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山東塑料顆粒污水處理一級A工藝
欄目：案例展示 發(fā)布時間：2023-04-24 15:08:18
一、工程概況
1.1 產(chǎn)業(yè)政策和戰(zhàn)略規(guī)劃
項目建設(shè)背景
21世紀，人類進入知識經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟時代，世界各國正把“發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟”和“建立循環(huán)型社會”作為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。所謂循環(huán)經(jīng)濟，是一種建立在物質(zhì)不斷循環(huán)利用基礎(chǔ)上的經(jīng)濟發(fā)展模式。它要求把經(jīng)濟活動按照自然生態(tài)系統(tǒng)的模式組織成一個“資源-產(chǎn)品-再生資源”的物質(zhì)反復(fù)循環(huán)流動的過程，使得整個經(jīng)濟系統(tǒng)及生產(chǎn)、消費過程中基本不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生廢棄物，他要求以廢舊物資“減量化、資源化、無害化、再使用、再循環(huán)”為社會經(jīng)濟活動的行為準則。
隨著可持續(xù)發(fā)展理論的深入發(fā)展，為實現(xiàn)塑料與環(huán)境的相互協(xié)調(diào)，發(fā)達國家開始對包含廢塑料在內(nèi)的垃圾資源回收利用體系和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的建設(shè)給與了高度重視，已形成相當規(guī)模和相對完善的產(chǎn)業(yè)體系，稱之為“3R”產(chǎn)業(yè)，即Reduction（減少利用）、Recycle(回收循環(huán))、Reuse（重復(fù)使用）。
隨著人口數(shù)量的不斷增長、社會經(jīng)濟的發(fā)展和和人民生活水平的迅速提高，“白色污染物”的排放量猛增，污染日益嚴重。一些專家已把“白色污染”列為繼水污染、大氣污染后的第三大公害污染。所謂“白色污染”，是人們對塑料垃圾環(huán)境污染的一種形象稱謂，它主要是由聚苯乙烯、聚丙烴塑料、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯等高分子化合物加工而成的各類生活用品。
為治理“白色污染”，各國政府相繼頒布了有關(guān)的實施辦法并成立了相應(yīng)的監(jiān)管機構(gòu)。以日本為例，日本早在1971年就設(shè)立了塑料處理促進協(xié)會，來促進“白色污染”的治理工作。1991年日本政府又制定了“再生資源利用促進法”，對所有涉及“白色污染物”制品生產(chǎn)的行業(yè)進行限制。我國相關(guān)部門也出臺了一些相關(guān)政策，如國家環(huán)保局1997年頒布的《“白色污染”的現(xiàn)狀及防治對策研究》。
從根本上減少“白色污染”的最有效途徑是禁止生產(chǎn)使用一切不可降解的一次性塑料制品，然而價格和實用性不強，制約了這一過程的轉(zhuǎn)化。因此，解決“白色污染”的最好的辦法就是很好的將它們回收循環(huán)利用。“白色污染”通過回收循環(huán)利用過程，延長了資源的利用周期，既節(jié)約了生產(chǎn)原料，減少對環(huán)境的污染，又有助于社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，因此，回收循環(huán)利用是“白色污染”變“白色資源”的最重要的途徑。廢舊塑料資源被現(xiàn)代經(jīng)濟家稱為“人類的第二礦藏”和“城市里的寶藏”。開發(fā)利用廢舊塑料資源，既可以治理污染，又可以制造經(jīng)濟和環(huán)境效益，實力國利民的綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)。
廢舊塑料加工成塑料顆粒后，依然具有良好的綜合材料性能，可滿足吹膜、拉絲、拉管、注塑擠出型材等技術(shù)要求，大量應(yīng)用于塑料制品的生產(chǎn)。日常生活中，再生塑料可用于制造各種塑料袋、盆、桶、玩具、家具、文具等生活用具和各種塑料制品。服裝工業(yè)方面，可用來制作服裝、領(lǐng)帶、紐扣、拉鏈。建筑材料方面，可用來制造各種建筑構(gòu)件、建筑工具、塑料門窗、泥灰桶。農(nóng)業(yè)方面可用來制造農(nóng)膜、抽水管、農(nóng)機具、肥料包裝袋、水泥包裝袋。機械方面，再生顆粒經(jīng)特殊配方后，可用于制造機器零部件，各種形式的軸承、齒輪、凸輪、異輪、密封環(huán)、各種葉片、各種水泵葉輪。化學工業(yè)方面，用來應(yīng)作反應(yīng)釜、管道、容器、泵、閥門等。應(yīng)用在解決腐蝕磨損的化工生產(chǎn)場所。另外，再生顆粒還應(yīng)用在電器工業(yè)和電訊工業(yè)方面。因此，塑料回收利用成為解決原料緊張的一個重要手段。
