产铜废水废气治理方案.docx
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产铜废水废气治理方案
工程设计方案
一、工程概述
阳春市宏泰金属资源再生有限公司位于阳春市马水镇十二排铁矿场(新风村委会望天湖村),项目总投资300万元,总占地面积5500平方米,厂房面积为1500平方米。
年产粗铜1500吨。
项目内不设锅炉、中央空调、冷却塔。
建设项目投产后,以含铜工业垃圾和少量高品位氧化铜矿为原料,采用鼓风炉还原熔炼粗铜块,生产过程中将产生大量的废气,其中主要是反射炉废气,其中的污染物主要是含铜烟尘及二氧化硫等。
在项目运营过程中产生的噪声污染有风机、空压机等在运行时发出的噪声。
此外,项目建成投产后有少量的生活废水产生。
根据阳春市环境保护局的《关于阳春市宏泰有色金属加工厂有关环保问题的意见》(春环函【2006】49号)的文件,建设单位以上污染源进行环保治理,并抓紧落实和完善相关环保治理措施,加强环境管理,确保污染物达标排放。
切实做到经济效益、社会效益和环境效益的三者有机结合。
二、主要污染物
2.1大气污染物种类
根据我国《环境空气质量标准》(GB3095—1996)的规定,大气中的主要污染物有:
颗粒物、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、铅(Pb)、氟化物等。
本项目在生产过程中产生的气体污染物主要是含铜烟尘及二氧化硫。
2.2含铜烟气的特征
2.3二氧化硫的特征
SO2是含硫大气污染物中最重要的一种。
SO2为无色、有刺激性臭味的有毒气体,不可燃,易液化,气体密度2.927kg/m3,沸点-10℃,熔点-72.7℃,蒸气压155.4kpa(1165.4mmHg,0℃),溶于水,水中溶解度为11.5g/L,一部分与水化合成亚硫酸。
三、设计依据和执行标准
2.1设计依据
◆《中华人民共和国环境保护法》;(1989年12月);
◆《中华人民共和国环境影响评价法》;(2002年10月);
◆《中华人民共和国水污染防治法》(1984年5月1996年5月修正);
◆《中华人民共和国水污染防治法实施细则》(2000年3月);
◆《畜禽养殖业污染物排放标准》(DB44/613-2009)
◆《沼气工程技术规范》(NY/T1220.1~5-2006);
◆《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》(NY/T1222-2006);
◆《规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及安全技术规程》(NY/T1221-2006);
◆《畜禽养殖业污染防治技术规范》(HJ/T81-2001)
◆《室外排水设计规范》(GB50014-2006);
◆《室外给水设计规范》(GB50013-2006);
◆《给水排水工程构筑物设计规范》(GB50069-2002);
◆《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
◆《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);
◆《砌体结构设计规范》(GB50003-2001);
◆《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001);
◆《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85);
◆《通用用电设备配电设计规范》(GBJ50055-93);
◆《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-95;
◆《供配电系统设计规范》(GB50052-92);
◆根据建设单位提供的关于本项目的基础资料。
2.2执行标准
◆广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)
◆广东省地方标准《大气污染物排放限值》(DB44/27—2001)第二时段二级标准
◆《饮食业油烟排放标准》(试行)(GB18483-2001)
◆《畜禽养殖业污染物排放标准》(DB44/613-2009)
◆《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348—2008)2类标准
三、设计原则
