第12章污染防治措施及其经济技术论证

第12章污染防治措施及其经济技术论证12.1 拟采用的环保治理措施
拟建项目拟采用的环保治理措施分项汇总于表12.1-1。

表12.1-1 环保措施分项汇总表
12.2 废水处理措施及其技术经济论证
12.2.1 制浆白水、纸机白水处理措施的技术经济论证
拟建项目废纸制浆车间盘式浓缩机产生的制浆废水和抄纸车间产生的抄纸白水经白水多圆盘过滤机处理后，回用于破碎机、高浓除渣器、粗筛、轻质除砂器、精筛、浆池、冲将泵、压力筛、跳筛、网部和压榨部等环节。

（1）工艺技术可行性分析
纸机白水是造纸企业生产过程中产生的污染程度较低的废水，其主要污染物是悬浮物，通过回收废水中的纤维和填料后，可以使废水净化达到循环利用的目的。

多圆盘过滤机回收工艺流程见图12.2-1所示。

图12.2-1 多圆盘过滤机回收工艺流程示意图
工作原理：
多圆盘过滤机通过分配阀上的分区使滤盘各部分处在不同的工作状态：①主轴带动滤盘转动，当一个扇形板浸入液面下时，通过扇形板的水自然流入水腿，立即形成
真空，槽体中的纤维和填料吸附到滤网上，形成一个纤维垫层，在这一区域，一小部分纤维和填料与滤液一起穿过滤网，形成一种浑浊的滤液，称为浊滤液，通过排液管排到浊滤液池，然后由泵输送到冲水管冲刷接料斗和稀释输出浆料，其余部分并入配浆箱重新过滤；②主轴继续转动，这时滤盘上的纤维垫层已达到一定的厚度，起过滤介质的作用，在真空抽吸作用下，滤液中的纤维和填料被吸附到垫层上，此时在分配阀内部已形成真空。

穿过滤网的固形物大大降低，形成一种澄清的滤液，称为清滤液，进入清滤液池，可用于洗网剥浆，剩余部分进系统回用；③主轴继续转动，滤盘上的浆层继续加厚，过滤效果更好，滤网上的浆层继续脱水，滤饼干度增高，此时滤液澄清度进一步升高，这部分滤液称为超清滤液，它可用于纸机洗网；④主轴继续转动，真空作用逐渐消失，进入剥浆区，这时滤盘两侧的剥浆喷嘴喷出的扇形水流剥落浆层落入接料斗中，由冲浆管水流冲到出料口并稀释；⑤滤盘转动到洗网区，由摆动洗网装置的喷嘴喷出的水流使滤网再生，恢复过滤能力后的滤网再进入下一个过滤周期，随着滤盘连续的转动，使扇形板处在不同的区间，产生连续的过滤作用，从白水中回收纤维和填料，并使清滤液回用。

多圆盘过滤机纤维回收率可达95%以上，浊滤液澄清度＜400mg/L，清滤液澄清度＜60mg/L，超清滤液澄清度＜30mg/L。

制浆废水和抄纸白水经该多圆盘过滤机能满足拟建项目需求，在技术上可行。

（2）经济可行性分析
纸机白水处理系统吨水投资260元左右，在同类型污水处理厂中投资是较低的，吨水运行费用平均为0.68元，在同行业达到拟建项目处理效率的情况下也属于较低水平，企业在经济上是完全可以接受的。

因此，制浆白水、纸机白水处理所采用的工艺在经济上也是合理可行的。

12.2.2 其他废水处理措施及其技术经济论证
剩余白水、再生水处理站废水和生活污水一起经厂区污水处理站处理后，部分作为中水回用于网部、压榨部冲洗，剩余废水排入东阿县兴阿污水处理厂深度处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准后排入赵牛河。

（1）污水处理工艺技术可行性分析
现有项目污水处理站规模为5000m3/d；拟建项目建成后，全厂废水产生量11242.67m3/d，现有污水处理站不能满足项目需要，需对其改造。

