1、工程概况
云南省是小粒种咖啡的最适宜种植区，经过近20多年的产业化发展，目前已成为我国最大的咖啡种植基地，贸易集散地和出口基地。云南某咖啡产业集团公司主要从事咖啡粗加工、出口销售，其配套建有目前国内最大咖啡种植合作基地，年加工咖啡鲜果能力达10万t以上。
咖啡豆粗加工基本工序为除石、分级→机械脱皮、脱胶→浸泡、清洗→烘干;生产废水主要来自机械脱皮、脱胶及浸泡、清洗工序，高浓度废水主要来自机械脱皮、脱胶段，其CODCr质量浓度在20000mg/L左右，BOD5质量浓度在2600mg/L左右，NH3-N质量浓度在350mg/L左右，浸泡、清洗工序产生的废水CODCr质量浓度较低，基本在500mg/L左右，BOD5质量浓度在200mg/L左右，NH3-N质量浓度在20mg/L左右。
原生产废水通过投加生石灰、沉淀等简单处理后外排进入澜沧江。为满足环保要求，该企业决定对原有污水处理设施进行改造。经中试后，确定采用混凝沉淀-A2/O工艺，处理后出水指标达到GB8978—1996《污水综合排放标准》一级标准。
2、废水水量和水质
由于该公司咖啡加工使用山泉水，上游用水户较多，来水不稳定，机械脱皮、脱胶均使用循环水，造成循环水中CODCr、SS、NH3-N浓度较高，pH值较低，且废水中含有大量果胶。果胶是一类成分比较复杂的多糖，结合状态和理化性质可分为原果胶、可溶性果胶和果胶酸。成熟水果中存在的主要为可溶性果胶，可溶性果胶是由半乳糖醛酸、半乳糖醛酸甲脂以α-1，4糖甘键连接而成的高分子化合物，可生化性差，难以生化处理。机械脱皮、脱胶工序排放废水量约占总废水量的1/3，且为当日生产完成后一次集中排放。浸泡、清洗段废水排放量约占总排水量的2/3，排放方式为间歇排放，可生化性较好。2种废水全部进入调节池混合后处理，以降低处理难度。污水处理站设计处理量为100m3/d。
分别取生产过程中的机械脱皮、脱胶废水，浸泡、清洗废水及2种废水混合水样，CODCr使用HACH-DRB200消解器+HACH-DR900便携式多参数比色计进行现场测定，pH值使用HACH-HQ11d现场测定，BOD5、NH3-N委托当地环境监测试验室测定，测试数据见表1。
3、废水处理工艺
目前，国内外含果胶废水的处理方法主要有复合絮凝剂处理、混凝吸附法处理、果胶酶处理、生物接触氧化法处理等方式。
咖啡粗加工废水含大量果胶，果胶在适宜条件下其溶液能形成凝胶和部分发生甲氧基化，残留的羧基单元以游离酸的形式存在或形成铵、钾、钠和钙等盐。果胶在碱性环境下具有不稳定的特点，同时，高浓度的碱性金属盐通常会使果胶的粘度下降，二价或三价金属盐的存在可以抑制果胶的溶解性。结合盐析法利用果胶分子结构中的羧基被铝、铜、锌、钾等金属离子中和生成不溶于水的果胶盐而从溶液中分离出来的机理，根据中试结果，采用先调整pH值至弱碱性，再采用混凝沉淀-生化处理的工艺。工艺流程见图1。
4、主要构筑物及设计参数
(1)格栅池(原有改造)。
1座，钢筋混凝土半地上式，结构尺寸为2.7m×0.8m×2.0m。设置3mm不锈钢人工格栅1套。
(2)调节池兼事故池(新建)。
1座，钢筋混凝土地埋式，结构尺寸为8.0m×8.0m×4.8m，有效水深4.0m。设置提升泵2台，1用1备，流量为10m3/h，扬程为10m，功率为0.75kW;潜水搅拌器4台，叶轮直径为260mm，功率为0.75kW。
(3)混凝沉淀池(原有改造)。
1座，钢筋混凝土半地上式，结构尺寸为5.4m×5.0m×2.0m，有效水深1.5m。设置NaOH、PAC、PAM加药装置各1套，流量为60L/h;螺杆泵2台，流量为5m3/h，扬程为80m，功率为1.5kW。
(4)厌氧池(新建)。
1座，钢筋混凝土半地上式，结构尺寸为3.0m×5.0m×3.5m，有效水深为3.2m，污泥负荷为0.3kg[BOD5]/(kg[MLSS·d])。池体内挂组合填料，直径为150mm，高度为2m，共30m3;内循环搅拌泵2台，流量为10m3/h，扬程为10m，功率为0.75kW。
(5)缺氧池(新建)。
