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一种咖啡初加工资源化零排放的处理系统及处理方法

申请号 CN202310572374.X 申请日 2023-05-22 公开(公告)号 CN117843166A 公开(公告)日 2024-04-09
申请人 普洱烜禾环保科技有限公司; 发明人 张贞珍;
摘要 本 发明 提供了一种咖啡初加工 废 水 资源化零排放的处理系统及处理方法,所述处理系统包括沿废水流向依次连接的混凝沉淀模 块 、AAO生化反应模块、MBR膜 生物 反应模块、高级 氧 化模块和 反渗透 过滤 模块;所述混凝沉淀模块、AAO生化反应模块和MBR膜生物反应模块的连接浓缩过滤模块。本发明针对目前咖啡初加工废水果胶的技术 瓶颈 ,采用了物理 吸附 技术、化学氧化技术与生物处理技术相结合,实现了对咖啡初加工的废水资源化处理利用,并且实现完全的零排放。
权利要求

1.一种咖啡初加工资源化零排放的处理系统,其特征在于,所述处理系统包括沿废水流向依次连接的混凝沉淀模、AAO生化反应模块、MBR膜生物反应模块、高级化模块和反渗透过滤模块;
所述混凝沉淀模块、AAO生化反应模块和MBR膜生物反应模块的连接浓缩过滤模块。
2.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于,所述处理系统还包括沿废水流向依次连接的曝气池和pH调节池,所述pH调节池的出口端连接所述混凝沉淀模块;
所述曝气池的底部设置有曝气管路,所述曝气池与所述pH调节池之间的连接管路上设置有废水提升;所述pH调节池的内部设置有pH检测电极和第一搅拌器;
所述pH调节池具有投料口,所述投料口连接pH调节剂配制槽,所述pH调节剂配制与所述pH调节池的连接管路上设置有进料泵;所述pH调节剂配制槽外接至少一条进料管路,通过所述进料管路向所述pH调节剂配制槽内通入藻泥、粉和石灰;所述pH调节剂配制槽的内部设置有第二搅拌器。
3.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于,所述混凝沉淀模块包括沿废水流向依次连接的快混池、慢混池、斜管沉淀池和清水池;
所述快混池的内部设置有第三搅拌器,所述快混池外接第一投料管路,所述第一投料管路用于向所述快混池投加聚合氧化
所述慢混池的内部设置有第四搅拌器,所述慢混池外接第二投料管路,所述第二投料管路用于向所述慢混池投加聚丙烯酰胺;
所述斜管沉淀池的底部开设有排污口,所述排污口连接污泥浓缩池,所述斜管沉淀池与所述污泥浓缩池之间的连接管路上设置有第一污泥泵,经所述斜管沉淀池过滤分离得到污泥和清水,其中,污泥经所述第一污泥泵送入所述污泥浓缩池,清水进入所述AAO生化反应模块;
所述污泥浓缩池通过排污管路连接过滤器,所述排污管路上设置有第二污泥泵。
4.根据权利要求3所述的处理系统,其特征在于,所述AAO生化反应模块包括沿废水流向依次连接的厌氧池、缺氧池和好氧池;
所述清水池与所述厌氧池的连接管路上设置有清水提升泵
所述缺氧池的底部设置有第二曝气管路,所述好氧池的底部设置有第三曝气管路;
所述MBR膜生物反应模块包括沿废水流向依次连接的MBR膜池和MBR产水池;
所述MBR膜池的内部设置有MBR膜组件,所述MBR膜池的底部设置有第三曝气管路;所述MBR膜组件的出水口连接所述MBR产水池,所述MBR膜组件与所述MBR产水池之间的连接管路上设置有MBR产水泵;
所述高级氧化模块包括氧化池,所述氧化池的内部竖直设置有若干UV灯管,所述氧化池的底部设置有喷气装置,所述喷气装置外接臭氧发生器,所述臭氧发生器向所述喷气装置内通入臭氧。
5.根据权利要求4所述的处理系统,其特征在于,所述反渗透过滤模块包括沿一级反渗透装置、反渗透产水箱、一级浓水箱、二级反渗透装置和二级浓水箱;所述氧化池与所述一级反渗透装置之间的连接管路上设置有第一高压泵;