考虑到今后企业发展需求，建设单位拟对现有污水处理站进行扩建，设计处理规模为20000m3/d，采用“隔栅+初沉池+水解酸化+IC厌氧+生化池+二沉池”深度处理工艺。

拟建项目产生的制浆废水属中高浓度有机废水。

根据国内外造纸废水处理的实际经验，厌氧-好氧联合处理技术是造纸废水处理的最佳选择，其中厌氧处理技术是一种有效去除有机物并使其矿化的技术，它将有机物转化为甲烷和二氧化碳，不仅能大大减轻好氧处理的负担，节约电耗，而且可回收沼气用于发电。

为此，拟建项目在好氧系统前设高效IC厌氧反应器。

①厌氧处理方案
IC厌氧反应器是在80年代中期开发成功的，基于颗粒污泥原理，替代UASB反应器的现今世界上最高负荷高效率的反应器，相对与造纸行业常用的UASB及传统的厌氧接触工艺，IC厌氧反应器具有可承受的有机容积负荷高、占地面积小、污染物去除效率高等显著的优点。

几种厌氧处理工艺各项指标的比较见表12.2-1。

表12.2-1 几种厌氧处理工艺各项指标的比较
拟建项目选用IC内循环厌氧反应器。

②好氧方案
目前应用广泛、技术成熟的好氧工艺有传统活性污泥法、接触氧化法、氧化沟及百乐克工艺。

活性污泥法又称传统活性污泥法。

活性污泥废水生物处理系统的传统方式。

系统由曝气池、二沉池和污泥回流管线及设备三部分组成。

初次沉淀后的废水与二沉池回流的活性污泥混合后进入曝气池，大约曝气6小时，
进水与回流污泥通过扩散曝气或机械曝气作用进行混合。

流动过程中，有机物经过吸附、絮凝和氧化作用等作用被去除。

一般地，从曝气池流出的混合液在二沉池沉淀后，沉淀池内的活性污泥以进水量的25～50%返回曝气池（即污泥回流比为25～50%）。

这种方法常用于低浓度生活污水处理，对冲击负荷很敏感。

生化需氧量（BOD5）的去除率达85～95%。

几种好氧处理工艺各项指标的比较见表12.2-2。

表12.2-2 几种好氧处理工艺各项指标的比较
拟建项目二级生化处理工艺选用活性污泥法。

污水处理站处理工艺流程见图4.7-1；各工段处理效率见表4.7-2。

由表4.7-2可知，拟建项目废水经处理后能够实现达标排放，在技术上是可行的。

（2）中水回用可行性分析
拟建项目建成后，经污水处理站处理后的废水回用于生产过程。

因此，本次重点论述新上项目采取的废水处理设施实现的可行性。

1）废水回用于生产实现的基础
拟建项目主要是以本色商品木浆和进口废纸为原料生产轻涂牛卡纸，涂布前牛卡纸均属于本色原纸，对于回用水水质要求较低。

因此，废水在经过处理后达到生产要求后即可回用。

2）循环水对生产的影响分析
废水循环使用过程中可溶性物质将不断积累，主要为无机盐类和二次胶粘物。

污染物积累会产品质量造成一定影响，主要表现在对成纸施胶度影响及对纸张白度、强度的影响。

现有项目产品箱板纸，在生产过程中对纸张白度要求较低；且在生产过程中，根据实际生产情况通过不断调节添加助剂量的方法对纸张质量进行改进。

通过目前实际生产来看，水中可溶性有机物的积累对产品质量影响处于可控范围内。

现有项目自2008年以来实现废水回用于生产，回用的废水能满足生产用水需要，从现有项目实际
运行情况来看，尚未出现产品质量问题，运转正常。

3）技术保证性
①腐浆等问题的解决方法
目前，国内本色原纸项目产生废水基本选用“物化+生化”处理方法。

对现有项目处理后废水分析可知，生产废水经物化、生化处理后，出水完全可以达到回用要求。

