公布日：2022.08.19
申請日：2022.06.16
分類號：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
本發(fā)明涉及一種咖啡粗加工廢水處理的方法，本發(fā)明的處理方法主要包括依次經過固液分離設備、調節(jié)池、混凝沉淀池、氣浮、中間水池、厭氧反應器、生物接觸反應池以及過濾器等操作，實現對咖啡粗加工廢水的達標排放。本發(fā)明的方法能夠從整體上穩(wěn)定實現對咖啡粗加工廢水的達標排放，處理流程簡易，可實施性強，節(jié)省投資，運行穩(wěn)定經濟，占地面積省，根據咖啡粗加工廢水的特性，能夠從根本上實現對廢水處理的達標排放。
權利要求書
1.一種咖啡粗加工廢水處理的方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：咖啡粗加工廢水先經過固液分離設備進行初步過濾，固液分離設備采用振動篩分離方式；步驟2：過濾后的液體進入調節(jié)池，控制調節(jié)池的pH為6.0-9.0；步驟3：經過調節(jié)池均質后的液體，進入混凝沉淀池，在混凝沉淀池內投加除果膠藥劑；步驟4：經過混凝沉淀池后的液體之后進行氣浮處理，細小的雜質在氣浮的作用下，得到進一步的降解和去除；步驟5：氣浮后的液體進入中間水池；步驟6：之后的廢水液體進入厭氧反應器，所述厭氧反應器具備三相分離器結構；步驟7：厭氧反應器的出來的液體進入生物接觸氧化池；步驟8：經過生物接觸氧化池反應后的出水，經過濾器進行過濾。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1中所述固液分離設備通過振動水力篩的作用，水從篩網上濾過，停留在篩網上的固體物料在振動作用下滑落至固液分離設備底部，在底部設置有螺旋絞龍葉片壓榨，懸浮物等固體物料在壓榨作用下再次實現固液的進一步分離。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3中所述除果膠藥劑為CaO和PAM。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟5中所述的中間水池的為緩沖水池和中和水池。
5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，步驟6中厭氧反應器通過厭氧消化實現對廢水中有機物的降解，包括產酸和產甲烷兩個階段，產酸階段是將廢水中的溶解性大分子有機物和不溶解性有機物水解在通過產甲烷菌將酸類物質成為溶性小分子有機物，這些溶性小分子有機物在產酸菌的作用下變成短鏈酸，最終實現對有機物的降解。
6.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，步驟7中所述生物接觸氧化池內，在生物接觸氧化池內布滿填料，填料上掛滿生物膜，廢水不斷與生物膜接觸，通過微生物的新陳代謝作用，實現了對廢水中有機污染物質的降解和凈化。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟7中生物接觸氧化池內的填料選擇為球形聚氨酯填料；生物膜含有球菌、桿菌和絲狀菌微生物；廢水不斷與生物膜接觸，通過微生物的新陳代謝作用，實現了對廢水中有機污染物質的降解和凈化。
8.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，步驟8中所述過濾器內填滿過濾材料，所述過濾材料為石英砂、活性炭和無煙煤。
9.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，步驟3、4和6中還包括厭氧反應器產生的剩余污泥排入污泥池，經過脫水機實現對污泥的壓濾，渣泥外運，用于堆肥。