1.2 廢水來源
再生塑料顆粒的簡稱，是屬于塑料顆粒這一范疇內(nèi)，再生塑料則就是回收已經(jīng)使用過的新料或廢棄的塑料通過螺桿機生產(chǎn)出來的塑料，再通過切粒機切成顆粒狀的一種塑料顆粒。各種塑料包裝物、購物袋、農(nóng)用棚膜、地膜、滴灌帶、防蟲網(wǎng)、防鳥網(wǎng)、農(nóng)用編織袋、塑料筐、農(nóng)用遮陽網(wǎng)、噴霧罐、育苗袋、晾曬塑料平網(wǎng)、打捆繩、地籠網(wǎng)、飲料瓶、塑料盆、塑料壺、塑料桶、玩具、文具、塑料鞋、車輛保險杠、家用電器外殼、電腦外殼、廢聚氯管、工業(yè)廢舊塑料制品、塑料門窗、聚酯制品（聚酯薄膜、礦泉水瓶、可樂瓶等）以及塑料成型加工過程中的廢料等等。原料通過破碎機、清洗機、脫水機、喂料機、擠出機、切粒機等一系列工段最終產(chǎn)品為塑料顆粒。
因在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一定量的清洗廢水，企業(yè)領(lǐng)導非常重視對當?shù)丨h(huán)境的保護，為了實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和保護周邊人民的身心健康，因此我們受企業(yè)委托對該廢水的處理進行方案編制，進行了廢水實驗小試和分析化驗，并且根據(jù)以往運行經(jīng)驗，編制本廢水處理方案。
1.3 廢水水量、水質(zhì)特點
根據(jù)提供的資料，生產(chǎn)過程中各工藝口排放的廢水量總計80m3/d,廢水中主要含有大量懸浮物、無機鹽、塑料顆粒、泥沙等雜質(zhì)。
塑料顆粒清洗廢水的特點是：有機懸浮物含量高，易腐敗，排入水體會消耗水中的溶解氧，而且車間廢水分批次排放，排放不均勻。現(xiàn)擬對塑料顆粒清洗廢水進行處理，污水要求循環(huán)利用。
1.4方案編制單位
山東尚清環(huán)保科技有限公司技術(shù)部
2.1設(shè)計依據(jù)
2.1.1建設(shè)項目環(huán)境保護管理辦法（1986年3月26日國務(wù)院環(huán)境保護委員會、國家計劃委員會、國家經(jīng)濟委員會頒發(fā)）；
2.1.2建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例（1998年11月18日國務(wù)院第10次常務(wù)會議通過）；
2.1.3《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014—2006；
2.1.4甲方提供的有關(guān)數(shù)據(jù)資料。
2.1.5其它規(guī)范及標準：
《室外排水設(shè)計規(guī)范》 GB50014-2006；
《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GBJ69-2002；
《工業(yè)防腐設(shè)計規(guī)范》GBJ46-82；
《工業(yè)污染物產(chǎn)生和排放系數(shù)手冊》；
《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》 GB3096-93；
《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50217-94；
《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB50015-2003;
《自動化儀表選型規(guī)定》HG20507-92;
《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054-95；
《泵站設(shè)計規(guī)范》GB/T50265-97；
2.2設(shè)計原則
2.2.1嚴格執(zhí)行國家和地方環(huán)保、衛(wèi)生和安全等法規(guī)，經(jīng)處理后主要水質(zhì)指標符合國家有關(guān)標準；
2.2.2設(shè)計中堅持科學態(tài)度，采用的水處理工藝既要體現(xiàn)技術(shù)先進、經(jīng)濟合理，又要成熟、安全可靠，并具有操作簡單、運行管理方便等特點；
2.2.3 處理單元相對緊湊、占地盡可能少，在確保運行穩(wěn)定、出水水質(zhì)達標的前提下，盡量降低工程造價及運行成本；
2.2.4設(shè)計中堅持污水生化處理與生態(tài)化處理思想相結(jié)合的原則，營造和諧的污水處理生態(tài)環(huán)境。