污水处理工艺单元在设置时，应充分考虑如何解决循环中出现的问题。

例如，在造纸过程中，由于水温过高，挥发性有机酸的存在致使系统小泵效率下降，设备腐缺严重，而且生产过程易产生腐浆等问题。

为解决上述问题，在设备选型时选用不绣钢材质水泵。

对于挥发性有机酸，无积盐积累，气味等问题需增设厌氧处理单元。

水处理过程产生的CO2 可以使钙、镁等离子沉淀得以去除。

有机酸，硫化氢的去除可以减少设备的腐蚀以及车间的臭味等。

②微生物生长问题及解决办法
由长期循环引起细菌增多，易使抄造过程产生腐浆，通过在生产过程中加杀菌剂控制细菌，避免腐浆。

加入杀菌剂，不影响产品质量。

③盐积累和腐蚀问题及解决办法
阳离子除了钠以外，还有钙盐，如碳酸钙。

无机盐对本产品质量基本无影响，从工艺中可以看出，造纸过程中需添加无机盐(铝盐)，因此，无机盐均随产品带走，不会产生累积而影响污水处理效果。

通过选用不锈钢材质设备，以降低设备腐蚀影响。

④热融胶问题及解决办法
一般国内废纸要比国外的施胶量大，如不清除，容易堵塞设备，降低造纸质量。

大部分热熔胶是生产过程中通过筛选系统将其去除。

筛选系统采用的棒筛，能有效的去除热溶胶，使之随其尾渣排出。

溶解性胶类通过水处理中的兼氧菌将其分解，因此，对生产无太大的影响。

⑤挥发性脂肪酸（VFA)和其它有机物问题及解决办法
针对产生的挥发性脂肪酸（VFA)和其它有机物可采用厌氧技术进行解决。

厌氧处理能够迅速地将VFA和其它有机物转化为甲烷，VFA去除率可高达99％。

虽然，好氧方法也可降解有机物，但是相当多的有机物转化为细胞物质，即成为剩余污泥。

厌氧生物处理方法显著节能、占地少、剩余污泥量少，还有其它一些技术上的优势。

另外，厌氧技术还可去除臭气。

4）出水回用的可行性
废水处理站的出水水质完全能满足工程生产用水的要求；相对现有工程的废水回用情况来说，新增处理工程后废水处理站的出水中COD、BOD5等浓度均有所降低，更能有利于废水的回用；从而有效抑制废水中细菌和藻类物质的滋生、降低废水中悬浮物的浓度，大大减小了废水堵塞毛布网眼的几率，从而减少了毛布的清洗次数，有利于生产的连续，在一定程度上为企业节约了生产成本；并且由于废水中的生物杂质减少，可以防止超纸过程中压花现象的产生，在一定程度上可以提高产品质量。

根据以上分析，新建项目采取的废水处理措施在技术上是完全可行的。

（3）污水处理经济可行性分析
拟建项目废水在厂区内经自建的污水处理站处理，处理费用为1.47元/m3，年需支出费用380.5万元；约占利润总额的2.05%；在经济上是可以接受的。

因此，拟建项目废水所采取的治理措施在技术上可行，经济上合理。

12.3 噪声污染防治措施及其技术经济论证
12.3.1 噪声污染治理措施
拟建项目主要噪声源有水力碎浆机、磨浆机、冲浆泵、压力筛、浆泵、水泵、空气压缩机等，噪声级一般在85～95dB（A），采取的措施为：①设计中尽量选用低噪声设备；②制浆车间、抄纸车间噪声源全部位于车间内，对噪声源具有一定的隔声作用；③各噪声源均设置减震基础；冲浆泵、浆泵、水泵、真空泵、空气压缩机等相对独立的噪声设备在其周围以空间大小设置隔声罩进行隔声；④根据可研，将各种泵类尽量布置在车间中部，远离厂界，合理布局，增加构筑物和噪声源的间距，减轻对临近建构筑物的影响；⑤污水处理站位于厂区西北部，应将各类风机、水泵等均安装在室内，安装减振基础、采取隔声、消声等措施。

