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(tuán)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?yàn)槌?、分?/span>→機(jī)械脫皮、脫膠→浸泡、清洗→烘干;生產(chǎn)廢水主要來自機(jī)械脫皮、脫膠及浸泡、清洗工序，高濃度廢水主要來自機(jī)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(jìn)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(shí)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(yàn)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(jìn)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(yùn)用山泉水，上游用水戶較多，來水不穩(wěn)定，機(jī)械脫皮、脫膠均運(yùn)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(jī)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(jìn)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(jī)械脫皮、脫膠廢水，浸泡、清洗廢水及2種廢水混合水樣，CODCr運(yùn)用HACH-DRB200消解器+HACH-DR900便攜式多參數(shù)比色計實(shí)施現(xiàn)場測定，pH值運(yùn)用HACH-HQ11d現(xiàn)場測定，BOD5、NH3-N拜托當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)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(jī)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(jī)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)程為80m，功率為1.5kW。頂部設(shè)置疊螺壓榨機(jī)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(yùn)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(shí)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(yùn)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(shí)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(shí)施污泥接種、馴化。進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)水，滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　6、處置效果

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

　　7、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

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

　　8、結(jié)語

　　實(shí)踐運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)本錢低、順應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。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(diǎn)。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。