第五章 污染防治措施分析与评价 5.1 地表水环境防治措施 5.1.1 施工期地表水环境防治措施 (1)本工程施工期应尽量避开雨季,如确因工程需要无法避开时,应优化施工工艺,合理安排施工工期,缩短施工时间,尽可能减小水土流失量。 (2)施工区应建有排水明沟,以减小径流对施工场地的冲刷作用,可以利用施工过程中的部分坑、沟作沉淀后排入当地地表水或再利用于堆场、料场喷淋防尘、道路冲洗、驶离施工区的车辆轮胎冲洗等。 (3)把水土保持工程措施与水土保持生物措施结合起来,有效减少施工区域的水土流失。 (4)施工过程中产生的泥浆水应根据不同的量设置不同大小的沉淀池,施工工地设一个沉淀池,施工废水、地下坑泥浆水、雨水径流经过沉淀池处理,上清液作为普通废水排出,沉淀物可作为低洼地的填土,但不能与生活垃圾混放。 (5)施工过程产生的生活污水直接进入一期工程进行处理。 (6)散料堆场四周用石块或水泥砌块围出 0.5m 以上的防冲墙,防止散料被雨水冲走。 5.1.2 运营期地表水环境防治措施 污水处理厂运行过程中产生的废水主要为厂区生活污水和生产废水。根据计算,本工程运行期生产生活废水产生量为6778t/d,其主要污染物为CODCr和SS,上述废水可经厂内污水管道收集排至粗格栅间前的集水池,与城市污水一并处理。由于厂内排放的废水水量少,浓度低,对工程进水浓度基本无影响,经处理后可以实现达标排放。 5.2 环境空气防治措施 5.2.1 施工期环境空气防治措施 根据《郑州市大气污染防治条例》、《郑州市2017年大气污染防治攻坚行动方案》等相关文件要求,按照“六个到位”和“六个百分之百”的要求强化施工工地扬尘治理,尽可能减少项目施工期产生的废气对周围大气环境的影响,建议采取以下措施: (1)施工期间,沿线应设围挡措施,以减少扬尘的扩散和污染,特别是在临时的弃土堆场等建筑工地需要设置围挡设施,围挡墙高度不得低于 1.8m。 (2)施工期间的料堆、土堆等应加防起尘的措施,挖出的弃土应及时清运,运输车辆要采用防止散落和尘土飞扬的措施,以防止施工现场的尘土向四周扩散。一旦有弃土、建材撒落应及时清扫。 (3)工程施工中沟渠挖出的泥土堆在路旁,旱季风致扬尘和机械扬尘导致沿线尘土飞扬,影响附近居民生活。为减少扬尘对周围环境影响,建议施工中遇到连续的晴好天气又起风的情况下,对弃土表面洒上一些水,防止扬尘。工地上所有裸露地面应经常洒水,使其保持一定的湿度,在行车或刮风时不致形成大量扬土。 (4)加强运输管理,散装车不允许超高、超载,以免物料颠簸洒出。文明装卸,避免袋装水泥散包,注意运输车辆的清洗和维修保养。 (5)加强环保教育,提高施工人员的环境保护意识,坚持文明施工、科学施工。 (6)施工过程中将使用大量内燃机施工机械和车辆,这些机械和车辆在运行时将产生尾气污染,建议选用烟气量少的内燃机械,以缓解建设项目施工对该地区大气环境的影响。同时要加强对施工机械的维修、保养,禁止使用柴油的机械超负荷运行,减少烟度和颗粒物的排放。 (7)施工现场道路上的泥尘量一般很大,进出施工现场车辆在进出口用水将车轮冲洗,同时要求运输车辆在进出施工现场时减慢行驶速度,以缓解施工扬尘污染影响。 (8)配合交通部门对工地周围道路交通的组织,避免因施工造成交通堵塞,减少由此引起的车辆怠速行驶引起的尾气排放。 5.2.2 运营期环境空气防治措施 5.2.2.1 除臭措施 污水处理厂产生的废气主要是污水处理各工艺单元及污泥处理单元产生的恶臭气体,其主要成份为硫化氢、氨等物质。 