所述一级反渗透装置具有第一浓水出口和第一产水出口,所述第一浓水出口连接所述一级浓水箱,所述第一产水出口连接所述反渗透产水箱;
所述一级浓水箱连接所述二级反渗透装置,所述一级浓水箱与所述二级反渗透装置之间的连接管路上设置有第二高压泵;所述二级反渗透装置具有第二浓水出口和第二产水出口,所述第二浓水出口连接所述二级浓水箱,所述第二产水出口连接所述反渗透产水箱。
6.一种采用权利要求1至5任一项所述的咖啡初加工废水资源化零排放的处理系统对咖啡初加工废水的处理方法,其特征在于,所述处理方法包括:
S100、将咖啡初加工废水进行混凝沉淀,沉淀的污泥过滤后进行堆肥发酵
S200、将步骤S100处理后的废水依次进行AAO生化反应处理、MBR膜生物反应处理和UV‑臭氧氧化处理;
S300、将步骤S200处理后的废水进行反渗透过滤分离。
7.根据权利要求6所述的处理方法,其特征在于,步骤S100具体包括如下步骤S110、咖啡初加工产生的废水送入曝气池内进行曝气处理;
S120、曝气池内的废水通过废水提升泵输送至pH调节池,pH调节剂配制槽通过进料泵向pH调节池内投加pH调节剂;pH调节池内的废水与pH调节剂混合,通过控制pH调节剂的投加量控制废水的pH值控制在6‑8.5范围内;
S130、将pH值调节后的废水通过管线依序输送至快混池、慢混池和斜管沉淀池,经过斜管沉淀池分离得到上层澄清的清液和下层沉降的污泥,上层清液进入清水池,下层污泥经第二污泥泵送至过滤器进行过滤,过滤后的污泥作为土壤改良剂或堆肥使用。
8.根据权利要求7所述的处理方法,其特征在于,步骤S200具体包括如下步骤:
S210、清水池内的清液通过清水提升泵依次输送至厌氧池、缺氧池和好氧池中进行生化反应,好氧池的出水进入MBR膜池;
S220、废水在MBR膜池中进行MBR膜生物反应,经MBR膜组件过滤后的出水经MBR产水泵输送至MBR产水池;
S230、MBR产水池内的废水通过管线输送至氧化池,在氧化池内对水体进行紫外光照和臭氧氧化。
9.根据权利要求8所述的处理方法,其特征在于,步骤S300具体包括如下步骤:
S310、氧化池内的废水则通过第一高压泵泵入一级反渗透装置的膜管中,一级反渗透装置过滤得到的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱和一级浓水箱内;
S320、一级浓水箱内的浓水通过第二高压泵泵入二级反渗透装置的膜管中,二级反渗透装置过滤得到的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱和二级浓水箱内。
10.根据权利要求9所述的处理方法,其特征在于,步骤S120中,所述pH调节剂包括30‑
45wt%的硅藻泥、30‑35wt%的石墨粉以及20‑40wt%的石灰;
pH调节剂与水按照(1‑5):100的质量比混合后通入pH调节池内;
步骤S210中,所述厌氧池内的水利停留时间为1‑2h,温度为25‑35℃,pH值控制在6.8‑
7.5,所述厌氧池内的生物填料包括产甲烷菌和/或酸化菌;
所述缺氧池内的水利停留时间为1‑2h,温度为20‑30℃,pH值控制在6.8‑7.5,所述缺氧池内的生物填料包括产甲烷菌和/或酸化菌;
所述好氧池的水流停留时间为3‑6h,溶解氧的浓度为1‑3mg/L,温度为20‑30℃,pH值控制在7‑8,所述好氧池的出水的TSS浓度低于50mg/L;
步骤S210中,经厌氧池、缺氧池和好氧池处理后的废水满足如下水质要求:
化学需氧量小于1000mg/L,五日生化需氧量小于300mg/L,悬浮物小于150mg/L,氮小于50mg/L,pH值为6‑9,动植物油小于30mg/L,矿物油小于3mg/L;
3
步骤S230中,所述臭氧氧化过程中,所述臭氧的通入量与废水的比例为100‑500g/m。

