引言地毯厂生产废水具有有机物含量高、悬浮物多、成分复杂、色度高、可生化性差和水质变化大等特点，直接排放会造成环境污染且处理难度较大。目前，国内大部分地毯厂均采用物化-生化组合工艺对排放的生产废水进行处理，处理效果较好[1]。近年来，纺织染整行业新技术的不断发展，各种难降解的染料和助剂大量进入地毯厂生产废水，造成该类废水的处理难度大大增加。我国环保政策日趋严格，很多早年建设的污水处理站因工艺缺失、设备年久失修以及处理效率低下等原因无法满足国家制定的新排放标准。河南某地毯厂现有地毯加工及地毯喷射印花等生产项目。该厂于2017年进行第一次扩容改造，废水处理能力达到100 m3/d，处理工艺为“预处理+混凝沉淀+水解酸化+生物接触氧化+臭氧氧化”，排放标准执行《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 4287—2012）表2规定的间接排放限值标准。为了保护黄河流域水体环境，2022年9月下发通知要求包括该厂在内的黄河流域沿线工厂的外排水执行《河南省黄河流域水污染物排放标准》（DB 41/2087—2021）。根据企业已有污水处理站的运行工艺，出水水质难以满足《河南省黄河流域水污染物排放标准》（DB 41/2087—2021）规定的限值，本次提标改造计划在原有工艺的基础上增加缺氧处理工艺和混凝沉淀处理工艺。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.05.023.T001表1原污水处理站设计进水水质及排放标准项目COD/(mg/L)BOD5/(mg/L)NH3-N/(mg/L)SS/(mg/L)色度/倍进水水质2 500~3 2001 000~1 50030~50400~700800~1 000排放标准≤80≤20≤10≤50≤5010.3969/j.issn.1004-7948.2023.05.023.T002表2设计进水水质及排放标准项目COD/(mg/L)BOD5/(mg/L)NH3-N/(mg/L)TN/(mg/L)SS/(mg/L)色度/倍进水水质2 500~3 2001 000~1 50030~5040~70400~700800~1 000排放标准≤40≤10≤3（5）≤12≤20≤30注：括号外数值为4月~10月排放限值，括号内数值为1月~3月、11月~12月排放限值。1原排放标准及处理工艺1.1原设计进、出水水质原污水处理站的进水水质及排放标准如表1所示。1.2原处理工艺地毯厂废水处理原工艺流程如图1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.05.023.F001图1地毯厂废水处理原工艺流程1.3原有工艺存在问题（1）新标准要求总氮的排放量在12 mg/L以下，而原有污水处理系统未采用反硝化处理工艺，不能将水中的硝态氮、亚硝态氮等含氮物质去除，因此排水中的总氮不能满足新标准规定的限值。（2）原有臭氧氧化反应器设备老化严重，且处理效果差，故障率高，经常导致出水COD超标，严重影响污水处理站的运行效果。2提标改造工艺设计根据国内地毯厂生产废水处理工程经验及研究成果[2-6]，结合本工程的实际情况，确定在原有工艺基础上增加缺氧处理工艺和混凝沉淀处理工艺，并停用臭氧氧化反应器，同时将原有中间水池改造为二沉池，保证水路畅通。2.1设计进、出水水质该地毯厂排放的生产废水主要来源为地毯生产过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸碱等，废水中有机物含量高、悬浮物多、色度大、成分复杂，厂内原有污水处理站不能满足新的排放标准，急需升级改造。设计进水水质及排放标准如表2所示。2.2提标改造后工艺流程污水处理站提标改造后的工艺流程如图2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.05.023.F002图2污水处理站提标改造后工艺流程2.3主要工艺设计（1）格栅渠。改造措施：利用现有。现有格栅渠1座，砖混结构，尺寸为4.5 m×0.5 m×3.0 m，内部设置可提升式细格网一个，主要功能为拦截污水中的大漂浮物。（2）调节池。改造措施：利用现有。现有调节池1座，全地下式钢混结构，尺寸为4.0 m×4.0 m×4.4 m，有效容积64 m3，停留时间15.4 h。内部设置提升泵2台（1用1备），扬程13 m，功率1.1 kW；调节池底部设曝气搅拌系统。（3）混凝池。改造措施：利用现有。现有混凝池1座，碳钢结构，尺寸为2.0 m×2.0 m×2.5 m，分为4个小加药池，单池尺寸为1.0 m×1.0 m×2.5 m。每池设置搅拌机1台，总混凝时间为2.1 h，设置NaOH加药装置、FeSO4加药装置和PAM加药装置各1套。（4）沉淀池。改造措施：利用现有。现有沉淀池1座，尺寸为2.1 m×2.1 m×4.0 m，内有斜管填料6.62 m3，池子表面负荷0.94 m3/(m2·h)，内设离心泵2台（1用1备），扬程15 m，功率0.75 kW。（5）中间水池。改造措施：利用现有。现有中间水池1座，钢混结构，尺寸为2.6 m×2.6 m×3.2 m，有效池容20.28 m3。内设提升泵2台（1用1备），扬程18 m，功率1.1 kW。（6）水解酸化池。改造措施：利用现有。