本次工程污水处理区域的除臭采用生物滤池方法;污泥脱水、干化、焚烧系统采用化学洗涤+生物滤池的主要除臭方法;污泥车间内部空间气体的改善采用的是送新风+机械排风的补充除臭方法。为控制污水及污泥处理过程中臭气排放,拟设置8套完善的除臭系统,输送过程采用全封闭操作,确保臭气能有效收集。臭气经收集后输送至生物除臭车间,经除臭处理后通过15m高的烟囱排放,严格控制废气排放浓度及排放量,确保厂界氨、硫化氢、甲烷和臭气浓度能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)表4二级标准。大气预测结果表明,根据设计的废气排放量及浓度进行计算,厂界废气排放浓度可以达标,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)表4二级标准的要求。 5.2.2.3 烟气净化 污泥干化焚烧车间废气处理采用“化学法+物理法”的处理工艺,能有效对烟气中各类污染物进行控制,做到达标排放,具体如下: (1)酸性气体(HCl、SO2、HF)控制 在燃烧室中限氧燃烧,SO2生成受到限制,剩余SO2及 HCL、HF等酸性气体通过化学反应去除,HCl、SO2的排放浓度可分别控制在50mg/Nm3、80mg/Nm3 之内。 (2)NOx控制 通过限制一次助燃空气量以控制燃烧中产生的 NOx量。 (3)CO去除 在焚烧过程中通过热载体一次风的运动对污泥进行充分的翻动和混合,避免局部缺氧造成 CO的产生;同时在炉膛中按需喷入适量二次空气及与烟气混合,使CO及其它还原性气体(NH3、H2、HCN 等)在高温下进一步氧化,从而去除 CO。 (4)重金属去除 首先,尽可能将含有重金属的污泥在市政管网前段通过环保监管的方式实现控制。 其次,焚烧过程重金属去除的最佳方式为通过降温的方式将易挥发的重金属冷凝,然后用集尘设备与粒状污染物同时去除之,再用袋式集尘设备去除,做到达标排放。 (5)二噁英类/呋喃有机污染物控制措施 根据二噁英类产生原理,控制二噁英类及其再合成的最佳方法是做到尽可能使垃圾在炉内得到完全燃烧,并在烟气冷却过程中防止二噁英类再合成。对烟气冷却必须考虑的是:要尽量减少有助于二噁英类合成的温度范围内烟气和含尘的停留时间,要使余热锅炉或设施的水管不易沾住烟气中的飘尘,并可能方便地清灰。 根据国外污泥焚烧厂的实践资料表明,通过良好的燃烧控制,国外目前一般通过“三 T”控制(即烟气温度、停留时间、燃烧空气的充分混和),可使垃圾中的原生二噁英类 99.99%得以分解。 在炉内烟气的停留时间不小于2秒。在这二秒过程中,必须具有足够高的燃烧温度。足够的排气温度以降解未燃烧物料。最低温度是800℃,理想的温度应该大于 900℃,温度高,可使烟气的停留时间相对减少。然而,过高的温度会引起炉灰沾住炉壁。因此,现代焚烧技术一般采用 850℃和 2秒以上的停留时间。 根据国外焚烧厂的实践经验,CO浓度与二噁英类浓度有一定的相关性。在炉中烟气要和二级空气充分混合(搅拌),需要通过设计来调整空气速度、空气量和注入位置,减少 CO,以减少二噁英类的浓度。 二噁英类除了焚烧技术控制外,本项目在后置的污染防治设备中,采用技术成熟可靠的专用设备来控制微量的二噁英类。 通过采取上述措施, 二噁英类排放浓度可控制在0.1ngTEQ/Nm3 以下,满足达标排放的要求。 5.2.2.3 设置卫生防护距离 虽然污水处理厂的恶臭产生单元均采用加盖密闭和生物除臭措施,但仍不能完全避免恶臭气味的无组织排放。 