1、工程概略

　　云南省是小粒種咖啡的最適合種植區(qū)，經(jīng)過近20多年的產(chǎn)業(yè)化開展，目前已成為我國最大的咖啡種植基地，貿(mào)易集散地和出口基地。云南某咖啡產(chǎn)業(yè)集團公司主要從事咖啡粗加工、出口銷售，其配套建有目前國內(nèi)最大咖啡種植協(xié)作基地，年加工咖啡鮮果才能達(dá)10萬t以上。

　　咖啡豆粗加工根本工序為除石、分級→機械脫皮、脫膠→浸泡、清洗→烘干;生產(chǎn)廢水主要來自機械脫皮、脫膠及浸泡、清洗工序，高濃度廢水主要來自機械脫皮、脫膠段，其CODCr質(zhì)量濃度在20000mg/L左右，BOD5質(zhì)量濃度在2600mg/L左右，NH3-N質(zhì)量濃度在350mg/L左右，浸泡、清洗工序產(chǎn)生的廢水CODCr質(zhì)量濃度較低，根本在500mg/L左右，BOD5質(zhì)量濃度在200mg/L左右，NH3-N質(zhì)量濃度在20mg/L左右。

原生產(chǎn)廢水經(jīng)過投加生石灰、沉淀等簡單處置后外排進入瀾滄江。為滿足環(huán)保請求，該企業(yè)決議對原有污水處置設(shè)備實施改造。

江蘇銘盛環(huán)境設(shè)備工程有限公司通過對水質(zhì)和生產(chǎn)過程分析，結(jié)合多年工業(yè)廢水處理經(jīng)驗和中試結(jié)果，確定采用混凝沉淀-A2/O工藝對原有污水處理設(shè)備進行改造，處置后出水指標(biāo)到達(dá)GB8978—1996《污水綜合排放規(guī)范》一級規(guī)范。

　　2、廢水水量和水質(zhì)

　　由于該公司咖啡加工運用山泉水，上游用水戶較多，來水不穩(wěn)定，機械脫皮、脫膠均運用循環(huán)水，形成循環(huán)水中CODCr、SS、NH3-N濃度較高，pH值較低，且廢水中含有大量果膠。果膠是一類成分比擬復(fù)雜的多糖，分離狀態(tài)和理化性質(zhì)可分為原果膠、可溶性果膠和果膠酸。成熟水果中存在的主要為可溶性果膠，可溶性果膠是由半乳糖醛酸、半乳糖醛酸甲脂以α-1，4糖甘鍵銜接而成的高分子化合物，可生化性差，難以生化處置。機械脫皮、脫膠工序排放廢水量約占總廢水量的1/3，且為當(dāng)日生產(chǎn)完成后一次集中排放。浸泡、清洗段廢水排放量約占總排水量的2/3，排放方式為間歇排放，可生化性較好。2種廢水全部進入調(diào)理池混合后處置，以降低處置難度。污水處置站設(shè)計處置量為100m3/d。

　　分別取生產(chǎn)過程中的機械脫皮、脫膠廢水，浸泡、清洗廢水及2種廢水混合水樣，CODCr運用HACH-DRB200消解器+HACH-DR900便攜式多參數(shù)比色計實施現(xiàn)場測定，pH值運用HACH-HQ11d現(xiàn)場測定，BOD5、NH3-N拜托當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測實驗室測定，測試數(shù)據(jù)見表1。

