
掩蔽剂法
低
低
高
持续控制难度大
低
无
中低浓度污染
焚烧法
中
高
高
复杂
高
大
重污染
⑵生物除臭法特点及原理
本项目选取生物法处理恶臭，优点在于：①常温处理；②无二次污染；③对人体安全无害；④去除效率高、反应效率快；⑤性价比高、投资相对省、运行费用低；⑥国际除臭技术的主流方向。缺点在于：①停机时间不能过长；②北方冬季需考虑保温；③占地面积稍大。
生物处理臭气的基本原理是利用微生物把溶解于水中的恶臭物质吸收于微生物自身体内，通过微生物的代谢活动使其降解的一种过程。被作用物最终被微生物分解为无机酸，形成不利于腐败微生物生活的酸性环境，并从根本上降解分解时产生恶臭气体的物质。
微生物除臭可分为三个过程：恶臭气体的溶解过程，即由气相转移到液相；水溶液中恶臭成分被微生物吸收，即溶于水中的臭气通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收，而不溶于水的臭气先附着在微生物体外，由微生物分泌的细胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞；进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质为微生物所分解、利用，使污染物得以去除。
“生物除臭装置”对硫化氢、氨气等的去除率高达90%以上，属环境友好性技术，无二次污染，总体能耗低、运行维护费用少，本项目恶臭处理装置投资约为5万元，年运行费用为3万元（包括电费、人工费及设备维护保养费等费用），在建设单位可承受范围内。
综上可知：本项目采取的废气治理措施在技术、经济上均可行。
5.1.3 废水污染防治措施及经济技术论证
5.1.3.1 废水污染产生情况
本项目废水包括湿式破碎废水、清洗废水、脱水提料机排水、冷凝器冷凝水、车间清洁废水和职工生活污水。
表5.1-5 项目废水污染产生情况一览表
类别
产污环节
产生量（m3/a）
污染产生浓度（mg/L）
治理措施及排放去向
CODCr
BOD5
氨氮
SS
生产废水
湿式粉碎
9792
400
120
40
300
采用 “沉淀+气浮+水解酸化+接触氧化” 工艺处理，经处理达标后，全部回用于湿式粉碎、清洗、冷却降温、车间清洁和绿化等用水
清洗
11003
600
180
50
400
脱水提料机排水
990.4
450
150
35
280
冷凝器冷凝水
10
300
100
30
80
车间清洁废水
205.7
200
/
5
100
生活区、办公区
生活污水
1197.6
300
150
25
250
混合废水量、浓度
23198.7
490.0
150.2
43.4
342.2
5.1.3.2 污水处理站处理工艺
本项目进入厂区污水处理站的废水量为23198.7t/a，主要污染物为CODCr、BOD5、氨氮、SS等，污水处理站采用以“沉淀+气浮+水解酸化+接触氧化”为主体，设计规模为200m3/d，沉淀池将废水中的泥沙等重量较大的杂质去除，然后再通过加药气浮将悬浮在水中的碎纸屑等SS去除，A/O系统将通过生物去除废水中的CODCr、BOD5、氨氮等，厂区污水处理主要工艺描述如下：
⑴沉淀池
在加药箱内投加聚凝剂、凝聚剂等，并调整pH值，经水力搅拌充分反应后进入气浮池。采用的聚凝剂、凝聚剂分别为聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM），能将分散，于溶液中的悬浮粒子吸咐和架桥，有着极强的絮凝作用，能够加速悬浮液中粒子的沉降加快溶液的澄清，促进过滤。投加浓度为 0.01%，即1升水中加 0.1g聚合物粉剂。
⑵气浮池
气浮装置由气浮池、溶气水泵、流量计、溶气罐、刮渣机、污水泵、投药装置组成。
气浮工作原理是依靠微气泡，使其粘附于絮粒上，从而实现絮粒的强制性上浮，由于气泡的比重小于水，浮力很大，因此，促使絮粒迅速上浮，从而提高了固液分离速度。
当污水进入气浮池接触室与溶气水释放器放出的微气泡相遇，絮粒与气泡粘附，即在气浮分离室进行渣、水分离，浮渣布于池面，定期刮入排渣槽，流入污泥池，清水由集水槽引出，流入清水池。其中部分清水则经回流水泵加压进入压力溶气罐，与此同时，将压缩空气压入压力溶气罐，在溶气罐内形成溶气水，溶气水由溶气罐直接压入溶气释放器，供气浮使用，这一全过程实际上是固液分离的过程。
⑶生化系统