说明书全文

一种咖啡初加工资源化零排放的处理系统及处理方法

技术领域

[0001] 本发明属于废水处理技术领域,涉及一种咖啡初加工废水资源化零排放的处理系统及处理方法。

背景技术

[0002] 目前,普洱咖啡植区咖啡鲜果加工一般采用脱皮脱胶一次完成的半湿法加工工艺,一般每加工1吨鲜果需耗水1‑2吨,平均1.5吨左右;此外,也有少部分加工企业仍采用全
湿法加工工艺,采用此加工工艺一般每加工1吨咖啡鲜果需耗水5‑10吨,平均7吨左右。
[0003] 咖啡鲜果初加工所产废水成分复杂,废水中含有果皮、果肉、糖类、果胶等,CODcr等污染物浓度高,发酵废水CODcr浓度高达50000mg/L,综合废水平均达10000‑18000mg/L;
BOD最高达3500mg/L,综合废水平均达500‑3500mg/L;废水水质BOD/CODcr>0.21。
[0004] 咖啡鲜果初加工所产废水可生化性较差,不适用需要连续进水的生化处理工艺;pH基本偏酸性(约为4);特别是废水中含有果胶1000‑4000mg/L。果胶别名是可溶性果胶,其
组分是多缩半乳糖酸甲酯和半乳糖醛酸,其水溶液呈酸性,溶于20倍的水后形成粘稠状
液体,具有很高的粘性,在废水过滤的过程中会经常使用沉淀过滤,因其具有的粘稠特性会
使得过滤时滤饼具有黏稠性,导致滤布堵塞,或是在废水输送过程中会堵塞管道,所以果胶
的处理是咖啡初加工废水处理的瓶颈
[0005] 目前咖啡初加工废水的处理方法不多,传统的方法多是采用加石灰中和沉淀工艺处理加工废水,该方法仅有酸中和和沉淀的功能,很难达到《污水综合排放标准》GB8978‑
1996二级排放标准;而部分咖啡厂采取加碱调pH+混凝沉淀+AO工艺,但是果胶密度较小,大
量的果胶絮体悬浮或漂浮在水面上很难沉淀去除,而且直接调整pH需要投加大量的碱,成
本很高。

