公布日：2022.08.19
申请日：2022.06.16
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C12P5/02(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种咖啡粗加工废水处理的方法，本发明的处理方法主要包括依次经过固液分离设备、调节池、混凝沉淀池、气浮、中间水池、厌氧反应器、生物接触反应池以及过滤器等操作，实现对咖啡粗加工废水的达标排放。本发明的方法能够从整体上稳定实现对咖啡粗加工废水的达标排放，处理流程简易，可实施性强，节省投资，运行稳定经济，占地面积省，根据咖啡粗加工废水的特性，能够从根本上实现对废水处理的达标排放。
权利要求书
1.一种咖啡粗加工废水处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：咖啡粗加工废水先经过固液分离设备进行初步过滤，固液分离设备采用振动筛分离方式；步骤2：过滤后的液体进入调节池，控制调节池的pH为6.0-9.0；步骤3：经过调节池均质后的液体，进入混凝沉淀池，在混凝沉淀池内投加除果胶药剂；步骤4：经过混凝沉淀池后的液体之后进行气浮处理，细小的杂质在气浮的作用下，得到进一步的降解和去除；步骤5：气浮后的液体进入中间水池；步骤6：之后的废水液体进入厌氧反应器，所述厌氧反应器具备三相分离器结构；步骤7：厌氧反应器的出来的液体进入生物接触氧化池；步骤8：经过生物接触氧化池反应后的出水，经过滤器进行过滤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中所述固液分离设备通过振动水力筛的作用，水从筛网上滤过，停留在筛网上的固体物料在振动作用下滑落至固液分离设备底部，在底部设置有螺旋绞龙叶片压榨，悬浮物等固体物料在压榨作用下再次实现固液的进一步分离。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中所述除果胶药剂为CaO和PAM。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5中所述的中间水池的为缓冲水池和中和水池。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤6中厌氧反应器通过厌氧消化实现对废水中有机物的降解，包括产酸和产甲烷两个阶段，产酸阶段是将废水中的溶解性大分子有机物和不溶解性有机物水解在通过产甲烷菌将酸类物质成为溶性小分子有机物，这些溶性小分子有机物在产酸菌的作用下变成短链酸，最终实现对有机物的降解。
6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤7中所述生物接触氧化池内，在生物接触氧化池内布满填料，填料上挂满生物膜，废水不断与生物膜接触，通过微生物的新陈代谢作用，实现了对废水中有机污染物质的降解和净化。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤7中生物接触氧化池内的填料选择为球形聚氨酯填料；生物膜含有球菌、杆菌和丝状菌微生物；废水不断与生物膜接触，通过微生物的新陈代谢作用，实现了对废水中有机污染物质的降解和净化。
8.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤8中所述过滤器内填满过滤材料，所述过滤材料为石英砂、活性炭和无烟煤。
9.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤3、4和6中还包括厌氧反应器产生的剩余污泥排入污泥池，经过脱水机实现对污泥的压滤，渣泥外运，用于堆肥。
10.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在来水浓度较高的情况，为了确保反应能够稳定实现达标，对过滤后的水再次返回厌氧反应器进行厌氧及后续处理，能够稀释进入厌氧反应器的废水浓度，降低反应负荷，充分确保出水的达标排放。
发明内容
为了进一步解决目前在咖啡粗加工废水达标排放处理等方面存在的各种问题，本发明提供了一种咖啡粗加工废水处理的方法，能够从整体上稳定实现对咖啡粗加工废水的达标排放，处理流程简易，可实施性强，节省投资，运行稳定经济，占地面积省，根据咖啡粗加工废水的特性，能够从根本上实现对废水处理的达标排放。
在本发明的一个方面，本发明提供一种咖啡粗加工废水处理的方法，包括如下步骤：
步骤1：咖啡粗加工废水先经过固液分离设备进行初步过滤，所述固液分离设备选择振动荡水力筛；
步骤2：过滤后的液体进入调节池，控制调节池的pH为6.0-9.0；
步骤3：经过调节池均质后的液体，进入混凝沉淀池，在混凝沉淀池内投加CaO和PAM去除废水中的果胶以及其他的一些悬浮物。
步骤4：经过混凝沉淀池后的液体之后进行气浮处理，细小的杂质在气浮的作用下，得到进一步的降解和去除；
步骤5：气浮后的液体进入中间水池，包括缓冲水池和中和水池；
步骤6：之后的废水液体进入厌氧反应器；
步骤7：厌氧反应器的出来的液体进入生物接触氧化池；
步骤8：经过生物接触氧化池反应后的出水，经过滤器进行过滤。
进一步地，步骤1中所述固液分离设备通过振动筛作用实现固液分离，原水通过泵提升至筛网面上，随着重力和压力作用不断往下流动，水从筛网面滤过，停留在筛网上的物料会随着振动力的作用滑落至底端，避免堵塞筛网，充分实现固液分离，落至底端的物料在螺旋绞龙叶片挤压过滤下，过滤出的废水从固液分离机下端流走，分离出的固体物质从固液分离机前端排除。但是，本发明对所述的振动筛固液分离设备没有其他更多的特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售的或者自制的设备即可。
