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1、山东精牧再生资源有限公司年产2万吨塑料颗粒项目 环境保护措施及其可行性技术论证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（GB3157
2、2-2015）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
3、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
4、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：加大风机的排风量，使集气装置内部处于负压状态。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。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。加强集
5、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。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。UV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
6、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
7、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23s。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
8、、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
9、键键能（kJ/mol)H-H436.2C-0351.6c=o724.2C-H413.6O-H463.00=0490.6C-C347.9S-S268.0c=c828.8C-F441.2S-H339.1C=N791.2C-N291.2C=C607.0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
10、范围为170nm184.9nm（704kJ/mol647kJ/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
11、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。 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
12、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 0.52 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8095%，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
13、。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。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
14、经1根15米高的排气筒（P2）排放。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：常温处理；无二次污染；对人体安全无害；去除效率高、反应效率快；性价比高、投资相对省、运行费用低；国际除臭技术的主流方向。缺点在于：停机时间不能过长；北方冬季需考虑保温；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