10.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，在來水濃度較高的情況，為了確保反應能夠穩(wěn)定實現達標，對過濾后的水再次返回厭氧反應器進行厭氧及后續(xù)處理，能夠稀釋進入厭氧反應器的廢水濃度，降低反應負荷，充分確保出水的達標排放。
發(fā)明內容
為了進一步解決目前在咖啡粗加工廢水達標排放處理等方面存在的各種問題，本發(fā)明提供了一種咖啡粗加工廢水處理的方法，能夠從整體上穩(wěn)定實現對咖啡粗加工廢水的達標排放，處理流程簡易，可實施性強，節(jié)省投資，運行穩(wěn)定經濟，占地面積省，根據咖啡粗加工廢水的特性，能夠從根本上實現對廢水處理的達標排放。
在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種咖啡粗加工廢水處理的方法，包括如下步驟：
步驟1：咖啡粗加工廢水先經過固液分離設備進行初步過濾，所述固液分離設備選擇振動蕩水力篩；
步驟2：過濾后的液體進入調節(jié)池，控制調節(jié)池的pH為6.0-9.0；
步驟3：經過調節(jié)池均質后的液體，進入混凝沉淀池，在混凝沉淀池內投加CaO和PAM去除廢水中的果膠以及其他的一些懸浮物。
步驟4：經過混凝沉淀池后的液體之后進行氣浮處理，細小的雜質在氣浮的作用下，得到進一步的降解和去除；
步驟5：氣浮后的液體進入中間水池，包括緩沖水池和中和水池；
步驟6：之后的廢水液體進入厭氧反應器；
步驟7：厭氧反應器的出來的液體進入生物接觸氧化池；
步驟8：經過生物接觸氧化池反應后的出水，經過濾器進行過濾。
進一步地，步驟1中所述固液分離設備通過振動篩作用實現固液分離，原水通過泵提升至篩網面上，隨著重力和壓力作用不斷往下流動，水從篩網面濾過，停留在篩網上的物料會隨著振動力的作用滑落至底端，避免堵塞篩網，充分實現固液分離，落至底端的物料在螺旋絞龍葉片擠壓過濾下，過濾出的廢水從固液分離機下端流走，分離出的固體物質從固液分離機前端排除。但是，本發(fā)明對所述的振動篩固液分離設備沒有其他更多的特殊的限定，采用本領域技術人員熟知的市售的或者自制的設備即可。
進一步地，步驟3中所述投加CaO和PAM去除廢水中的果膠以及其他的一些懸浮物類雜質。由于咖啡粗加工廢水呈酸性，常規(guī)的絮凝劑，例如PAC/PAM存在一定的局限性，絮凝效果欠佳，需要提前調節(jié)pH到適宜范圍才能投加藥劑，而果膠的去除需要有金屬離子的結合，并且在堿性條件才容易析出。對于呈酸性的咖啡粗加工廢水，pH3.0-5.0，從節(jié)省投資的角度出發(fā)，選擇CaO和PAM作為絮凝沉淀的藥劑較為理想，一方面石灰既是pH調節(jié)劑、沉淀劑，又起到增加電解質助凝的作用，另一方面PAM起到絮凝作用，可以使絮體增大有利于沉淀。因此，對于咖啡粗加工廢水來說，同時選擇CaO和PAM作為絮凝沉淀的藥劑能夠起到很好的互補作用，相對于單一的采用CaO或者PAM作為絮凝劑能夠達到更好的協同效果。但是，本發(fā)明對所述的CaO和PAM原料沒有其他更多的特殊的限定，采用本領域技術人員熟知的市售的或者自制的CaO和PAM原料即可。
進一步地，步驟5中所述的中間水池的組分為中間水池的組分為緩沖水池和中和水池，氣浮出水流至下一處理單元會存在一定的水頭壓力，該水頭壓力會對下一處理單元造成一定影響，因而設置緩沖池，可以起到對水頭壓力緩沖，并且對水質進行調蓄的作用。中和池內設置攪拌器和pH在線監(jiān)測系統(tǒng)，中和池需要保證水質在6.8-7.5之間，在水質pH低于6.8或者高于7.2的情況下，進行加酸或加堿調節(jié)。但是，本發(fā)明對所述的緩沖水池和中和水池沒有其他更多的特殊的限定，采用本領域常見緩沖水池和中和水池即可。
進一步地，步驟6中厭氧反應器通過厭氧消化實現對廢水中有機物的降解，包括產酸和產甲烷兩個階段，產酸階段是將廢水中的溶解性大分子有機物和不溶解性有機物水解在通過產甲烷菌將酸類物質成為溶性小分子有機物，這些溶性小分子有機物在產酸菌的作用下變成短鏈酸，最終實現對有機物的降解。但是，本發(fā)明對所述的厭氧反應器沒有其他更多的特殊的限定，采用本領域技術人員熟知的市售的或者自制的厭氧反應器即可，只要能夠厭氧消化反應的效果即可。
