一、工程概况

1.1   产业政策和战略规划

项目建设背景

21世纪，人类进入知识经济、循环经济时代，世界各国正把“发展循环经济”和“建立循环型社会”作为实现可持续发展的重要途径。所谓循环经济，是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式。它要求把经济活动按照自然生态系统的模式组织成一个“资源-产品-再生资源”的物质反复循环流动的过程，使得整个经济系统及生产、消费过程中基本不产生或很少产生废弃物，他要求以废旧物资“减量化、资源化、无害化、再使用、再循环”为社会经济活动的行为准则。

随着可持续发展理论的深入发展，为实现塑料与环境的相互协调，发达国家开始对包含废塑料在内的垃圾资源回收利用体系和相关产业的建设给与了高度重视，已形成相当规模和相对完善的产业体系，称之为“3R”产业，即Reduction（减少利用）、Recycle(回收循环)、Reuse（重复使用）。

随着人口数量的不断增长、社会经济的发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，污染日益严重。一些专家已把“白色污染”列为继水污染、大气污染后的第三大公害污染。所谓“白色污染”，是人们对塑料垃圾环境污染的一种形象称谓，它主要是由聚苯乙烯、聚丙烃塑料、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯等高分子化合物加工而成的各类生活用品。

为治理“白色污染”，各国政府相继颁布了有关的实施办法并成立了相应的监管机构。以日本为例，日本早在1971年就设立了塑料处理促进协会，来促进“白色污染”的治理工作。1991年日本政府又制定了“再生资源利用促进法”，对所有涉及“白色污染物”制品生产的行业进行限制。我国相关部门也出台了一些相关政策，如国家环保局1997年颁布的《“白色污染”的现状及防治对策研究》。

从根本上减少“白色污染”的最有效途径是禁止生产使用一切不可降解的一次性塑料制品，然而价格和实用性不强，制约了这一过程的转化。因此，解决“白色污染”的最好的办法就是很好的将它们回收循环利用。“白色污染”通过回收循环利用过程，延长了资源的利用周期，既节约了生产原料，减少对环境的污染，又有助于社会经济可持续发展，因此，回收循环利用是“白色污染”变“白色资源”的最重要的途径。废旧塑料资源被现代经济家称为“人类的第二矿藏”和“城市里的宝藏”。开发利用废旧塑料资源，既可以治理污染，又可以制造经济和环境效益，实力国利民的绿色环保产业。

废旧塑料加工成塑料颗粒后，依然具有良好的综合材料性能，可满足吹膜、拉丝、拉管、注塑挤出型材等技术要求，大量应用于塑料制品的生产。日常生活中，再生塑料可用于制造各种塑料袋、盆、桶、玩具、家具、文具等生活用具和各种塑料制品。服装工业方面，可用来制作服装、领带、纽扣、拉链。建筑材料方面，可用来制造各种建筑构件、建筑工具、塑料门窗、泥灰桶。农业方面可用来制造农膜、抽水管、农机具、肥料包装袋、水泥包装袋。机械方面，再生颗粒经特殊配方后，可用于制造机器零部件，各种形式的轴承、齿轮、凸轮、异轮、密封环、各种叶片、各种水泵叶轮。化学工业方面，用来应作反应釜、管道、容器、泵、阀门等。应用在解决腐蚀磨损的化工生产场所。另外，再生颗粒还应用在电器工业和电讯工业方面。因此，塑料回收利用成为解决原料紧张的一个重要手段。

1.2 废水来源

再生塑料颗粒的简称，是属于塑料颗粒这一范畴内，再生塑料则就是回收已经使用过的新料或废弃的塑料通过螺杆机生产出来的塑料，再通过切粒机切成颗粒状的一种塑料颗粒。各种塑料包装物、购物袋、农用棚膜、地膜、滴灌带、防虫网、防鸟网、农用编织袋、塑料筐、农用遮阳网、喷雾罐、育苗袋、晾晒塑料平网、打捆绳、地笼网、饮料瓶、塑料盆、塑料壶、塑料桶、玩具、文具、塑料鞋、车辆保险杠、家用电器外壳、电脑外壳、废聚氯管、工业废旧塑料制品、塑料门窗、聚酯制品（聚酯薄膜、矿泉水瓶、可乐瓶等）以及塑料成型加工过程中的废料等等。原料通过破碎机、清洗机、脱水机、喂料机、挤出机、切粒机等一系列工段最终产品为塑料颗粒。