2.3項目范圍
本方案設(shè)計范圍包括污水處理工程內(nèi)的污水處理工藝、土建、電氣控制和污泥貯池等。污水處理工程以外的管網(wǎng)收集、污泥外運處理、出水外排、總電源引線等由業(yè)主負責實施。
2.4設(shè)計處理規(guī)模
根據(jù)提供資料，塑料顆粒清洗廢水水量為80m3/d。廢水主要產(chǎn)生于塑料清洗、造粒冷卻時產(chǎn)生的污水。
2.5設(shè)計進出水水質(zhì)
2.5.1進水水質(zhì)
根據(jù)塑料行業(yè)污水水質(zhì)特點及我公司歷年來對塑料行業(yè)污水的經(jīng)驗分析，確定該污水水質(zhì)情況如下：
序號 | 項 目 | 進 水 |
1 | COD (mg/l) | 2000 |
2 | BOD (mg/l) | 950 |
3 | SS (mg/l) | 900 |
4 | 氨氮 (mg/l) | 40 |
5 | PH值 | 6-9 |
6 | 動植物油類 | 20～30mg/L |
2.5.2設(shè)計出水水質(zhì)：
排水水質(zhì)應(yīng)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB8979-2002）中的一級A排放標準，剩余污水可回用于生產(chǎn)及農(nóng)田灌溉。主要指標如下：
執(zhí)行排入地表水體的水污染物排放限值
項目 | 廢水水質(zhì)（mg/L） |
CODcr | ≤50 |
BOD | ≤10 |
SS | ≤10 |
pH | 6-9 |
NH3-N | ≤5 |
動植油 | ≤1 |
大腸菌群數(shù)（個/L） | ≤1000 |
表中單位均以mg/l計，PH除外。
三、處理工藝分析
塑料顆粒清洗廢水中含有大量懸浮物、無機鹽、塑料顆粒、土沙粒等雜質(zhì)。根據(jù)對廢水水質(zhì)特點分析和水樣測試以及排放標準的綜合分析對比后確定：
3.1該塑料顆粒清洗污水前段預(yù)處理采用氣浮法和沉淀法同時進行，需要排放的污水后續(xù)處理采用“生化工藝處理+MBR膜工藝”以確保達標排放。
3.1.1氣浮沉淀裝置選用氣浮沉淀一體機。氣浮沉淀一體機具有以下特點：
⑴處理能力大、效率高、占地少，去除水中的懸浮物及不可溶性COD，工藝過程及設(shè)備構(gòu)造簡單，便于使用、維護。
⑵不用機械刮泥設(shè)備，每個貯泥斗單獨設(shè)排泥管，各自獨立排泥，互不干擾，保持沉淀濃度
（3）曝氣機可以調(diào)節(jié)氣泡大小，以保證最有效的絮凝效果
（4）集沉淀絮凝氣浮于一體，大大減少了設(shè)備基礎(chǔ)投資
（5）COD除去率75%-85%，SS除去率90%-98%
3.1.2生化處理單元
生物接觸氧化法在池內(nèi)設(shè)有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長于填料表面，部分則是絮狀懸浮生長于水中。因此，它兼有活性污泥法與生物濾池二者的特點。生物接觸氧化法中微生物所需的氧常通過人工曝氣供給。生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的微生物將由于缺氧而進行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生膜的生長，形成生物膜的新陳代謝，脫落的生物膜將隨水流出池外。
l 生物接觸氧化法的主要特點
1、由于填料的比表面積大，池內(nèi)的充氧條件良好，生物接觸氧化池內(nèi)單位容積的生物固體量高于活性污泥法曝氣池的生物固體量，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負荷；
2、由于相當一部分微生物固著生長的填料表面，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便；
3、由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流屬完全混合型，因此，生物接觸池對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應(yīng)能力；
4、由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，當有機容積負荷較高時，其F/M比可以保持在一定水平，污泥產(chǎn)量可相當于或低于活性污泥法。
5、由于該系統(tǒng)日產(chǎn)生的污泥量很少，根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范的要求，污水經(jīng)沉淀后，污泥可直接排入污泥槽，同化糞池污泥一起定期清理。