限于目前的经济条件与技术标准,尚不可能对厂内的所有臭气味进行除臭处理,依据当前较为广泛普遍的处理办法,在本工程这些设施周围及厂界围墙内设置防护绿化隔离带,植树种草,既美化环境也可起到防治臭味扩散的效果,有效减缓恶臭气味对周围环境的影响。 在依据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB/T1320l—91)的有关规定进行计算后,评价建议工程应在恶臭气体产生单元四周设置200m的卫生防护距离(具体为西北厂界外180m,其余方向均在厂界范围内),同时在厂界内种植绿化隔离带,减轻工程恶臭气体对环境的影响。 根据《关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》,污泥焚烧类新改建项目环境防护距离不得小于300米,故本工程环境防护距离拟定为300m,具体为西北厂界外275m。 根据调查,评价拟定的卫生防护距离以及环境保护距离范围内无村庄、学校及医院等环境空气敏感点。 5.3 噪声防治措施 本工程噪声的主要来源是泵类和鼓风机。按照工程设计,本工程水泵多位于水下,在地表的泵也要安装于室内,采用隔音、吸音、降噪等措施,设置隔音门窗、房内用吸音材料,并在设备选型上优先选用低噪音设备。鼓风机也多放置于室内,采取隔音、降噪措施降低对环境的影响。 评价对本工程厂界噪声进行了预测,结果表明工程运行产生的噪声对厂界噪声值贡献值很小,昼间和夜间厂界噪声均可满足《工业企业厂界噪声标准》2类标准的要求;各厂界环境噪声均可满足《声环境质量标准》(GB3096-2008)2类标准。因此,本工程的各种产生噪音的设备在采取评价提出的防治措施后,对周围环境产生的影响在可接受的范围内。 5.4 固体废弃物处置措施 5.4.1 施工期固体废弃物处置措施 1. 生活垃圾委托环卫部门定期清运,避免对周围环境产生影响; 2. 拟建工程的建筑垃圾为普通固体废物,不含有毒有害成分,应考虑用于市政与规划部门指定的建设工程基础填方、洼地填筑进行消纳; 3. 评价要求施工垃圾大部分都回用,剩余少量的送到填埋场进行填埋; 4. 加强渣土管理,以缓解施工期固体废物对周围敏感点的环境影响。 5.4.2 运营期固体废弃物处置措施 1. 渣物、沉砂池沉砂、生活垃圾、炉渣 (1)设置专门设施及场地临时堆放拦污栅渣物、沉砂池沉砂、生活垃圾及炉渣; (2)生活垃圾由环卫部门定期清运; (3)污泥焚烧炉渣立足于资源化利用,可利用的途径包括作为水泥厂水泥骨料或辅料、制砖、作为道路路基等实现建材利用,当措施无法保证时应运往垃圾填埋场处置。 2. 飞灰 据《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)要求,飞灰应按照危险废物进行管理,故本工程污泥焚烧产生的飞灰应交由具有相关资质的专业单位进行安全处置。 5.5 地下水环境污染防治措施 污水处理厂构筑物大多为混凝土结构,由于厂址区域地下水位较高,如果厂区构筑物防渗措施较差,会导致污水渗入地下,污染地下水。为防止地下水污染,在构筑物施工过程中应做到: (1) 池体混凝土抗渗性能必须达到设计要求; (2) 底板混凝土高程和坡度要满足设计要求,池壁垂直、表面平整,相临湿接缝部位的混凝土应紧密,保护层厚度符合规范规定; (3) 浇筑池壁混凝土前,混凝土施工缝应仔细凿毛清理冲洗干净,混凝土要衔接密实,不得渗漏;预埋管件、止水带和填缝板要安装牢固,位置准确; (4) 每座水池必须做满水试验,质量达到合格; (5) 混凝土池壁与底板、壁板间的湿接缝和施工缝部位的混凝土应当密实、结合牢固; (6) 混凝土质量验收应符合国家规范; (7) 采用的“止水带”等防水材料应满足产品验收质量要求。 