拟建项目运营后，全厂各厂界昼、夜间噪声预测值均能达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）中3类标准的要求，能够实现达标排放，噪声治理措施可行。

12.3.2 技术经济可行性分析
拟建项目设计采取的噪声治理技术都是成熟可靠的，并在同类企业中有着广泛、成功的应用，工程实施后，能够有效的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。

目前存在的问题主要是建设单位容易忽视噪声治理工程，使其不能与主体工程同步建成，往往造成工作场所噪声超标，对工人劳动保护不够，影响身心健康，而且厂界噪声超标，容易引起工农纠纷。

因此，要求工程建设时，一定要同步考虑噪声治理，严格落实设计中提出的噪声治理措施。

本次评价经类比相同类型的制浆企业，结合拟建项目特点，采取设计所提出的噪声治理措施大约需投资35万元，相对较低，运行维修费用也较低，在经济上较为合理，企业比较容易接受。

12.4 固体废物处置措施及其技术经济论证
拟建项目产生的固体废物主要为碎浆废渣、除砂废渣、浆渣、损纸、废包装物（废包装袋、废包装桶）、废毛布和干网、浓缩污泥、废脱硫剂、以及生活垃圾等，其中废矿物油属于危险废物（HW08，900-249-08），其余均属于一般固体废物。

12.4.1 固体废物处置措施的技术可行性分析
（1）废渣处置方式的合理性
废纸破解过程产生碎浆废渣，主要成分为铁丝、塑料等；圆筒筛产生的除砂废渣，主要成分为砂石等；碎浆废渣拟分类收集后外售；除砂废渣收集后砂石等填坑掩埋，全部得到综合利用。

将废渣全部综合利用后，不但可以减少浆渣对周围环境的影响，还可为企业增加一定的经济效益。

因此，拟建项目对废渣的处理方式是合理可行的。

（2）浆渣、污泥处置方式的合理性
造纸跳筛等工序产生的浆渣，主要成分为粗纤维，经压滤后掺入燃煤锅炉烧掉。

造纸污水经沉淀及气浮处理后的污泥，含有大量的浆料纤维及胶料，掺入燃煤锅炉烧掉。

将浆渣、污泥全部综合利用后，不但可以减少填埋量，还可以增加一定的经济效益。

近期，浆渣、浓缩污泥委托山东丰源通达电力有限公司掺烧处置，山东聊城北方包装材料有限公司已经与山东丰源通达电力有限公司签订的污泥、浆渣掺烧处置协议；拟建项目建成运行前，浆渣、浓缩污泥委托东阿华通热电有限公司掺烧处置。

因此，拟建项目对浆渣、污泥的处理方式是合理可行的。

3）损纸处置方式的合理性
损纸包括干损纸和湿损纸两部分，拟建项目将损纸全部收集后，回用于成浆池作为底浆生产原料，回用到工艺中，实现废物重新利用。

将损纸全部回用后，不但可以减少外运垃圾处理量，还可以节约生产成本，提高经济效益。

因此，拟建项目对损纸的处理方式是合理可行的。

4）废毛布、干网和废包装物处置的合理性
造纸过程产生的废毛布、干网和废包装袋拟分类收集后，外售给废品收购站，实现废物综合利用；废包装桶由厂家回收再利用。

将废毛布、废包装物等全部综合利用后，不但可以减少固废对周围环境的影响，还可为企业增加一定的经济效益。

因此，拟建项目对废毛布、废包装物的处理方式是合理可行的。

5）废脱硫剂处置的合理性
废脱硫剂由原料供应厂家回收再生利用，处理方式是合理可行的。

6）生活垃圾处置的合理性
拟建项目生活垃圾委托县环卫部门清运处理，处理方式是合理可行的。

7）废矿物油
拟建项目机械润滑产生废矿物油属于危险废物（HW08，900-249-08），委托山东新天地环境服务有限公司进行处理处置。

根据国务院批准的《全国危险废物和医疗废物处置设施建设规划》，在山东建设的三个（青岛、滨州、临沂）危险废物处置中心和在青岛建设的青岛市医疗废物处置中心四个项目均由新天地负责建设和运行。

