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1、12 污染防治措施及其技术经济论证本章将针对拟建工程所采取的环保措施，分析其先进性和稳定达标的可靠性，并针对其存在的主要问题，结合工艺情况提出进一步改进工艺和防治污染的措施，以进一步减少污染物排放量。12.1废气治理措施及其技术经济论证拟建项目大气污染源主要来自锅炉废气、食堂油烟废气及污水处理站产生的恶臭。1、锅炉废气拟建项目设有一台20t/h的锅炉，锅炉以煤为燃料，年耗煤量约25000吨。本项目对新上锅炉烟气采用双碱法脱硫除尘装置进行处理。双碱法脱硫是指采用NaOH和石灰(氢氧化钙)两种碱性物质做脱硫剂的脱硫方法。双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石石灰法容易结垢的缺点而发展起来的，双碱法是采
2、用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，也不会造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用，比较适用于中小型锅炉进行脱硫改造。 双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中 SO2 来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。脱硫工艺主要包括 5 个部分： （1）吸收剂制备与补充； (2) 吸收剂浆液喷淋； (3) 塔内雾滴与烟气接触混
3、合； (4) 再生池浆液还原钠基碱； (5) 石膏脱水处理。双碱法烟气脱硫工艺同石灰石 / 石灰等其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气中的 SO2 先溶解于吸收液中，然后离解成 H+ 和 HSO3-： SO2(g)= SO2(aq) SO2(aq)+H2O(l) =H+HSO3- = 2H+SO32-；采用氢氧化钠作为脱硫剂，在脱硫塔内吸收二氧化硫反应速率快，脱硫效率高，但脱硫的产物 Na2SO4 很难进行处理，极易造成严重的二次污染问题。采用双碱法烟气脱硫工艺，用氢氧化钠吸收二氧化硫后的产物用石灰来再生，只有少量的 Na2SO4 被带入石膏浆液中，这些掺杂了少量 Na2SO4 的石膏浆液
4、用泵打入旋流分离器中进行固液分离，分离的大量的含水率较低的固体残渣被打到渣场进行堆放，溶液流回再生池继续使用，因此不会造成二次污染。 与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比，双碱法原则上有以下优点： 用 NaOH 脱硫，循环水基本上是 NaOH 的水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养；吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外，这样避免了塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了操作费用；同时可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系统更紧凑，且可提高脱硫效率； 钠基吸收液吸收 SO2 速度快，故可用较小的液气比，达到较高的脱硫效率，一般在 90% 以上； 对脱硫除尘一
5、体化技术而言，可提高石灰的利用率。通过采用双碱法脱硫除尘装置对烟气进行处理，可保证新上锅炉脱硫率达到80%以上，除尘效率达到98%以上，外排烟气经40m排气筒高空排放，烟气中SO2排放浓度、烟尘排放浓度、烟囱高度均满足山东省锅炉大气污染物排放标准（DB37/2374-2013）表2中燃煤锅炉的标准。根据国家“十二五”总量控制指标中对氮氧化物的控制要求以及当地环保要求，燃煤锅炉需增加低氮燃烧器设备，以从源头控制氮氧化物的产生，其有效控制氮氧化物的转化率在25%左右，这样，氮氧化物的产生量为55.1吨/年。氮氧化物排放量比较大，企业决定采用选择催化还原法(SCR)脱硝技术进行烟气脱氮。煤燃烧过程中