现有水解酸化池1座，碳钢结构，尺寸为8.5 m×2.5 m×2.8 m，有效容积53.1 m3，上升流速0.49 m/h，内有聚丙烯材质组合填料31.88 m3。（7）缺氧池。改造措施：新建。碳钢结构，尺寸为4.5 m×3.0 m×3.3 m（超高0.3 m），设置低速潜水推流器1台，用于搅拌池内混合液，功率为1.5 kW；新增生物接触氧化池至缺氧池硝化液回流系统1套，设置3台硝化液回流泵（2用1备）对硝化液进行回流，泵流量10 m3/h，扬程13 m，功率0.75 kW。（8）生物接触氧化池。改造措施：利用现有。现有生物接触氧化池1座，尺寸6.0 m×4.5 m×2.8 m，碳钢结构，有效池容积62.1 m3，填料容积负荷0.49 kgBOD5/(m3·d)，停留时间14.9 h，池底部设置曝气器54套，池内设置填料40.5 m3。（9）二沉池。改造措施：改造中间水池+利用现有。现有二沉池3座，碳钢结构，单座尺寸为1.5 m×1.5 m×2.8 m，将原有的中间水池（尺寸为1.5 m×1.5 m×2.8 m）改造为第4座二沉池，改造后共4座。表面水力负荷0.69 m3/(m2·h)，设置污泥回流泵2台（1用1备），扬程10 m，功率0.75 kW。（10）一体化混凝沉淀池。改造措施：新建。半地上式一体化碳钢结构，包含混凝池、絮凝池、沉淀池和中间水池。总尺寸为4.0 m×2.0 m×2.7 m。其中混凝池结构尺寸1.0 m×1.0 m×2.7 m，容积2.4 m3，设置桨叶式搅拌机1台，功率0.75 kW，配套PAC加药系统1套；絮凝池结构尺寸1.0 m×1.0 m×2.7 m，容积2.4 m3，设置桨叶式搅拌机1台，功率0.75 kW，配套PAM加药系统1套；沉淀池结构尺寸2.0 m×2.0 m×2.7m（超高0.3 m），表面水力负荷1.04 m3/(m2·h)，配套斜管填料3.5 m3，配套排泥系统1套，设置2台排泥泵（1用1备）进行排泥，泵流量6 m3/h，扬程10 m，功率0.37kW；中间水池结构尺寸1.0 m×2.0 m×2.7 m，设置提升泵2台（1用1备），对沉淀池出水进行提升，泵流量10 m3/h，扬程13 m，功率0.75 kW，材质铸铁，设置电磁流量计1套。（11）污泥池。改造措施：利用现有。现有污泥池1座，钢混结构，尺寸为2.0 m×2.0 m×2.7 m，有效池容10 m3。（12）设备间及配电室。改造措施：利用现有。现有设备间及配电室1座，砖混结构，尺寸为10.0 m×5.0 m×4.2 m，设置罗茨风机2台（1用1备），风量3.08 m3/min，风压24.5 kPa，功率4 kW。（13）污泥脱水间。改造措施：利用现有。现有污泥脱水间1座，砖混结构，尺寸为7.0 m×4.0 m×4.2 m，设置板框压滤机1台。3工艺调试及运行效果3.1工艺调试（1）缺氧池。在缺氧池内注入水解酸化池排放的污水，注入水量为池容的一半，接种活性污泥，选择污水处理厂污泥池的浓缩污泥，污泥接种量为4 gTSS/L。接种污泥后，开启潜水推流器对混合液进行搅拌，开启硝化液回流泵对混合液进行回流，回流一段时间，调整进水量逐渐增大，使池内缺氧微生物逐渐适应本类废水。在此过程中，持续监测缺氧池内的溶解氧，保持溶解氧在0.5 mg/L以下，以维持缺氧环境。运行期间，每天监测生化池出水的TN指标，直至达到设计出水标准。（2）一体化混凝沉淀池。取二沉池出水做小试确定PAC以及PAM的药剂投加量，按实验的最佳加药量向池内投加PAC溶液以及PAM溶液，利用烧杯取混合液观察混凝效果。PAC溶液按质量浓度5%配制、PAM溶液按质量浓度1‰配制，在调试过程中，每天监测出水水质，并不断调整优化PAC以及PAM的投加量，直至出水水质达到设计出水标准，记录实际的加药量，后续按照此加药量进行投加。3.2改造后运行效果2022年9月，本工程各项工艺调试完成，进出水水质检测结果如表3所示。出水水质满足《河南省黄河流域水污染物排放标准》（DB 41/2087—2021）规定的限值。10.3969/j.issn.1004-7948.2023.05.023.T003表3进出水水质检测结果日期COD/(mg/L)BOD5/(mg/L)NH3-N/(mg/L)TN/(mg/L)SS/(mg/L)色度/倍进水出水进水出水进水出水进水出水进水出水进水出水9月1日2 678181 0809.634.80.3640.6211.60579685099月6日2 850271 1239.141.50.7247.9010.70520490089月17日2 771321 0348.840.00.5746.009.27709691084工程总投资及处理费用工程总投资24.75 万元，其中直接投资19.61 万元，间接投资5.14万元。直接投资主要包括构（建）筑物施工、设备、电气及安装工程等；间接投资主要包括设计费、调试费、管理费、运输费、税费等。新增直接运行费用为98.7元/d，主要包括电费、人工费以及水处理药剂费等，折合吨水处理费用0.99元。5结语根据本工程实际情况，本次提标改造在原有工艺的基础上增加缺氧处理工艺和混凝沉淀处理工艺来处理地毯厂生产废水，出水水质达到《河南省黄河流域水污染物排放标准》（DB 41/2087—2021）规定的限值。改造后工艺运行效果良好、管理维护方便，大幅度减少了地毯厂生产废水对生态环境的污染。