◆严格执行国家有关环境保护的各项规定,确保处理后的污染物长期满足相应的环保标准。
◆采用技术先进,运行稳定可靠的工艺。
◆保障废水处理站能长期稳定运行,工艺流程简练,设备品质可靠,操作简单,减少维修费用,便于运行管理。
◆本着稳定运行,安全使用,尽可能降低运行费用。
◆妥善处置猪粪、沼气池产生的沼渣,避免二次污染。
◆控制占地面积:
因地制宜合理规划布置、节约污水池占地面积。
◆总图设计达到美观、合理,同时考虑绿化、道路,配备相应附属设施。
◆系统抗冲击能力强,在原水出现水质水量波动20%时不会影响处理后出水达标。
◆不使用国家明令禁止的产品。
◆对系统成套设备应设计有各项应急措施。
四、废水环保治理
4.1污水来源与水质情况
4.1.1污水来源
根据环评报告书及其批复可知,本项目产生的污水主要来源于生猪尿水及猪舍冲洗废水、员工生活污水,污水日产生量约为84m3/d。
本项目废水主要以养殖废水为主,废水中的悬浮物、有机物、氨氮、总磷等污染物的浓度较高。
根据《畜禽养殖业污染防治技术规范(HJ/T81-2001)》,畜牧养殖过程中产生的污水应坚持种养结合的原则,经无害化处理后尽量充分还田,实现污水资源化利用。
本向明月污水经沼气池污水处理设施处理后,讲沼液作为液体肥料施用于项目鱼塘、果树和猪草等,不对外排放。
4.1.2原水水质设计参数
根据同类废水水质及业主提供的资料,确定本工程进水水质如表1-1所示:
表1-1废水处理站进水水质情况(单位:
mg/L,pH除外)
项目
pH
CODcr
BOD5
SS
氨氮
总磷
原水参数
7.0~8.5
6000
3000
1000
400
150
4.1.3排放标准
根据环评批复意见,本项目污水处理后出水执行《畜禽养殖业污染物排放标准》(DB44/613-2009)中的水污染物排放珠三角值,具体指标如表1-2所示:
表1-2处理后排放标准(单位:
mg/L,pH除外)
项目
pH
CODCr
BOD5
SS
氨氮
TP
排放标准
6~9
≤380
≤140
≤160
≤70
≤7
4.2污水处理工艺选择
污水处理工艺方案的优化选择是确保污水处理站运行性能、确保出水水质、降低费用的关键,需要根据确定的污水处理水质标准和一般原则,从整体优化的观念出发,结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求,选择切实可行的处理工艺方案。
所要遵循一般原则包括:
处理效果稳定可靠、工艺控制调节灵活、工程实施切实可行、运行维护管理方便、投资运行费用节省及整体工艺协调优化。
综上所述,该类废水的特点是排放集中、水力冲击负荷强、有机质浓度高、沉淀性好。
因此本工程污水处理工艺我们采用“格栅+沉砂池+水解酸化池+固液分离机+沼气厌氧池+好氧池+多级生化塘”,沼气厌氧池产生的沼气经脱硫、增压处理后贮存于沼气贮压罐中,可用于项目内部发电,厨房燃料及猪舍保温。
4.3工艺流程图
4.4工艺说明
4.4.1、废水前处理系统
(1)猪场实行雨污分流;
(2)猪舍实施干清粪工艺,消除率50%以上;
(3)污水收集系统:
在养殖场内埋设污水收集管网,收集后的污水汇入前处理系统;
(4)格栅:
拦截猪粪污水中的较长纤维、毛、杂草等杂物,人工定期清理格栅表面杂物;
(5)沉砂池:
由于污水中含有较多的悬浮物,为了保证后续处理设施的良好运转,需在固液分离机前设置一座沉砂池,降低进入后续处理设施的悬浮物浓度;
(6)水解酸化调节池:
猪场废水水质水量具有较大的波动性,通过设置调节池可以降低因水质水量的变化而影响沼气厌氧池的运行。
4.4.2、废水生化处理系统
(1)沼气厌氧池:
当沼气池内装入一定量的发酵原料并封池之后,在沼气池内就形成了以液面为界,下为发酵料液,上为储存气体的两个部分。
发酵原料在沼气微生物的作用下,不断地产生沼气,因沼气不溶于水,比重又轻,就会上升到上部的储气部分。
(2)好氧池:
由于厌氧出水中COD含量还比较高,达不到排放标准,设置好氧池可以进一步降低污水中的COD浓度。
(3)沼气收集与回用系统
有机物在沼气厌氧池内厌氧发酵,最终生成沼气。
沼气通过脱水脱硫、卸压装置等处理后进入贮气袋,然后再通过增压装置、阻火净化分配器后用于猪场发电、厨房燃料、猪舍保温等。
供气系统由增压装置、贮压装置、阻火净化分配器等设备构成。
4.5主要构筑物简介
4.5.1格栅、沉砂池和固液分离机
废水中含有漂浮物,很容易堵塞水泵、管道阀门等后续处理设备,为保证废水处理站稳定运转,在进入污水站前设置格栅井,拦截污水中较大的漂浮物,拦截的漂浮物定期清理。
经格栅后污水进入沉砂池,大部分较大粒径的悬浮物停留并沉淀在池底。