6、产生的氮氧化物主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），这两者统称为NOx，此外还有少量的氧化二氮（N2O）产生。和SO2的生成机理不同，在煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤燃烧方式、特别是燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件关系密切。在煤燃烧过程中，生成的NOx途径有三个：（1）热力型NOx（Thermal NOx），它是空气中的氮气在高温下氧化而生成的。（2）燃料型NOx（Fuel NOx），它是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化而生成的NOx。（3）快速型NOx（Prompt NOx），它是燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH等反应生成的NOx。其中燃料型NOx
7、是最主要的，它占总生成量的60%80%以上，热力型NOx的生成和燃烧温度的关系很大，在温度足够高时，热力型NOx的生成量可占到总量的20%；快速型NOx在煤燃烧过程中的生成量很小。另外，N2O和NOx燃料型一样，也是从燃料的氮化合物转化生成的，它的生成过程和燃料型NOx的生成和破坏密切相关。SCR过程是以尿素为还原剂，在催化剂作用下将NO还原为N2、CO2和水。催化剂的活性材料通常由贵金属、碱性金属氧化物、沸石等组成。NOX按以下过程被选择的还原为N2和水：2NO +2CO (NH2) 2+ 2O23N2 +2CO2+4 H2O在脱硝反应过程中温度对其效率有显著的影响。铂、钯等贵金属催化剂的最
8、佳反应温度为175290；金属氧化物如以二氧化钛为载体的五氧化二钒催化剂，在260450下效果更好。工业实践表明，SCR系统对NOX的转化率为60%90%。其中，选择催化还原法(SCR)脱硝技术反应原理见图12.1-1。企业通过采取催化还原法(SCR)脱硝技术后氮氧化物的转化率可达到6090%，通过类比，氮氧化物的转化率为75%比较可靠，则外排氮氧化物的量为13.8吨，NOx排放浓度53.8mg/m3。NOx排放浓度能够达到山东省锅炉大气污染物排放标准（DB37/2374-2013）表2中燃煤锅炉NOx排放浓度不大于300 mg/m3的标准。由此可见，该项目采取双碱法脱硫除尘装置和选择催化还原
9、法(SCR)脱硝技术进行烟气脱氮在技术上是可行的，经济上是合理的。氨气喷射格栅入口烟气催化剂NOxNOxNOxNH3NOxNOxNOxNH3NH3NH3H2ON2N2N2H2OH2OH2O干净烟气图12.1-1 选择催化还原法(SCR)脱硝技术反应原理图2、食堂油烟废气本项目为劳动密集型企业，生产过程需要大量劳动人员，项目工程建成后将会有580名员工，根据项目生产班次设置情况，预计每天在厂内就餐人数为300人左右。本项目食堂以清洁能源电能和液化气为热源进行烹饪，燃烧废气对环境的影响较小。油烟废气是食用油及食品在高温下的挥发物，它是食用油及食品的氧化、裂解、水解而成的气态有机物，成分较复杂，其中