进一步地，步骤3中所述投加CaO和PAM去除废水中的果胶以及其他的一些悬浮物类杂质。由于咖啡粗加工废水呈酸性，常规的絮凝剂，例如PAC/PAM存在一定的局限性，絮凝效果欠佳，需要提前调节pH到适宜范围才能投加药剂，而果胶的去除需要有金属离子的结合，并且在碱性条件才容易析出。对于呈酸性的咖啡粗加工废水，pH3.0-5.0，从节省投资的角度出发，选择CaO和PAM作为絮凝沉淀的药剂较为理想，一方面石灰既是pH调节剂、沉淀剂，又起到增加电解质助凝的作用，另一方面PAM起到絮凝作用，可以使絮体增大有利于沉淀。因此，对于咖啡粗加工废水来说，同时选择CaO和PAM作为絮凝沉淀的药剂能够起到很好的互补作用，相对于单一的采用CaO或者PAM作为絮凝剂能够达到更好的协同效果。但是，本发明对所述的CaO和PAM原料没有其他更多的特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售的或者自制的CaO和PAM原料即可。
进一步地，步骤5中所述的中间水池的组分为中间水池的组分为缓冲水池和中和水池，气浮出水流至下一处理单元会存在一定的水头压力，该水头压力会对下一处理单元造成一定影响，因而设置缓冲池，可以起到对水头压力缓冲，并且对水质进行调蓄的作用。中和池内设置搅拌器和pH在线监测系统，中和池需要保证水质在6.8-7.5之间，在水质pH低于6.8或者高于7.2的情况下，进行加酸或加碱调节。但是，本发明对所述的缓冲水池和中和水池没有其他更多的特殊的限定，采用本领域常见缓冲水池和中和水池即可。
进一步地，步骤6中厌氧反应器通过厌氧消化实现对废水中有机物的降解，包括产酸和产甲烷两个阶段，产酸阶段是将废水中的溶解性大分子有机物和不溶解性有机物水解在通过产甲烷菌将酸类物质成为溶性小分子有机物，这些溶性小分子有机物在产酸菌的作用下变成短链酸，最终实现对有机物的降解。但是，本发明对所述的厌氧反应器没有其他更多的特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售的或者自制的厌氧反应器即可，只要能够厌氧消化反应的效果即可。
进一步地，步骤7中所述生物接触氧化池内，在生物接触氧化池内布满填料，填料上挂满生物膜，废水不断与生物膜接触，通过微生物的新陈代谢作用，实现了对废水中有机污染物质的降解和净化。
进一步地，步骤7中生物接触氧化池内的填料选择为球形聚氨酯填料(MBBR填料)，该填料是一种较为理想的微生物载体，其孔隙率较高，能有效促进微生物自固化过程，并具有良好的机械强度，更为重要的是，微生物能够快速高效稳定附着在聚氨酯填料表面。球形填料微生物量明显高于方形填料，并且对COD和NH3-N的去除效果稳定，抗有机负荷和冲击负荷的能力；填料上挂满的生物膜，该生物膜主要由球菌、杆菌和丝状菌微生物组合而成，废水不断与生物膜接触，通过微生物的新陈代谢作用，实现了对废水中有机污染物质的降解和净化。本发明根据咖啡粗加工废水的特点，同时采用球形聚氨酯填料配合由球菌、杆菌和丝状菌微生物组合而成的生物膜，具有很好的协同效应，能够更好的实现了对废水中有机污染物质的降解和净化。但是，本发明对所述的球形聚氨酯填料和生物膜没有其他更多的特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售的或者自制的球形聚氨酯填料和生物膜即可。
进一步地，步骤8中所述过滤器内填满过滤材料，所述过滤材料为石英砂、活性炭和无烟煤。
进一步地，步骤3、4、6和7中还包括厌氧反应器产生的剩余污泥排入污泥池，经过果蔬专用脱水机实现对污泥的压滤，渣泥外运，可用于堆肥。
进一步地，在来水浓度较高的情况，为了确保反应能够稳定实现达标，对过滤后的水再次返回厌氧反应器进行厌氧及后续处理，能够稀释进入厌氧反应器的废水浓度，降低反应负荷，充分确保了出水的达标排放。
本发明的有益效果：
本发明的制备方法能够从整体稳定实现对咖啡粗加工废水的达标排放，处理流程简易，可实施性强，节省投资，运行稳定经济，占地面积省，根据咖啡粗加工废水的特性，能够从根本上实现对废水处理的达标排放。
(1)本工艺的优势一方面体现在前端过滤，根据悬浮杂质的特性，采用固液分离设备，主要依靠设备的水力振动筛实现固液分离，选择振动荡水力筛，原水通过泵提升至筛网面上，随着重力和压力作用不断往下流动，水从筛网面滤过，停留在筛网上的物料会随着振动力的作用滑落至底端，避免堵塞筛网，充分实现固液分离，落至底端的物料在螺旋绞龙叶片挤压过滤下，过滤出的废水从固液分离机下端流走，分离出的固体物质从固液分离机前端排除，与此同时，螺旋绞龙叶片可以进行压力调节，从而可以根据物料的含水特性进行调节，能确保最终分离出的固体物料含水率保持在稳定的水平。
(2)本工艺的优势另一方面体现在，在混凝沉淀阶段，采用CaO和PAM去除果胶，能够从最经济的角度实现对果胶的去除，一方面石灰既是pH调节剂、沉淀剂，又起到增加电解质助凝的作用，另一方面PAM起到絮凝作用，可以使絮体增大有利于沉淀，克服了投加传统PAC和PAM还需要额外投加碱进行pH调节的不足，节省了大量的药剂费用。
(3)本工艺的优势另一方面体现在，在厌氧段采用具备三相分离器结构的厌氧反应器，在降解高浓度CODcr的同时还能够提高降解效率，在调试良好的时段，对CODcr的降解能达到90％以上的降解率，并且该反应器占地面积和运行成本经济可靠，产生的副产物甲烷，可以作为清洁能源使用。
(4)本工艺的优势另一方面体现在，在来水浓度较高的情况下，过滤后的水增加了返流系统，能适应较大范围内的水质波动，确保了出水的达标排放。
（发明人：陈凤明;辜锋;张凡;崔光盼;江王皓淼;李然;蒋伟;王德正）