5.6 事故风险分析 5.6.1 污水处理系统事故风险分析 根据类比调查,污水处理厂可能出现的事故状态主要包括以下两种情况: 1. 停电状态下 污水处理厂最为严重的事故就是全厂停电,处理设施全部停运,进水未经任何处理直接排放,尤其是变电站遇到故障或常时间停电不运转会造成反应池内微生物大批死亡,而微生物培养需较长时间,在这段时间内污水只能从厂进水井直接溢流排入水体,将使受纳水体受到严重的污染。在这种事故状态下,污水处理厂的排水量为100万t/d,排水水质即为进水水质,即CODCr520mg/L,氨氮58mg/L。 2. 设备故障及工程维修状态下 本期工程设计时,主要设备均有备用,因而工程因设备故障而造成的污水处理厂停止运行的情况下一般是不存在的。但污水处理厂在运行中,如发生格栅堵塞、管道损坏、池子泄漏等情况时,在对这些处理设施进行检修时,或者在对处理设施进行日常维护时,处理设施停运,将不可避免地造成污水处理能力的下降,但这种情况一般持续时间较短,在此种状态按处理效率下降50%计,污水处理厂的排水量为100万t/d,排水水质为即CODCr260mg/L,氨氮29mg/L。 在污水处理厂发生停电事故或出现机械设备故障的情况下,全部或部分处理单元停运,导致全部或部分废水未经处理超标排放时,主要污染物浓度均远高于正常运行时的排水水平,会对下游受纳水体水质造成严重影响。 为了减轻区域污染物总量控制压力,满足工程设计出水指标,保证郑州市地表水环境责任目标的实现,工程应采取一定的防范措施,尽量避免事故排放现象的发生。 (1) 污水处理厂采用多路供电,主要设备考虑备用,机械设备采用性能可靠的优质产品; (2) 污水厂内主要处理建筑物在设计时均进行分组,提高事故保证率; (3) 选用优质设备,对污水处理厂各种机械、电气、仪表等设备选择质量优良、事故率低、便于维修的产品,易损部件有备用件,在出现事故时能及时更换; (4) 加强事故苗头监控,定期巡检、调节、保养、维修,及时发现有可能引起事故的异常运行苗头,消除事故隐患; (5) 严格控制处理单元的水量、水质、停留时间、负荷强度等工艺参数,确保处理效果的稳定性。配备流量、水质自动分析监控仪器,定期取样监测。操作人员及时调整,使设备处于最佳工况。如发现不正常现象,就需立即采取预防措施; (6) 建立安全操作规程,严格按规程办事,定期对污水处理厂人员的理论知识和操作技能进行培训和考核; (7) 加强运行管理和进出水的监测工作,未经处理达标的污水严禁外排; (8) 制订风险事故的应急措施,明确事故发生时的应急、抢险操作制度。 类比国内城市污水处理厂的运行情况,只要严格按照设计规范的要求进行建设,加强管理人员对机械设备的维护管理,总结运行管理经验,即可确保污水处理厂的正常运行,出现此类事故的概率很小。 5.6.2 污泥焚烧系统环境风险分析 污泥焚烧炉运行过程所使用的主要设施与设备包括污泥仓、污泥焚烧炉、烟气净化系统等,所使用到的辅助材料主要有生石灰和活性炭,燃料为经干化处理后的剩余污泥,并补充天然气作为助燃燃料。 1. 设备危险性分析 (1)焚烧过程中潜在危险性 污泥焚烧炉出现故障,导致炉膛内温度无法达到850℃或烟气在炉内停留时间不到2s,会造成二噁英污染物的排放量增大。 (2)飞灰运输事故潜在危险性 飞灰运输罐车事故,严重的导致贮罐破裂,飞灰进入沿途水体、土壤等,使事故沿途环境受到污染。 (3)火灾、爆炸事故潜在危险性 包括工艺设计因素、设备因素、管理因素、环境灾害因素所引发的火灾和爆炸事故。 