10、含有对人体健康与环境有危害的物质。根据项目提供资料，计划设47个基准灶头，其餐饮规模属大型，企业拟对餐饮产生的油烟废气采用低噪声油烟净化装置进行处理，处理后废气引至楼顶1.5m高空排放。类比餐饮业油烟产生浓度，预计本项目餐饮油烟产生浓度为10mg/m3，净化装置去除率应大于90%，处理后外排油烟浓度小于1.0mg/m3，能达到饮食业油烟排放标准(DB37/597-2006)要求。3、污水处理站恶臭污水处理站恶臭主要来自于进水格栅、调节池、水解酸化池、污泥池和污泥脱水间等构筑物。本项目水处理设施位于厂区北部，与厂北侧最近的村庄是张楼，张楼位于厂区东侧，距离污水站约为300m，由于与居民区距离较远
11、，本项目产生的恶臭气体对周围环境影响较小。为最大限度降低恶臭对周围环境的影响，本次评价建议对污水处理站采取以下治理措施：污水处理区域修建围墙与其他区域进行隔离，尽量采用地下或半地下式建构筑物，恶臭排放源强较大的构筑物建成全封闭式。格栅间墙壁安装风管，通过风管送至除臭净化系统。污水、污泥提升泵站和贮泥池加钢筋混凝土盖板或者金属盖板。水解酸化池加轻质材料封盖，既不使臭气外溢，又便于工艺检查和修理。以上水池分别设置风管将臭气抽至除臭净化系统。污泥脱水机上方设置抽风罩，抽风罩和抽风管联通，经风管送至除臭系统。生物除臭滤池采取露天安装，预洗池和生物滤池组成一体。生物滤池外壳为薄壁钢筋混凝土，滤池结构自下
12、而上依次为：循环水池配气空间填料支撑填料加湿喷淋器排气筒。填料为有机混合物，引风机采用高性能玻璃钢风机。预洗池配有水喷淋系统和循环水泵，加湿泵为立式离心泵，引风管采用玻璃钢圆形风管。通过采取一体化生物滤池反应器除臭净化系统，可使本项目厂界臭气排放浓度达到恶臭污染物排放标准(GB 14554-932)表1中二级标准要求，即氨1.5mg/m3、NH30.06mg/m3。 综上所述，本项目采取的废气治理措施在经济和技术上均是合理可行的。12.2废水治理措施及其技术经济论证12.2.1 废水产生、处置及排放拟建工程废水由生产废水、纯水制备浓水、锅炉排污水和生活污水组成，其产生情况如下：1、生产废水企业
13、废水组成较为复杂，一般都有多种废水需要处理，主要包括洗果排放水、设备清洗废水等。（1）洗果排放水：该部分废水排放量及排放水质各企业差别较大，就目前各企业的排放情况来看，此部分废水悬浮物很大、含泥量很高，必须经过预处理方能保证后续水处理设施的正常运行。（2）生产设备清洗废水：清洗废水周期性集中排水，对污水处理设施有较大冲击，一般需将清洗设备的高浓度酸碱水、消毒水等先做预处理（中和），然后再排入污水处理系统。其中包括超滤反冲产生的浓废水（锅底水）：其中固形物占5-8%，每天排放约25-35t，COD浓度60000-80000mg/L,个别情况达到10万mg/L以上。根据第一次全国污染源普查工业污染
14、源产排污系数手册中数据，每吨产品会产生4.33吨工业废水、4297克COD、1921克BOD，本项目年产46.6万吨果蔬复合饮料，据此计算，本项目每年产生的生产废水量约为201.8万吨、COD2002.4吨、BOD895.2吨。2、纯净水制备浓水项目纯净水制备产生的浓水约249m3/d，一部分用于煤场洒水，其余作为清净下水排放。3、锅炉排污水锅炉排污水产生量约10m3/d，用于锅炉脱硫除尘系统，不外排。4、生活污水本项目劳动定员580人，按每人每天用水100L计算，全厂每天用水量约为58m3，污水产生量按用水量的80%计，则全厂每天生活污水产生量约为46.4m3，全年排放量约为13920m3。
15、车间地面清洗，用水量约为10m3/d，污水排放量约为10m3/d。厂区绿化用水量约为30m3/d。全厂用排水情况见表12.2-1。表12.2-1 拟建工程连续排放废水水质、水量情况表污染源主要污染因子产生浓度（mg/L）废水量(m3/d)污染物产生量(t/d)污染物产生量(t/a)排放方式处理措施生活污水COD300460.01745.22间断厂内污水站SS2000.01163.48BOD2000.01163.48生产废水COD991.567276.672002.4连续SS396526.678000BOD4432.98895.2地面清洁水COD20050.60.6间断SS4000.0041.2