本项目生化采用“水解酸化+接触氧化”的处理工艺，进一步去除水中的有机物达到降低CODCr、BOD5的目的，水解酸化和接触氧化法结合处理工艺，起到了很好的CODCr、BOD5去除功能，并且污泥产生量少，节省污泥处理费用。
水解酸化：水解酸化过程能将废水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物，一些难于生物降解大分子物质被转化为易于降解的小分子物质如有机酸等，从而使废水的可生化性和降解速度大幅度提高，以利于后续好氧生物处理。
生物接触氧化法：具有出水水质稳定，管理方便，运行费用低等特点，本工程项目选择生物接触氧化工艺作为生化系统处理工艺。
接触氧化技术的主要特点：
①内装填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物 固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，具有较高的容积负荷；
②相当一部分微生物固着在填料表面，生物接触氧化法不需要设污泥回流系统，也不 存在污泥膨胀问题，运行管理简便；
③生物接触氧化池内生物固体量多，水流属完全混合型，生物接触氧化池对水质水量 的骤变有较强的适应能力；
④生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定水平，污泥产量低于活性污泥法。
⑷二沉池
接触氧化池出水自流至二沉池，经沉淀后自流至过滤器，通过砂虑和碳虑进一步去除水中的悬浮物后，出水达标进行回用。系统内污泥排至污泥浓缩池内经板框式污泥脱水机处理，干污泥外运处置，滤出水回调节池处理。
本项目废水经厂区污水处理站处理，处理后的出水达到《城市污水再生利用—工业用水水质》（GB/T19923-2005）标准和《城市污水再生利用—城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）标准要求后，全部回用于湿式粉碎、清洗、冷却降温、车间清洁和绿化等用水。
5.1.3.3 厂区污水处理站中水全部回用可行性分析
⑴回用水水质要求
本项目废水经厂区污水处理站处理达标后，回用于湿式破碎、清洗、冷却降温、车间清洁和绿化等用水。湿式破碎、清洗、冷却降温等回用水执行《城市污水再生利用—工业用水水质》（GB/T19923-2005）中相应标准，车间清洁、绿化等用水执行《城市污水再生利用—城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）中相应标准，具体见表2.5-6。
⑵中水回用规模
根据第2章工程分析，项目投产后废水产生量为23198.7t/a，项目废水处理达标后回用水量为23198.7t/a，因此，厂区污水处理站处理达标后的中水回用率为100%。
⑶废水处理后的水质
厂区污水处理站采用以“沉淀+气浮+水解酸化+接触氧化”为主体处理项目废水，废水经过处理后，出水水质满足《城市污水再生利用—工业用水水质》（GB/T19923-2005）和《城市污水再生利用—城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）相应标准要求。
⑷中水回用设施
本项目设置废水收集管道、废水回用管网、回用水流量计、废水回用水池，并配套建设相应的管理设施来满足废水回用要求。
综上所述，本项目厂区污水处理站处理达标后的水量、水质和回用设施等均可满足回用要求。
根据企业提供信息可知，本项目厂区污水处理费站投资费用为20万元，处理达标后的废水回用量为23198.7t/a，可节约水费约4~5万元/a，另外，企业还需承担污水管线建设费用5万元，年运行费用约8万元/a（包括电费、人工费及设备维护保养费等费用），以上费用在建设单位可承受范围内。
综上可知：本项目采取的废水治理措施在技术、经济上均可行。
5.1.4 噪声污染防治措施及其技术经济论证
本项目主要噪声源为破碎机、洗料机、提料机、脱水提料机、热熔机、造粒机、切粒机、风机和泵等，噪声值在65~85dB(A)之间，大部分噪声设备布置于车间内。针对这些噪声源，本项目在建设过程中应严格落实以下措施：