山东新天地环境服务有限公司于2008年成立，注册资本2000万元，隶属于新天地集团有限公司，厂址位于滨州市邹平县焦桥镇；主营固体废物的收集、贮存、焚烧、填埋和综合利用等业务。

公司负责山东省工业固体废物（危险废物）处置中心项目的建设和运营。

山东省工业固体废物（危险废物）处置中心项目是国务院统一规划的综合性环境服务基础设施项目,项目集综合利用、焚烧和安全填埋为一体，项目无污染，加工和排放符合国家规范。

服务范围包括山东省滨州市、德州市、东营市、济南市、莱芜市、聊城市、泰安市、潍坊市和淄博市9个地市。

拟建项目已经与山东新天地环境服务有限公司签订危废处置协议，详见附件。

12.4.2 固体废物处置措施的经济可行性分析
①生活垃圾有聊城市东阿县环卫部门统一清运处理，根据聊城市东阿县垃圾处理费用收费标准“生活垃圾收集、清运、处理每吨20元”，拟建项目年生活垃圾产生量为36.55t/a，年需支出费用731元。

②碎浆废渣中铁钉等重质杂质、塑料年总产生量为6222t/a（折干），按每吨0.5元计算，可实现经济收入3111元。

③废包装袋和废毛布、干网的年产生量共计206.48吨，按每吨价格50元计，年利润10324元。

④拟建项目产生危险废物矿物油的量为0.3t/a，处理费用为4000元/t，每年需支出处理费用4000元（不满1t按1吨计）。

因此，拟建项目每年处理固体废物需支出4731元；妥善处理碎浆废渣等废物年实现利润13435元；最终固废处理可实现利润8704元；在经济上是合理的。

综上所述，只要以上处理措施能落实到位，满足《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599-2001）及修改单、《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597-2001）及修改单的要求，拟建项目建成后所产生的固体废物对周围环境的影响不大。

所有固体废物全部得到妥善处置和综合利用，既消除了环境污染，还能产生一定的经济效益，这在经济上和技术上是合理和可行的。

12.5 废气处置措施及其技术经济论证
拟建项目所用蒸汽全部由东阿华通热电有限公司提供，造纸项目本身不设锅炉等供热设施；利用木浆、废纸制浆进行抄纸，也无蒸煮废气产生。

因此，项目主要废气为IC厌氧反应器产生沼气经燃烧后产生的废气，属于有组织排放；对污水处理站调节池、水解酸化池、生化池（厌氧）、污泥浓缩池等进行加盖密封，经集气装置收集，采取“酸洗+碱洗+光催化氧化+生物除臭”后，通过高15m的排气筒排放；废纸装卸过程粉尘，属于无组织排放。

12.5.1 沼气处置措施的可行性分析
1、技术可行性
为了消除硫化氢的影响，延长管道、阀门及设备的使用年限，沼气在进入燃烧系
统之前要进行脱硫，拟建项目采用高效率的干法脱硫工艺，H2S的吸收率可达到98%。

干法脱硫是在圆柱状脱硫塔内装填一定高度的脱硫剂，沼气自下而上通过脱硫剂，H2S被去除，实现脱硫。

污水处理常用的脱硫剂为氧化铁，其为圆柱形粒状结构。

氧化铁脱硫的原理为：Fe2O3·H2O+3H2S=Fe2S3·H2O+3H2O。

由反应方程式知，Fe2O3吸收H2S变成Fe2S3，随着沼气的不断产生，氧化铁吸收H2S，当吸收H2S达到一定的量，H2S的去除率将大大降低，直至失效。

但Fe2S3是可以还原再生的，与O2和H2O发生化学反应可还原为Fe2O3。

反应原理为：2Fe2S3·H2O+3O2＝2Fe2O3·H2O+6S。

经过半年左右的运行后，脱硫剂需要再生，可以通入氧气或空气使其再生，再生两次后应该更换脱硫剂，而不再继续使用。

沼气燃烧后的废气经1根高15m、内径为0.5m的排气筒由车间屋顶排放，SO2、NOx、烟尘的排放浓度能够满足《山东省区域性大气污染物综合排放标准》（DB37/2376-2013）表2大气污染物排放浓度限值一般控制区标准要求（SO2 100mg/m3、NOx 200mg/m3、烟尘20mg/m3）；H2S的排放速率满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）表2中排放标准要求（H2S 0.33kg/h），能够实现达标排放。