　　3、廢水處置工藝

　　目前，國內(nèi)外含果膠工業(yè)廢水處理辦法主要有復(fù)合絮凝劑處置、混凝吸附法處置、果膠酶處置、生物接觸氧化法處置等方式。

　　咖啡粗加工廢水含大量果膠，果膠在適合條件下其溶液能構(gòu)成凝膠和局部發(fā)作甲氧基化，殘留的羧基單元以游離酸的方式存在或構(gòu)成銨、鉀、鈉和鈣等鹽。果膠在堿性環(huán)境下具有不穩(wěn)定的特性，同時，高濃度的堿性金屬鹽通常會使果膠的粘度降落，二價或三價金屬鹽的存在能夠抑止果膠的溶解性。分離鹽析法應(yīng)用果膠分子構(gòu)造中的羧基被鋁、銅、鋅、鉀等金屬離子中和生成不溶于水的果膠鹽而從溶液中別離出來的機理，依據(jù)中試結(jié)果，采用先調(diào)整pH值至弱堿性，再采用混凝沉淀-生化處置的工藝。工藝流程見圖1。

　　4、主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

　　(1)格柵池(原有改造)。

　　1座，鋼筋混凝土半地上式，構(gòu)造尺寸為2.7m×0.8m×2.0m。設(shè)置3mm不銹鋼人工格柵1套。

　　(2)調(diào)理池兼事故池(新建)。

　　1座，鋼筋混凝土地埋式，構(gòu)造尺寸為8.0m×8.0m×4.8m，有效水深4.0m。設(shè)置提升泵2臺，1用1備，流量為10m3/h，揚程為10m，功率為0.75kW;潛水?dāng)嚢杵?/span>4臺，葉輪直徑為260mm，功率為0.75kW。

　　(3)混凝沉淀池(原有改造)。

　　1座，鋼筋混凝土半地上式，構(gòu)造尺寸為5.4m×5.0m×2.0m，有效水深1.5m。設(shè)置NaOH、PAC、PAM加藥安裝各1套，流量為60L/h;螺桿泵2臺，流量為5m3/h，揚程為80m，功率為1.5kW。

　　(4)厭氧池(新建)。

　　1座，鋼筋混凝土半地上式，構(gòu)造尺寸為3.0m×5.0m×3.5m，有效水深為3.2m，污泥負(fù)荷為0.3kg[BOD5]/(kg[MLSS·d])。池體內(nèi)掛組合填料，直徑為150mm，高度為2m，共30m3;內(nèi)循環(huán)攪拌泵2臺，流量為10m3/h，揚程為10m，功率為0.75kW。

　　(5)缺氧池(新建)。

　　鋼筋混凝土半地上式，構(gòu)造尺寸為3.00m×5.25m×3.50m，預(yù)缺氧區(qū)尺寸為3.00m×2.00m×3.50m，有效水深為3.0m。池體內(nèi)掛組合填料，直徑為150mm，高度為2m，共31.5m3;預(yù)缺氧區(qū)設(shè)置內(nèi)循環(huán)攪拌泵、污泥回流泵各1臺，流量為10m3/h，揚程為10m，功率為0.75kW。

　　(6)接觸氧化池(原有改造)。

　　1座，鋼筋混凝土半地上式，一級接觸氧化區(qū)尺寸為5.0m×4.9m×2.0m，有效水深為1.7m，HRT為9.8h，二級接觸氧化區(qū)尺寸為5.0m×4.9m×2.0m，有效水深為1.7m，HRT為9.8h，污泥負(fù)荷為0.06kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d)。設(shè)置混合液回流泵2臺，1用1備，流量為15m3/h，揚程為15m，功率為1.5kW;池體內(nèi)掛組合填料，直徑為150mm，高度為1m，共50m3;配三葉羅茨鼓風(fēng)機2臺，1用1備，風(fēng)量為7.54m3/h，風(fēng)壓為34.3kPa，功率為7.5kW。

　　(7)二沉池(新建)。

　　采用斜管沉淀池，鋼筋混凝土半地上式，構(gòu)造尺寸為3.0m×3.0m×3.5m(其中絮凝區(qū)凈尺寸為3.0m×0.8m×3.5m;斜管沉淀區(qū)凈尺寸為3.0m×2.0m×3.5m)，設(shè)計外表負(fù)荷為0.7m3/(m2·h)，斜管直徑為50mm，共6m2。設(shè)置PAC、PAM加藥安裝各1套，流量為60L/h;污泥泵1臺，流量為10m3/h，揚程為10m，功率為0.75kW。