通过水泵把污水抽到固液分离机。
本猪场采用台湾炼盛固液分离机,滤网间隙0.3~0.5m/m,采用挤压补助脱水,脱水后粪渣含水率60~65%。
自动探测,满水位启动、过滤、压干、中间洗网、停机时洗网过滤全自动。
4.5.2水解酸化调节池
养猪废水排放具有间断性、多变性,因此要对废水水量进行调节,均衡水质,使其能够均匀进入后续处理单元,提高处理效果。
调节池内装有潜水搅拌机,一是防止调节池底部淤泥沉降,二是防止调节池厌氧后水质发黑发臭。
4.5.3沼气厌氧池
当沼气池内装入一定量的发酵原料并封池之后,在沼气池内就形成了以液面为界,下为发酵料液,上为储存气体的两个部分。
发酵原料在沼气微生物的作用下,不断地产生沼气,因沼气不溶于水,比重又轻,就会上升到上部的储气部分。
沼气以微小气泡形式不断放出,并在上升的气泡和水流的搅动下,再由管道经水封而排出。
4.5.4好氧池
好氧池供氧的鼓风机采用变频器启动,一方面可以降低风机启动时供电线路的负荷;另一方面可以通过装有DO溶解氧仪表反馈回来的信息,调节好氧池内的鼓风量以满足好氧池的需氧量要求。
通过在风机鼓风供氧,保证好氧池内的好氧菌和兼性缺氧菌正常生长,好氧池内的细菌利用污水中的有机物作为底物,通过氧化分解作用合成自身生长与繁殖所需的物质,部分有机物则被这些活性菌胶团所吸附。
4.5.5多级生化塘
本污水工艺设有七级生化塘,废水经好氧池处理后进入一级生化塘处理后再进入后面的生化塘进行逐级处理,生化塘内通过大量的微生物和菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物,最后经处理达标后的污水回用,不外排。
五、废气环保治理
5.1废气来源以及排放情况
本猪场的废气主要有饲料加工产生的粉尘、厨房油烟废气、备用发电机燃料废气及猪场恶臭。
5.1.1饲料加工产生的粉尘
饲料在加工、搅拌过程中会产生较大量的粉尘。
本项目年设计饲料加工规模4550吨,根据同类型养猪场饲料加工车间调查,粉尘产生量约占生产规模1%左右,因此粉尘每年产生量45.5吨。
5.1.2厨房油烟
项目员工食堂每日供应三餐,安排32名员工用餐,厨房使用清洁能源,燃烧完全,燃烧产物简单且无明显火烟污染,因此厨房主要污染物为油烟废气。
员工厨房设有1个炒炉,风量系数取2500m3/h,每天使用约6小时,则项目厨房油烟废气排放量为15000m3/d,即547.5×104m3/a。
5.1.3燃料废气
项目建成后的燃料废气主要为沼气燃烧废气、备用发电机燃油废气。
建设项目内设置沼气池,其产生的沼气用于项目内部发电。
沼气的主要成分是甲烷,燃烧后主要为二氧化碳和水。
类比其他沼气燃烧项目,该项目1Nm3沼气可产生10Nm3废气,项目烟气产生量为2800Nm3/d,即102.2万m3/a。
项目内设置一台功率为50kw的备用风柴油发电机。
备用发电机全年运作按12小时计,发电机全年共耗油约0.137吨,发电机排气量为570m3/h,废气年排放量为6840m3/a。
5.1.4猪场恶臭
本项目恶臭气体主要来自养殖生产区(猪舍),通过落实除臭措施,将猪舍的臭气有效的降低,猪舍臭气氨气和硫化氢的排放量为2.448t/a、0.315t/a。
5.2废气治理措施
5.2.1排放标准
1、饲料加工粉尘经收集处理达到广东省《大气污染排放限值》(DB44/27-2001)(第二时段)二级标准值后引至楼顶排放;
2、油烟执行《饮食业油烟排放标准》(GB18483-2001);
3、废气执行广东省地方标准《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)(第二时段)二级标准;
4、恶臭执行《畜禽养殖业恶臭污染物排放标准》
5.2.2废气治理措施
1、在饲料加工的混合、破碎、包装等生产环节设置水喷淋系统、布袋除尘器进行回收,回收率达99%以上。
粉尘经除尘器净化处理后通过5m高的排气筒排放。
2、厨房炉灶采用清洁能源。
食堂厨房产生的油烟通过安装二级油烟净化装置(静电处理加活性炭吸附)进行处理,由内置烟道引至楼顶高空排放。
3、备用发电机燃油尾气经水喷淋(加碱液)降温除尘高级净化处理后,由内置烟井引至机房楼顶排放。
厌氧池中产生的沼气经过气水分离器、脱硫塔和凝水器等专用净化设备处理后贮存在湿式贮气柜中,通过干式阻火器送至用户端。
4、养殖过程中产生的恶臭采用综合除臭措施,设置绿化隔离带进行治理。
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