16、BOD2000.0020.6合计-6778-纯净水制备浓水盐类249间断直接排放锅炉排污水盐类10间断锅炉脱硫除尘系统厂区绿化-30-拟建工程工艺废水、生活污水经厂内污水站处理后通过市政污水管网排入单县煤化工园区污水处理厂进行深度处理。12.2.2污水处理工艺技术项目废水主要来自冲洗、粉碎、榨汁等工序，水量约为5824 m3/d，废水中含有大量的碎果屑、果胶，具有有机物浓度高，SS高，pH值低，水质变化大等特点。本着投资省，技术可靠，运行稳定的原则，确定采用以UASB十接触氧化为主体的生化处理工艺。处理工艺见图12.2-1。二沉池接触氧化池UASB原水初沉池预曝气调节池接触氧化池污泥浓缩池泥饼
17、外运上清液、滤液图2.7-1 项目废水处理工艺流程图工艺流程说明格栅：污水中含有大量漂浮物和悬浮物，为减少后续处理单元的负荷，设计粗细两道格栅,保证后续处理构筑物正常运行。预曝气调节池：由于生产车间污水排放水质、水量变化大，因此需设调节池调节水质、水量。在池内投加 NaOH，调节 pH值。本工程采用预曝气调节池，可以防止细微的果屑发酵，对有机物也有一定的去除率。提升泵：预曝气调节池内水位较低，且变化较大，因此池内设污水提升泵，使污水流到后续的构筑物中进行处理，提升泵采用WQ潜污泵，l用1备。初沉池：采用平流式沉淀池，进一步沉淀微细果属及悬浮物，以保证后续处理构筑物的正常运行。UASB反应器：U
18、SAB反应器的主体部分主要分为两个区域，即反应区和三相分离区。其中反应区为USAB反应器的工作主体。在UASB反应器的反应区下部，是由沉淀性能良好的污泥(通常是颗粒污泥)形成的厌氧污泥床，污泥浓度可达到50-100g/l更高。由反应器底部进入反应区，由于水的向上流动和产生的大量气体上升形成良好的自然搅拌作用，并使一部分污泥在反应区的上方形成相对稀薄的污泥悬浮区，悬浮区污泥浓度一般在5-40g/l范围内。悬浮液进入分离区的沉降室，污泥在此沉降，由斜面返回反应区，澄清后的处理水溢流排出。接触氧化池：本工艺采用两级接触氧化，池内安装弹性填料，一级接触氧化池采用散流式曝气器，二级接触氧化池采用微孔曝气
19、器。二沉池：采用平流式沉淀池，沉淀分离接触氧化池出水中脱落的生物膜，减少后续气浮池加药量，降低运行成本。 处理水质及处理效果见表12.2-2。表12.2-2 污水处理工艺进出水水质和去除率单元（CODcr）（mgL-1）（SS）（mgL-1）进口出口去除率%进口出口去除率%格栅990940.554000240040曝气调节池940.5893.552400216010初沉池893.5857.842160108050UASB反应器857.8171.680108010890接触氧化池171.651.570108110二沉池51.551.501105550总去除率94.898.6排放标准5001501
20、2.2.3 废水处理效果分析本项目废水通过上述处理工艺处理后的外排水质满足城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 189182002）一级A标准。即出水水质可达到COD50mg/L、BOD510mg/L、动植物油1mg/L、SS10mg/L。本项目外排废水量约为203.3万m3/a，COD：101.65t/a。因此，该污水处理工艺是可行的。12.2.4 投资估算与运行费用（1）投资估算初步估算废水处理系统总投资约为600万元，包括土建工程、设备工程以及配套的电气等自动控制系统。（2）运行费用废水处理运行费用主要包括人工费、电费、废物处置费等，另外，在废水处理过程副产品外售可以产生一定效益，初步估算