钢筋混凝土半地上式，结构尺寸为3.00m×5.25m×3.50m，预缺氧区尺寸为3.00m×2.00m×3.50m，有效水深为3.0m。池体内挂组合填料，直径为150mm，高度为2m，共31.5m3;预缺氧区设置内循环搅拌泵、污泥回流泵各1台，流量为10m3/h，扬程为10m，功率为0.75kW。
(6)接触氧化池(原有改造)。
1座，钢筋混凝土半地上式，一级接触氧化区尺寸为5.0m×4.9m×2.0m，有效水深为1.7m，HRT为9.8h，二级接触氧化区尺寸为5.0m×4.9m×2.0m，有效水深为1.7m，HRT为9.8h，污泥负荷为0.06kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d)。设置混合液回流泵2台，1用1备，流量为15m3/h，扬程为15m，功率为1.5kW;池体内挂组合填料，直径为150mm，高度为1m，共50m3;配三叶罗茨鼓风机2台，1用1备，风量为7.54m3/h，风压为34.3kPa，功率为7.5kW。
(7)二沉池(新建)。
采用斜管沉淀池，钢筋混凝土半地上式，结构尺寸为3.0m×3.0m×3.5m(其中絮凝区净尺寸为3.0m×0.8m×3.5m;斜管沉淀区净尺寸为3.0m×2.0m×3.5m)，设计表面负荷为0.7m3/(m2·h)，斜管直径为50mm，共6m2。设置PAC、PAM加药装置各1套，流量为60L/h;污泥泵1台，流量为10m3/h，扬程为10m，功率为0.75kW。
(8)中间水池。
钢筋混凝土半地上式，结构尺寸为2.0m×3.0m×3.5m。配置多介质过滤器提升泵2台，1用1备，流量为15m3/h，扬程为30m，功率为4kW。
(9)回用水池(新建)。
钢筋混凝土半地上式，结构尺寸为3.0m×3.0m×3.5m，设置多介质过滤器反冲洗泵2台，1用1备，流量为32m3/h，扬程为35m，功率为5.5kW。
(10)污泥浓缩池(原有改造)。
1座，钢筋混凝土半地上式，结构尺寸为5.4m×2.3m×2.0m。设置螺杆泵2台，1用1备，流量为5m3/h，扬程为80m，功率为1.5kW。顶部设置叠螺压榨机1台，处理量为50~70kg/h。
(11)设备用房(新建)。
彩钢，结构尺寸为10.0m×9.5m×3.0m。设置多介质过滤器2套，1用1备，直径为900mm，高度为2200mm，内填粒径为0.5~2.0mm石英砂滤料和粒径为1.0~2.0mm无烟煤滤料。
5、调试运行
咖啡采摘主要集中在3月初至5月初，调试启动安排在2月中旬进行，工程所在地气温较高，年平均气温为19.4℃，冬季无霜冻，对调试、运行极为有利。
该工程活性污泥采用城市污水处理厂污泥进行接种驯化，共投加湿污泥(含水率为80%)12t，厌氧、缺氧池投加4t，好氧池投加8t，调节池启动搅拌泵，厌氧、缺氧池启动内循环搅拌泵，好氧池闷曝24h后，污水处理设施逐步少量间歇通入生产废水，进行污泥接种、驯化。进水投加NaOH，控制pH值在8.5~9.0，混凝投加PAC和PAM，有研究表明，CODCr的去除率达到某一个最大值时，继续增加絮凝剂的投加量，CODCr去除率的变化并不明显，因此，根据混凝试验确定最佳絮凝剂投加浓度。污泥回流比控制在50%，混合液回流比控制在100%。半个月后，开始连续24h进水，满负荷运行。
6、处理效果
通过运行过程中实测，主要指标均能达到GB8978—1996一级标准要求，出水实测指标见表2。
7、技术经济指标
本项目总投资115万元，处理水量为100t/d，运行费用为1.3元/t，其中电费1.2元/t，药剂费0.1元/t，不含人工费。
8、结语
实际运行结果表明，采用混凝沉淀-A2/O工艺处理咖啡粗加工废水，对CODCr、BOD5、NH3-N的去除率均达到98%以上，该工艺对咖啡加工废水具有很好的处理效果，能稳定达到GB8978—1996一级标准。该工艺具有投资省、运行成本低、适应性强等优点。投加NaOH脱果胶的方式与投加石灰脱果胶相比，具有渣量小、操作方便等优点。在厌氧池增加内循环搅拌泵和投加厌氧污泥，提高了处理效率。(来源：四川国唯环保工程有限公司)