　　(8)中間水池。

　　鋼筋混凝土半地上式，構(gòu)造尺寸為2.0m×3.0m×3.5m。配置多介質(zhì)過濾器提升泵2臺，1用1備，流量為15m3/h，揚程為30m，功率為4kW。

　　(9)回用水池(新建)。

　　鋼筋混凝土半地上式，構(gòu)造尺寸為3.0m×3.0m×3.5m，設(shè)置多介質(zhì)過濾器反沖洗泵2臺，1用1備，流量為32m3/h，揚程為35m，功率為5.5kW。

　　(10)污泥濃縮池(原有改造)。

　　1座，鋼筋混凝土半地上式，構(gòu)造尺寸為5.4m×2.3m×2.0m。設(shè)置螺桿泵2臺，1用1備，流量為5m3/h，揚程為80m，功率為1.5kW。頂部設(shè)置疊螺壓榨機1臺，處置量為50~70kg/h。

　　(11)設(shè)備用房(新建)。

　　彩鋼，構(gòu)造尺寸為10.0m×9.5m×3.0m。設(shè)置多介質(zhì)過濾器2套，1用1備，直徑為900mm，高度為2200mm，內(nèi)填粒徑為0.5~2.0mm石英砂濾料和粒徑為1.0~2.0mm無煙煤濾料。

　　5、調(diào)試運轉(zhuǎn)

　　咖啡采摘主要集中在3月初至5月初，調(diào)試啟動布置在2月中旬實施，工程所在地氣溫較高，年均勻氣溫為19.4℃，冬季無霜凍，對調(diào)試、運轉(zhuǎn)極為有利。

　　該工程活性污泥采用城市污水處置廠污泥實施接種馴化，共投加濕污泥(含水率為80%)12t，厭氧、缺氧池投加4t，好氧池投加8t，調(diào)理池啟動攪拌泵，厭氧、缺氧池啟動內(nèi)循環(huán)攪拌泵，好氧池悶曝24h后，污水處置設(shè)備逐漸少量間歇通入生產(chǎn)廢水，實施污泥接種、馴化。進水投加NaOH，控制pH值在8.5~9.0，混凝投加PAC和PAM，有研討標(biāo)明，CODCr的去除率到達(dá)某一個最大值時，繼續(xù)增加絮凝劑的投加量，CODCr去除率的變化并不明顯，因而，依據(jù)混凝實驗肯定最佳絮凝劑投加濃度。污泥回流比控制在50%，混合液回流比控制在100%。半個月后，開端連續(xù)24h進水，滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)。

　　6、處置效果

　　經(jīng)過運轉(zhuǎn)過程中實測，主要指標(biāo)均能到達(dá)GB8978—1996一級規(guī)范請求，出水實測指標(biāo)見表2。

　　7、技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)

　　本項目總投資115萬元，處置水量為100t/d，運轉(zhuǎn)費用為1.3元/t，其中電費1.2元/t，藥劑費0.1元/t，不含人工費。

　　8、結(jié)語

　　實踐運轉(zhuǎn)結(jié)果標(biāo)明，采用混凝沉淀-A2/O工藝處置咖啡粗加工廢水，對CODCr、BOD5、NH3-N的去除率均到達(dá)98%以上，該工藝對咖啡加工廢水具有很好的處置效果，能穩(wěn)定到達(dá)GB8978—1996一級規(guī)范。該工藝具有投資省、運轉(zhuǎn)本錢低、順應(yīng)性強等優(yōu)點。投加NaOH脫果膠的方式與投加石灰脫果膠相比，具有渣量小、操作便當(dāng)?shù)葍?yōu)點。在厭氧池增加內(nèi)循環(huán)攪拌泵和投加厭氧污泥，提升了處置效率。