21、废水处理运行费用为3.15元/m3废水。总综合分析，根据项目废水来源，废水处理措施技术上可以实现，能够确保项目废水达标排放，减轻污水对环境造成的不利影响；同时该工艺的建设投资和运行成本在可以接受范围之内。因此，从经济、技术两个方面来分析该工艺均具有可行性。12.3固体废物治理措施及其技术经济论证拟建项目产生的固体废物主要为生产固废、生活垃圾、锅炉灰渣和污水处理站污泥。（1）生产固废本项目生产固体废物产生包括挑选出来的废原料S1约4100、果梗S2约1000吨、果籽约100吨、分子蒸馏植物油约10吨、苹果与胡萝卜榨汁皮渣约3750吨，总共约8860吨/年。其中植物油和果籽出售给植物油加工厂；其他
22、的废渣可以出售给周围农户用于肥田（见附件）。（2）生活垃圾生活垃圾：87t/a（人员数量580人，按日人均0.5kg计）。（3）锅炉灰渣锅炉灰渣年产生量约为7500吨，可以作为建材出售给砖厂。（4）污水处理站污泥污泥产生系数按0.1kg/m3，本项目产生约200吨/年。作为建材出售给砖厂。本项目生活垃圾由当地环卫部门统一外运集中处理，不长期堆存，不会产生二次污染。植物油和果籽出售给植物油加工厂，废原料出售给周围农户用于肥田。锅炉灰渣和污水处理站污泥作为建材出售给砖厂。拟建项目固体废物产生与处置情况详见表12.3-1。表12.3-1 固体废物处置情况一览表名称固废来源产生量(t/a)排放量(t/
23、a)处置方式废料S1挑选车间41000用于肥田果梗S2去蒂清洗10000用于肥田果籽S3破碎1000出售给植物油加工厂植物油脂S4分子蒸馏100出售给植物油加工厂苹果与胡萝卜榨汁废料S5榨汁37500用于肥田锅炉灰渣锅炉75000出售给砖厂污水处理站污泥污水处理站2000出售给砖厂生活垃圾办公生活区870环卫部门统一处理合计166470-综上所述，项目针对不同的固体废物采取了相应的处置措施，既减轻了固体废物对环境的不利影响，又实现了资源再利用。采取的的污染治理措施技术上是成熟的、可靠的，经济上是合理的。12.4 噪声治理措施及其技术经济论证拟建项目工程主要噪声源为榨汁机、制冷机、引风机和水泵等
24、，噪声具有中、低频特性，其噪声级(单机)一般为7085dB(A)。为了改善操作环境，控制动力设备产生的噪声在标准允许的范围内，在设备选型上，首先选用装备先进的低噪声设备，并采取适当的降噪措施：（1）机组基础设置衬垫，使之与建筑结构隔开；风机的进出口装消音器；（2）针对管路噪声，设计时尽量防止管道拐弯、交叉、截面剧变和T型汇流；（3）对与机、泵等振源相连的管线，在靠近振源处设置软接头，以隔断固体传声；在管线穿越建筑物的墙体和金属桁架接触时，采用弹性连接；（4）厂区平面布置要优化，合理布局，将高噪声设备尽量布置在远离厂界处，通过距离衰减减轻噪声源对厂界噪声的影响；（5）设备布置时远离行政办公区，设
25、置隔音机房；工厂不设固定岗，只作巡回检查；操作间做吸音、隔音处理；厂区周围及高噪音车间周围种植降噪植物等。由于拟建项目离居民区较远，噪声超标扰民的可能性不大。为改善工人劳动环境，确保厂界噪声达标，拟建项目采取的措施均简单易行，投资较低，可靠性强且效果明显，可确保厂界噪声稳定达标。12.5 结论综上所述，拟建项目所采取的各类污染防治措施在技术上是可行的，经济上是合理的，能够确保项目污染物达标排放或综合利用。12.6 进一步环缓解污染的对策（1）企业应密切关注国内外生产技术及生产废水处理的发展动向，积极采用先进技术，注重清洁生产，在生产过程中尽量降低废物的产生量。（2）加强对废水处理设施和污水处理站运行的管理，提高操作人员的技术水平，建立非正常工况下的排污处理应急措施，以确保各处理设施的平稳运行。设备检修及非正常工况下排污需要严格监测，废水应全部截留，并返回污水处理设施重新处理，不能直接排放。（3）加强固体废物的妥善处置管理工作，及时运走不要积存，对固废暂存场所做好防渗、防雨等，以减少二次污染。（4）在废水排放口应设置永久性排放口标志，污水水量计量装置和污水比例采样装置。（5）加强企业内部环境质量管理，建立、健全内部环保监测制度和机构，对生产中的“三废”进行系统化监测，发现非正常排放及时解决。