因在生产过程中产生一定量的清洗废水，企业领导非常重视对当地环境的保护，为了实现企业的可持续发展和保护周边人民的身心健康，因此我们受企业委托对该废水的处理进行方案编制，进行了废水实验小试和分析化验，并且根据以往运行经验，编制本废水处理方案。

1.3 废水水量、水质特点

根据提供的资料，生产过程中各工艺口排放的废水量总计80m³/d,废水中主要含有大量悬浮物、无机盐、塑料颗粒、泥沙等杂质。

塑料颗粒清洗废水的特点是：有机悬浮物含量高，易腐败，排入水体会消耗水中的溶解氧，而且车间废水分批次排放，排放不均匀。现拟对塑料颗粒清洗废水进行处理，污水要求循环利用。

1.4方案编制单位

山东尚清环保科技有限公司技术部

二、设计基础                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            

2.1设计依据

2.1.1建设项目环境保护管理办法（1986年3月26日国务院环境保护委员会、国家计划委员会、国家经济委员会颁发）；

2.1.2建设项目环境保护管理条例（1998年11月18日国务院第10次常务会议通过）；

2.1.3《室外排水设计规范》GB50014—2006；

2.1.4甲方提供的有关数据资料。

2.1.5其它规范及标准：

《室外排水设计规范》 GB50014-2006；

《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-2002；

《工业防腐设计规范》GBJ46-82；

《工业污染物产生和排放系数手册》；

《城市区域环境噪声标准》 GB3096-93；

《供配电系统设计规范》GB50217-94；

《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003;

《自动化仪表选型规定》HG20507-92;

《低压配电设计规范》GB50054-95；

《泵站设计规范》GB/T50265-97；

2.2设计原则

2.2.1严格执行国家和地方环保、卫生和安全等法规，经处理后主要水质指标符合国家有关标准；

2.2.2设计中坚持科学态度，采用的水处理工艺既要体现技术先进、经济合理，又要成熟、安全可靠，并具有操作简单、运行管理方便等特点；

2.2.3 处理单元相对紧凑、占地尽可能少，在确保运行稳定、出水水质达标的前提下，尽量降低工程造价及运行成本；

2.2.4设计中坚持污水生化处理与生态化处理思想相结合的原则，营造和谐的污水处理生态环境。

2.3项目范围

本方案设计范围包括污水处理工程内的污水处理工艺、土建、电气控制和污泥贮池等。污水处理工程以外的管网收集、污泥外运处理、出水外排、总电源引线等由业主负责实施。

2.4设计处理规模

根据提供资料，塑料颗粒清洗废水水量为80m³/d。废水主要产生于塑料清洗、造粒冷却时产生的污水。

2.5设计进出水水质

2.5.1进水水质

根据塑料行业污水水质特点及我公司历年来对塑料行业污水的经验分析，确定该污水水质情况如下：

2.5.2设计出水水质：

排水水质应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB8979-2002）中的一级A排放标准，剩余污水可回用于生产及农田灌溉。主要指标如下：

执行排入地表水体的水污染物排放限值

表中单位均以mg/l计，PH除外。

三、处理工艺分析

塑料颗粒清洗废水中含有大量悬浮物、无机盐、塑料颗粒、土沙粒等杂质。根据对废水水质特点分析和水样测试以及排放标准的综合分析对比后确定：

3.1该塑料颗粒清洗污水前段预处理采用气浮法和沉淀法同时进行，需要排放的污水后续处理采用“生化工艺处理+MBR膜工艺”以确保达标排放。

3.1.1气浮沉淀装置选用气浮沉淀一体机。气浮沉淀一体机具有以下特点：

⑴处理能力大、效率高、占地少，去除水中的悬浮物及不可溶性COD，工艺过程及设备构造简单，便于使用、维护。

⑵不用机械刮泥设备，每个贮泥斗单独设排泥管，各自独立排泥，互不干扰，保持沉淀浓度
（3）曝气机可以调节气泡大小，以保证最有效的絮凝效果
（4）集沉淀絮凝气浮于一体，大大减少了设备基础投资