2. 物质危险性 污泥焚烧系统的燃料不属于有毒有害物质。运行过程中所使用的辅助材料为天然气,属于易燃品,由附近的天然气管道供应,无需储存且用量较小。焚烧过程中产生的二噁英和焚烧飞灰为主要风险物质。 (1)焚烧飞灰可通过固化稳定、高温熔融等技术实现无害化处理,只要在运输过程中加强管理,发生环境风险事故的可能性很小; (2)二噁英排放事故风险分析 突发设备故障可能会造成烟气二噁英排放量的短时间增大甚至超标排放。参考中国科学院大连化学物理研究所现代分析中心对某垃圾焚烧发电厂布袋除尘器前后二噁英浓度检测结果,布袋前二噁英最大浓度为4.956ngTEQ/m3,布袋后二噁英最大浓度为0.066ngTEQ/m3,同时参考目前我国垃圾焚烧发电厂的实际运行情况设计了正常排放工况与非正常排放工况,以了解不同工况下二噁英摄入量的达标情况。 正常工况,烟气中二噁英排放浓度为0.1ngTEQ/m3。 非正常工况:1)布袋除尘器发生少量布袋破损,烟气中二噁英排放浓度短时增大至1ngTEQ/m3,该故障基本可在1h内完成修复并转入正常工况;2)二噁英净化系统完全失效,烟气中二噁英排放浓度增大至6ngTEQ/m3,预计在6h内完成调试修复转入正常工况,如不能修复则停机处理。 关于二噁英的环境质量标准和人体摄入参考标准,我国尚无相应的规定,根据《关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》(环发[2008]82号)中有关规定,经呼吸进入人体的二噁英摄入量的评价标准可参考世界卫生组织(WHO)提出的标准,即二噁英人体每日可耐受摄入量4pgTEQ/kg,经呼吸进入人体的允许摄入量按每日可耐受摄入量的10%计。人体体重按照平均60kg进行估算,成人每天经呼吸进入人体的空气约为12~15m3,此处取上限15m3。评价以估算模式预测不同工况下二噁英排放的最大落地浓度,计算人体经呼吸每日最大二噁英摄入量,并分析该摄入量对人体的危害性,由计算结果可知,在正常工况和不同的非正常工况下人体经呼吸每日最大摄入二噁英的量均远小于允许摄入量参考标准值。 根据预测结果,二噁英事故排放对周围环境影响较小。 第六章 评价结论与建议
6.1 评价结论 6.1.1 工程建设的意义 郑州市是河南省省会,地处淮河流域贾鲁河水系。本工程的建设将提高郑州市污水收集处理率,显著降低水体污染负荷,为实现在“十三五”期间污染物排放量的减少、实现区域污染物总量控制奠定了基础,并为实现淮河流域的污染治理作出积极贡献。工程建设具有显著的环境效益、社会效益。 本工程建成后,郑州新区污水处理厂污水处理规模将达到100万m3/d,污泥处理规模将达到1300t/d,为国内为数不多的大型污水处理厂,其建设和运行可为国内大型污水处理厂的运行管理积累宝贵经验。 6.1.2 评价区域环境质量基本满足环境功能区划要求 (1)贾鲁河上游来水水质除TN和TP外,其余各指标均可以满足Ⅳ类水体要求。从2017年3月中旬起,贾鲁河中牟陈桥断面主要污染因子浓度基本可以满足郑州市“十三五”考核目标要求,陈桥断面水质趋于改善。 (2)现状监测结果表明各监测点除PM10外,其余各监测因子均可达到《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中的二级标准,且占标率较小。PM10存在不同程度超标现象,评价认为与监测时天气干燥且风沙较大有关。 (3)地下水各项监测因子均可达到《地下水环境质量标准》(GB/T14848-93)中的Ⅲ类标准,地下水水质较好。 (4)现状监测结果显示,各监测点昼、夜声环境质量均可达到《声环境质量标准》(GB3096-2008)2类区标准,项目区声环境质量现状较好。 6.1.3 工程污染物达标排放 1. 废水 本项目运行过程中产生的废水主要包括生产废水和生活污水。生产废水主要是污泥脱水产生的废水,生活污水主要是职工生活废水,全部通过厂区内的污水管道系统收集,汇入进水泵房集水池,而后与城市污水一起进入污水处理系统进行处理。 2. 废气 本项目主要的大气污染物为NH3、H2S、SO2、NOx及少量二噁英。采用生物除臭工艺及烟气净化系统进行处理,处理后的NH3、H2S可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)厂界排放浓度的要求,SO2、NOx及二噁英可到达《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)的要求。 3. 固废 本工程产生的固废主要有格栅拦截的渣物、沉砂池沉砂、飞灰和炉渣以及生活垃圾。 渣物主要来自粗、细格栅,为一般的生活垃圾,经收集后采用半封闭式自卸车统一外运至填埋场。 沉砂池沉砂采用半封闭式自卸车统一外运至填埋场。 本工程干化+焚烧规模为1000t/d,焚烧处理后产生的炉渣属于一般固体废弃物,立足于综合利用,措施无法保证时可运至垃圾填埋场处置。 根据设计,本工程焚烧处理后产生的飞灰按照危险废物进行管理,交由具有相关资质的专业单位进行安全处置。 本项目产生的生活垃圾较少,由环卫部门定期清运。 4. 噪声 本工程的主要噪声源为鼓风机及各种泵类等,多位于水下,对地面的影响不大。在同时采取隔声、减震等措施后噪声源强一般在50~75dB(A)。 6.1.4 环境影响评价及二次污染防治措施分析结论 (1)工程建成后,贾鲁河水质将有明显改善;(2)工程产生的恶臭气体及污泥干化焚烧产生的废气在采取评价提出的各项防治措施后,不会对区域环境空气造成明显的不利影响; (3)工程的建设不会对周围声环境质量造成明显不利影响; (4)由于地表水水质改善,区域地下水水质预计也将有所改善; (5)运行期产生的固体废弃物在分别采用评价提出的针对一般废弃物和危险废弃物的处理措施后不会对周围环境造成不利影响; (6)加强厂区、厂界绿化,种植绿化隔离带,可有效抑制噪声和恶臭对周围环境的影响; (7)加强安全防范措施,尤其是消毒、污泥焚烧等生产单元应进行严格的安全生产管理; (8)评价建议自恶臭产生源边界向外设置200m的卫生防护距离;自污泥焚烧车间向外设置300m的环境防护距离。 6.2 建议 (1)本工程污泥采用干化+焚烧技术,属于新工艺新技术,其在本工程的应用能够起到很好的引领作用。建议做好设施的运行管理和措施,及时检修,保证工艺设备正常平稳运行。 (2)建议郑州市污水净化有限公司积极寻找和拓展再生水回用的途径和方式。 (4)由于目前省内尚未有类似运行实例,建议对污泥干化+焚烧系统项目建成后实施追踪评价,对其污染物排放情况进行监测,发现超标情况及时采取措施。 6.3 评价总结论 郑州新区污水处理厂二期工程的建设符合符合国家的环保政策以及郑州市城市发展规划及环境保护规划;二期工程完成后,可满足服务区域内污水和污泥处理量的要求,全厂出水水质可满足环保部门批复标准的要求,可大幅度地削减区域水污染物的排放量,进而对改善淮河流域水质发挥积极作用。 根据环境影响预测结果,二期工程运行后,其二次污染对周围环境没有明显不利影响。该工程建设具有显著的社会、环境效益,工程在推荐厂址上进行建设从环保角度讲是可行的。 |