膜生物反應(yīng)器（MBR）是高效膜分離技術(shù)與活性污泥法相結(jié)合的新型污水處理技術(shù)，可用于有機物含量較高的市政或工業(yè)廢水處理。雖然有氧MBR過程的技術(shù)應(yīng)用可以追溯到20世紀70年代，但是它在污水處理領(lǐng)域的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用也是在過去的10年間剛剛開始的。
MBR是高效膜分離技術(shù)與生化技術(shù)相結(jié)合的新型污水處理技術(shù)。它繼承了膜分離技術(shù)和生化處理技術(shù)的特點并強化了生化處理效果。
2、 與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，MBR具有以下優(yōu)點：
(1)0.05微米膜過濾產(chǎn)水，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用；
(2)與傳統(tǒng)處理系統(tǒng)相比，可節(jié)省50%的土地使用面積；
(3)由于膜的高效截流作用，微生物完全截流在反應(yīng)器內(nèi)，實現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離，使運行控制更加靈活穩(wěn)定；
(4)反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度高達5000-8000毫克／升，生化效率高，耐沖擊負荷強；
(5)泥齡(SRT)長，有利于增值緩慢的硝化細菌的截流、生長和繁殖，系統(tǒng)硝化效率得以提高；
(6)反應(yīng)器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡條件下運行，剩余污泥排放量少；
(7)膜分離使污水中的大分子難降解成分在生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時間，大大提高了難降解有機物的降解效率；
(8)系統(tǒng)自動化程度高，采用正泰電子元件，可實現(xiàn)全程自動化控制；
(9)模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，運行費用低廉。
3.2本工藝采取以下措施：
（1）大顆粒懸浮物和雜質(zhì)易堵塞泵，會影響整個后續(xù)工藝處理，故方案中采用細格柵。
（2）有機物含量較高，采用氣浮沉淀一體機處理，通過加藥攪拌絮凝后，懸浮物通過溶氣水上浮到水面，通過刮渣系統(tǒng)將懸浮物刮出；沉淀物沿斜管下滑到設(shè)備底部，由排泥管將沉淀污泥排出；該設(shè)備可去除大部分懸浮物和沉淀物以及不溶性有機物。
（3）排放污水進入生化處理單元，通過生物菌降低水中有機物含量，后續(xù)進入MBR膜池以使出水達標排放。
（4）應(yīng)業(yè)主要求，處理后污水可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB8979-2002）中的一級A排放標準,剩余污水可回用于生產(chǎn)，并用于農(nóng)田灌溉。
四、工藝流程設(shè)計
4.2 工藝流程說明
塑料顆粒清洗廢水由收集管網(wǎng)收集，自流進入格柵渠，經(jīng)細格柵去除水中較大的懸浮物，出水自流進入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)水量和均化水質(zhì)；調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置污水提升泵和液位控制器，當水位到達限值時由水泵將污水提升進入氣浮沉淀一體機，經(jīng)過加藥設(shè)備將攪拌均勻的PAC/PAM溶液輸送至反應(yīng)區(qū)，在反應(yīng)區(qū)污水與PAC/PAM溶液充分混合反應(yīng)，將污水中的有機物絮凝成團。在該系統(tǒng)內(nèi)，通過釋放溶汽水，水中的懸浮物在微小氣泡黏附下上浮到水面，由刮渣設(shè)備將懸浮物刮至污泥池，去除懸浮有機物；比重大的有機物會沉降慢慢下滑至設(shè)備底部，通過排泥閥排至污泥池內(nèi)。經(jīng)設(shè)備處理后的上清液自流進入緩沖池，在緩沖池內(nèi)調(diào)節(jié)水量和均化水質(zhì)，再由污水提升泵將水提升至微生物生化處理單元，通過生物的吸附降解作用，去除廢水中剩余的污染物質(zhì)，再進二沉池，使從填料表面脫下的生物膜在二沉池中沉淀，大部分污泥回流重新進入?yún)捬醭剡M行反硝化，剩余污泥定期抽進污泥儲存池。氣浮池浮渣和排泥管的沉降污泥排入污泥儲存池，定時外運處理，生化系統(tǒng)出水進入MBR膜池進行深度凈化，凈化污水達標排放，也可回用于生產(chǎn)及農(nóng)田灌溉。
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