⑴从源头治理抓起，在设备选型订货时，首选运行高效、低噪声设备，要求制造厂家在一些必要的设备上加装消音、隔噪装置，以降低噪声源强；⑵设备安装时，先要打坚固地基，加装减振垫，增加稳定性减轻振动。对于噪声强度大的设备，除加装消音装置外，要单独进行封闭布置，尽可能远离厂界；⑶厂区平面布置统筹兼顾、合理布局，注重生产区与办公区、生活区的防噪间距；⑷噪声源比较集中的生产车间墙壁要注意使用吸音材料，使用隔声门窗，保证厂房的屏蔽隔声效应；⑸在厂区内大面积绿化，在厂界、车间等重点目标周围栽种防护林，营造一个生态化的工作生产环境。经采取以上噪声措施后，本项目厂界噪声能够达到昼间≤60dB(A)、夜间≤50dB(A)，符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）中的2类标准的要求。本项目设计采取的噪声治理技术是成熟的，在同类企业有着广泛、成功的应用，工程实施后，能够有效地降低噪声的传播影响，达到设计要求。因此本设计提出的噪声治理措施在技术上是完全可行的。采取防护理措施后，厂址区域噪声值较现状声环境变化极小，厂址区域声环境仍维持现状。根据本项目特点，采取上述噪声治理措施需投资大约5万元，相对较低，运行维修费用也较低，在经济上较为合量，在建设单位可承受范围内。
综上可知：本项目采取的噪声治理措施在技术、经济上均可行。
5.1.5 固体废物治理措施的技术与经济论证
⑴一般固体废物
本项目产生的废包装材料收集后定期外售给废品回收站处理；废塑料、废塑料浮渣返回生产线重复利用；废过滤网收集后由厂家回收利用；生活垃圾收集后交由环卫部门统一清运。
一般固体废物暂存间堆存要注意：
①严禁危险废物和生活垃圾混入；
②建立档案制度，将入场的一般固体废物的种类和数量等资料详细记录在案，长期保存，以供随时查阅；
③将各类固废分开堆放；
⑵危险废物
本项目产生的废活性炭委托有相关资质的单位处理。危险废物原则上不能在厂内长期贮存，对因天气及不可预测的特殊情况，不能及时收集及转运本项目危险废物时，考虑在厂内设贮存设施进行临时贮存，具体位置见本项目平面布置图2.2-1所示。
危险废物暂存间要严格按照以下要求进行建设：
①地面与裙脚用坚固、防渗材料建造，建筑材料与放置的危险废物相容；
②基础防渗层为1.5m厚的粘土层；
③危险废物暂存间内安装安全照明设施和观察窗口。
危险废物暂存间使用期间需要采取的污染防治措施主要为：
①不相容的危险废物严格按要求分开存放；
②严格按要求记录危险废物情况，记录上注明危险废物的名称、来源、数量、特性和类别、入库日期、存放位置、废物出库日期及接受单位名称；
③定期对所贮存的危险废物包装、容器及贮存设施进行检查，发现破损，及时采取措施进行清理更换。
危险废物及时转运，转运过程中应装入高密度聚乙烯袋封闭，以防散落，转运车辆应加盖篷布，以防散入路面。转移时应遵守《危险废物转移联单管理办法》，作好危险废物的记录登记交接工作。
本项目固废收集措施约5万元，另外，固废年处理费用约为5万元/年，在建设单位可承受范围内。采取上述治理措施可有效治理固废污染，杜绝二次污染。
综上可知：本项目采取的固废治理措施在技术、经济上均可行。
5.1.6 其他控制措施
建设项目比较注重项目区域的环境绿化与美化，绿化率可达12%，而且各建筑物空间布局合理、协调美观。为了尽量避免或减轻本项目产生的环境污染影响，建设单位在对建设项目进行绿化规划设计时，在不影响建设项目总体功能布局的前提下，应尽量在厂区四周、车间四周设置绿化隔离带。
5.1.7 结论及建议
本项目环保资属于一次性投资，其他属于后期运行费用（包括电费、人工费及设备维护保养费等费用），经济承受能力视项目投资分析，环保一次性投资约为70万元，占项目总投资的4.7%，环保投资占项目总投资比例较为合理，项目采取的环境保护措施完善，可确保项目污染物达标排放。从经济、技术角度考虑，本项目各项治理措施可行。
项目投产后，应加强生产管理，尤其是加强环保设施的管理对防治环境污染起着至关重要的作用。为此应设立完善的环保管理机构，加强人员培训，严格执行操作制度，使各项工艺操作指标达到设计要求，确保环保设施正常运行，发挥其最大的环境污染控制效益，使本工程所产生的污染降至最低限度。
为此，应着重做到以下几点：
⑴厂内环保管理部门应对部分的环保设施的性能参数、控制效率，间隔一定时间要进行一次标定，使之形成制度。
⑵厂部对各类环保设施状态要定期进行综合评价，并将其作为对各生产工段的一项考核指标。
⑶加强对厂内大气、水体等污染物排放的监测工作，以便及时发现问题，及时调整生产及环保设施的操作参数，从而避免污染事故发生。
⑷加强各项环保设施的检查，确保环保设施良好的运行状态，使其能够满足相关的设计效果。
⑸加强对固体废物和生产原辅材料的管理，避免产生二次污染。