進一步地，步驟7中所述生物接觸氧化池內，在生物接觸氧化池內布滿填料，填料上掛滿生物膜，廢水不斷與生物膜接觸，通過微生物的新陳代謝作用，實現了對廢水中有機污染物質的降解和凈化。
進一步地，步驟7中生物接觸氧化池內的填料選擇為球形聚氨酯填料(MBBR填料)，該填料是一種較為理想的微生物載體，其孔隙率較高，能有效促進微生物自固化過程，并具有良好的機械強度，更為重要的是，微生物能夠快速高效穩(wěn)定附著在聚氨酯填料表面。球形填料微生物量明顯高于方形填料，并且對COD和NH3-N的去除效果穩(wěn)定，抗有機負荷和沖擊負荷的能力；填料上掛滿的生物膜，該生物膜主要由球菌、桿菌和絲狀菌微生物組合而成，廢水不斷與生物膜接觸，通過微生物的新陳代謝作用，實現了對廢水中有機污染物質的降解和凈化。本發(fā)明根據咖啡粗加工廢水的特點，同時采用球形聚氨酯填料配合由球菌、桿菌和絲狀菌微生物組合而成的生物膜，具有很好的協同效應，能夠更好的實現了對廢水中有機污染物質的降解和凈化。但是，本發(fā)明對所述的球形聚氨酯填料和生物膜沒有其他更多的特殊的限定，采用本領域技術人員熟知的市售的或者自制的球形聚氨酯填料和生物膜即可。
進一步地，步驟8中所述過濾器內填滿過濾材料，所述過濾材料為石英砂、活性炭和無煙煤。
進一步地，步驟3、4、6和7中還包括厭氧反應器產生的剩余污泥排入污泥池，經過果蔬專用脫水機實現對污泥的壓濾，渣泥外運，可用于堆肥。
進一步地，在來水濃度較高的情況，為了確保反應能夠穩(wěn)定實現達標，對過濾后的水再次返回厭氧反應器進行厭氧及后續(xù)處理，能夠稀釋進入厭氧反應器的廢水濃度，降低反應負荷，充分確保了出水的達標排放。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明的制備方法能夠從整體穩(wěn)定實現對咖啡粗加工廢水的達標排放，處理流程簡易，可實施性強，節(jié)省投資，運行穩(wěn)定經濟，占地面積省，根據咖啡粗加工廢水的特性，能夠從根本上實現對廢水處理的達標排放。
(1)本工藝的優(yōu)勢一方面體現在前端過濾，根據懸浮雜質的特性，采用固液分離設備，主要依靠設備的水力振動篩實現固液分離，選擇振動蕩水力篩，原水通過泵提升至篩網面上，隨著重力和壓力作用不斷往下流動，水從篩網面濾過，停留在篩網上的物料會隨著振動力的作用滑落至底端，避免堵塞篩網，充分實現固液分離，落至底端的物料在螺旋絞龍葉片擠壓過濾下，過濾出的廢水從固液分離機下端流走，分離出的固體物質從固液分離機前端排除，與此同時，螺旋絞龍葉片可以進行壓力調節(jié)，從而可以根據物料的含水特性進行調節(jié)，能確保最終分離出的固體物料含水率保持在穩(wěn)定的水平。
(2)本工藝的優(yōu)勢另一方面體現在，在混凝沉淀階段，采用CaO和PAM去除果膠，能夠從最經濟的角度實現對果膠的去除，一方面石灰既是pH調節(jié)劑、沉淀劑，又起到增加電解質助凝的作用，另一方面PAM起到絮凝作用，可以使絮體增大有利于沉淀，克服了投加傳統(tǒng)PAC和PAM還需要額外投加堿進行pH調節(jié)的不足，節(jié)省了大量的藥劑費用。
(3)本工藝的優(yōu)勢另一方面體現在，在厭氧段采用具備三相分離器結構的厭氧反應器，在降解高濃度CODcr的同時還能夠提高降解效率，在調試良好的時段，對CODcr的降解能達到90％以上的降解率，并且該反應器占地面積和運行成本經濟可靠，產生的副產物甲烷，可以作為清潔能源使用。
(4)本工藝的優(yōu)勢另一方面體現在，在來水濃度較高的情況下，過濾后的水增加了返流系統(tǒng)，能適應較大范圍內的水質波動，確保了出水的達標排放。
（發(fā)明人：陳鳳明;辜鋒;張凡;崔光盼;江王皓淼;李然;蔣偉;王德正）