综上分析，拟建项目采取的沼气治理措施在技术上是可行的。

2、经济可行性论证
恶臭气体主要是由于厌氧发酵和污泥堆放产生的，其主要产物是低分子量的有机物质。

根据国内污水处理站运行实践和其他类型的污水处理厂运行情况，拟建项目采用干法脱硫工艺，脱硫后沼气通过燃烧器进行燃烧发电。

拟建项目沼气产生量约为321.3万m3/a，年发电量约为462.06万Kwh。

按照1度电0.54元计算，年发电收益为249.51万元。

由以上分析可见，拟建项目采取的沼气治理措施在技术上和经济上都是可行的。

12.5.2 污水处理站恶臭气体处置措施的可行性分析
（1）酸洗塔、碱洗塔设备工艺原理
污水处理站产生的恶臭气体主要成分为NH3、H2S，当恶臭气体进入酸洗、碱洗液体内会相互中和，起到消除酸性、碱性气体的作用。

（2）SPM-TiO2紫外光解催化氧化除臭设备工艺原理
在SPM-系列TiO2紫外光解催化氧化除臭设备内，高能紫外线光束与空气、TiO2
反应产生的臭氧、·OH（羟基自由基）对恶臭气体进行协同分解氧化反应，同时大分子恶臭气体在紫外线作用下使其链结构断裂，使恶臭气体物质转化为无臭味的小分子化合物或者完全矿化，生成水和CO2，达标后经排风管排入大气，整个分解氧化过程在1秒内完成。

光分解能量的说明：高效率灯管集中发生150nm~230nm的紫外线，这时光能量为472~747KJ/mol，比这结合能力小的恶臭气体都被分解，有机污染物的C-H, C=C, C-O, C-N, H-S, H-O 结合当被比自己的结合能力更高的能量冲击时，分解成CO2、H2O 等
臭氧的产生：利用高能紫外线光束，使空气中产生大量的自由电子，这些电子大部分能被氧气所获得，形成负氧离子（O3－），负氧离子不稳定，很容易失去一个电子而变成活性氧（臭氧），臭氧是高级氧化剂，既可以氧化分解有机物和无机物，对主要臭气硫化氢、氨气、甲硫醇和烃类化合物等，都可以与臭氧发生反应，在臭氧的作用下，这些恶臭气体由大分子物质被分解为小分子物质，直至矿化。

臭氧产生过程如下式所示：
OH（羟基自由基）的产生：本设备同时可利用紫外光束与纳米级TiO2的作用产生·OH，溶于水中的臭氧也可产生·OH。

·OH(羟基自由基)是最具活性的氧化剂之一，氧化能力明显高于普通氧化剂，与恶臭气体反应，矿化程度更高。

消毒杀菌：利用高能UV光束裂解恶臭气体中细菌的分子键，破坏细菌的核酸（DNA），再通过·OH、O3进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。

SPM-TiO2紫外光解催化氧化除臭设备工艺原理图见图12.5-1。

（3）可行性分析
该处理工艺在污水处理中均有广泛的应用，有很多成功的案例，在技术上是可行的。

该装置约需投资600万，运行费用主要是电费、人工费，在经济上也是可以接受的。

UV + H2O ·OH
TiO2
O3+H2O ·OH
链式反应
紫外光解催化氧化除臭设备工艺原理图
图12.5-1 SPM-TiO
2
12.6 小结
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，在经济上是
合理的，能够确保污染物达标排放。