（5）COD除去率75%-85%，SS除去率90%-98%

3.1.2生化处理单元

生物接触氧化法在池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。因此，它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过人工曝气供给。生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生膜的生长，形成生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜将随水流出池外。

l 生物接触氧化法的主要特点

1、由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池的生物固体量，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；

2、由于相当一部分微生物固着生长的填料表面，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；

3、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属完全混合型，因此，生物接触池对水质水量的骤变有较强的适应能力；

4、由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定水平，污泥产量可相当于或低于活性污泥法。

5、由于该系统日产生的污泥量很少，根据相关设计规范的要求，污水经沉淀后，污泥可直接排入污泥槽，同化粪池污泥一起定期清理。

1、 MBR简介

膜生物反应器（MBR）是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术，可用于有机物含量较高的市政或工业废水处理。虽然有氧MBR过程的技术应用可以追溯到20世纪70年代，但是它在污水处理领域的大规模商业应用也是在过去的10年间刚刚开始的。

MBR是高效膜分离技术与生化技术相结合的新型污水处理技术。它继承了膜分离技术和生化处理技术的特点并强化了生化处理效果。

 2、 与传统的活性污泥法相比，MBR具有以下优点：

(1)0.05微米膜过滤产水，出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用；

(2)与传统处理系统相比，可节省50%的土地使用面积；

(3)由于膜的高效截流作用，微生物完全截流在反应器内，实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使运行控制更加灵活稳定；

(4)反应器内的微生物浓度高达5000-8000毫克／升，生化效率高，耐冲击负荷强；

(5)泥龄(SRT)长，有利于增值缓慢的硝化细菌的截流、生长和繁殖，系统硝化效率得以提高；

(6)反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄条件下运行，剩余污泥排放量少；

(7)膜分离使污水中的大分子难降解成分在生物反应器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率；

(8)系统自动化程度高，采用正泰电子元件，可实现全程自动化控制；

(9)模块化设计，结构紧凑，占地面积小，运行费用低廉。

3.2本工艺采取以下措施：

（1）大颗粒悬浮物和杂质易堵塞泵，会影响整个后续工艺处理，故方案中采用细格栅。

（2）有机物含量较高，采用气浮沉淀一体机处理，通过加药搅拌絮凝后，悬浮物通过溶气水上浮到水面，通过刮渣系统将悬浮物刮出；沉淀物沿斜管下滑到设备底部，由排泥管将沉淀污泥排出；该设备可去除大部分悬浮物和沉淀物以及不溶性有机物。

（3）排放污水进入生化处理单元，通过生物菌降低水中有机物含量，后续进入MBR膜池以使出水达标排放。

（4）应业主要求，处理后污水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB8979-2002）中的一级A排放标准,剩余污水可回用于生产，并用于农田灌溉。

四、工艺流程设计

4.2 工艺流程说明

塑料颗粒清洗废水由收集管网收集，自流进入格栅渠，经细格栅去除水中较大的悬浮物，出水自流进入调节池，在调节池内调节水量和均化水质；调节池内设置污水提升泵和液位控制器，当水位到达限值时由水泵将污水提升进入气浮沉淀一体机，经过加药设备将搅拌均匀的PAC/PAM溶液输送至反应区，在反应区污水与PAC/PAM溶液充分混合反应，将污水中的有机物絮凝成团。在该系统内，通过释放溶汽水，水中的悬浮物在微小气泡黏附下上浮到水面，由刮渣设备将悬浮物刮至污泥池，去除悬浮有机物；比重大的有机物会沉降慢慢下滑至设备底部，通过排泥阀排至污泥池内。经设备处理后的上清液自流进入缓冲池，在缓冲池内调节水量和均化水质，再由污水提升泵将水提升至微生物生化处理单元，通过生物的吸附降解作用，去除废水中剩余的污染物质，再进二沉池，使从填料表面脱下的生物膜在二沉池中沉淀，大部分污泥回流重新进入厌氧池进行反硝化，剩余污泥定期抽进污泥储存池。气浮池浮渣和排泥管的沉降污泥排入污泥储存池，定时外运处理，生化系统出水进入MBR膜池进行深度净化，净化污水达标排放，也可回用于生产及农田灌溉。