发明内容

[0006] 针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种咖啡初加工废水资源化零排放的处理系统及处理方法,针对目前咖啡初加工废水果胶的技术瓶颈,采用了物理吸附
技术、化学化技术与生物处理技术相结合,实现了对咖啡初加工的废水资源化处理利用,
并且实现完全的零排放。
[0007] 为达此目的,本发明采用以下技术方案:
[0008] 第一方面,本发明提供了一种咖啡初加工废水资源化零排放的处理系统,所述处理系统包括沿废水流向依次连接的混凝沉淀模、AAO生化反应模块、MBR膜生物反应模块、
高级氧化模块和反渗透过滤模块;
[0009] 所述混凝沉淀模块、AAO生化反应模块和MBR膜生物反应模块的连接浓缩过滤模块。
[0010] 本发明针对目前咖啡初加工废水果胶的技术瓶颈,采用了物理吸附技术、化学氧化技术与生物处理技术相结合,先通过吸附剂对对废水中的悬浮或漂浮状态的污染物(包
括果胶)及CODcr(CODcr的去除率达90%)进行预先吸附去除,此操作不仅可使得废水在后
续过滤操作时产生的滤饼不具有黏稠性,确保过滤操作运行顺畅,维持后续设备及水
组的正常运行;并且还可对过滤后的液体料果胶酸化降低pH值进行有效控制,在废水未发
生酸化时或已发生酸化后实现果胶与水的分离,可进一步地有效降低后续系统的负荷,降
低运行成本。
[0011] 本发明提供的处理方法在混凝沉淀后进行了AAO生化反应处理,包括依次进行的厌氧、缺氧和好氧生化处理,可降低生化反应的负荷,通过生化反应进一步去除废水中的有
机物和氮。经过AAO生化反应后的废水进行MBR膜生物反应,可有效降解AAO生化反应处理
中难降解的多缩半乳糖醛酸甲酯、半乳糖醛酸等高分子有机物;最后将废水经过臭氧与UV
氧化的双重高级氧化,可达到排放标准。本发明为达到零排放及水资源有效使用的发明目
的,将处理达标排放的废水透过二次反渗透膜分离技术再分离为可回用于咖啡加工生产的
用水和可用于植物浇灌的高浓度液体氮肥。
[0012] 本发明提供的处理系统处理效率高,处理成本低,并且本发明中经过过滤后的固体污泥料中含有大量的植物有机物及其果胶,通过堆肥处理后,可作为肥料进行回收再利
用,以此可实现了对咖啡初加工的废水资源化处理利用,并且实现完全的零排放。
[0013] 作为本发明一种优选的技术方案,所述处理系统还包括沿废水流向依次连接的曝气池和pH调节池,所述pH调节池的出口端连接所述混凝沉淀模块;
[0014] 所述曝气池的底部设置有曝气管路,所述曝气池与所述pH调节池之间的连接管路上设置有废水提升泵;所述pH调节池的内部设置有pH检测电极和第一搅拌器。
[0015] 在本发明中,所述曝气池上外接输液管路,输液管路用于向曝气池输送咖啡初加工产生的脱皮废水及清洗废水,来源于咖啡初加工不同工序的废水通过输液管路通入曝气
池后,通过曝气搅拌均匀。
[0016] 所述pH调节池具有投料口,所述投料口连接pH调节剂配制槽,所述pH调节剂配制与所述pH调节池的连接管路上设置有进料泵;所述pH调节剂配制槽外接至少一条进料管
路,通过所述进料管路向所述pH调节剂配制槽内通入藻泥、粉和石灰;所述pH调节剂配
制槽的内部设置有第二搅拌器。
[0017] pH调节剂配制槽上设有投料口,pH调节剂配制槽中需要加入pH调节剂对包括果胶在内的悬浮或漂浮状态的污染物及CODcr进行吸附处理,所用pH调节剂为硅藻泥、石墨粉、
石灰的混合物。可选地,硅藻泥、石墨粉和石灰经过厂外加工混合均匀后包装备用,使用时
需要将pH调节剂与水按照一定比例投加进pH调节池内,pH调节剂与水的质量比可以是(1‑
5):100。
[0018] pH调节池与pH调节剂配制槽之间通过进料泵及管线连通,管线上设有流量计,根据pH调节池中的pH检测电极控制进料泵的进料量,通过控制pH调节剂的加入量控制pH调节
池中的废水的pH值维持在6.5‑7.0之间。
[0019] 作为本发明一种优选的技术方案,所述混凝沉淀模块包括沿废水流向依次连接的快混池、慢混池、斜管沉淀池和清水池。
[0020] 所述快混池的内部设置有第三搅拌器,所述快混池外接第一投料管路,所述第一投料管路用于向所述快混池投加聚合氧化
[0021] 所述慢混池的内部设置有第四搅拌器,所述慢混池外接第二投料管路,所述第二投料管路用于向所述慢混池投加聚丙烯酰胺。
[0022] 所述斜管沉淀池的底部开设有排污口,所述排污口连接污泥浓缩池,所述斜管沉淀池与所述污泥浓缩池之间的连接管路上设置有第一污泥泵,经所述斜管沉淀池过滤分离
得到污泥和清水,其中,污泥经所述第一污泥泵送入所述污泥浓缩池,清水进入所述AAO生
化反应模块。
[0023] 所述污泥浓缩池通过排污管路连接过滤器,所述排污管路上设置有第二污泥泵。
[0024] 在本发明中,第一污泥泵和第二污泥泵为具有定时功能的泵,以此可将斜管沉淀池、厌氧池、缺氧池、好氧池和MBR膜池底部的污泥通过管线送入污泥浓缩池中,然后污泥经
第二污泥泵输送至过滤器过滤,过滤器压出的滤饼可以送至堆肥场,经过堆肥场发酵堆肥
后所制备的肥料可回用至咖啡地,实现资源利用化处理和固废零排放的发明目的。可选地,
过滤器为叠螺式过滤器或板式压滤机
[0025] 作为本发明一种优选的技术方案,所述AAO生化反应模块包括沿废水流向依次连接的厌氧池、缺氧池和好氧池。
[0026] 所述缺氧池的底部设置有第二曝气管路,所述好氧池的底部设置有第三曝气管路。
[0027] 在本发明中,AAO生化反应模块包括厌氧池、缺氧池、好氧池,厌氧池、缺氧池和好氧池沿废水流向依次串联,厌氧池的进料口设于其上部,厌氧池、缺氧池和好氧池的池体内
配置有生物填料床,厌氧池的生物填料床上附着有厌氧性微生物,缺氧池的生物填料床上
附着有缺氧性微生物,好氧池的生物填料床上附着有好氧性微生物或兼性微生物,缺氧池
和好氧池的生物填料床的下方设有曝气管。
[0028] 清水池内的废水通过管线及清水提升泵直接输送至厌氧池进行处理,废水在厌氧池内处于厌氧条件下,废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被最终转化为甲烷、二氧
化碳、水、硫化氢和氨等,实现脱氮除磷。
[0029] 经过厌氧池处理后的废水流至缺氧池及好氧池继续进行处理,依次经过缺氧池和好氧池在缺氧微生物和好氧微生物的作用下进行生物代谢以继续降解有机物,经过一系列
的生化反应逐级释放能量,最终可使低能位的无机物稳定下来,实现无害化的处理。
[0030] 所述MBR膜生物反应模块包括沿废水流向依次连接的MBR膜池和MBR产水池。
[0031] 所述MBR膜池的内部设置有MBR膜组件,所述MBR膜池的底部设置有第三曝气管路;所述MBR膜组件的出水口连接所述MBR产水池,所述MBR膜组件与所述MBR产水池之间的连接
管路上设置有MBR产水泵。
[0032] 所述高级氧化模块包括氧化池,所述氧化池的内部竖直设置有若干UV灯管,所述氧化池的底部设置有喷气装置,所述喷气装置外接臭氧发生器,所述臭氧发生器向所述喷
气装置内通入臭氧。
[0033] 在本发明中,经过好氧池处理后的废水输送至MBR膜生物反应池继续处理,MBR膜生物反应池包括设于其中间的MBR膜组件,MBR膜组件的下方设有曝气管,MBR膜组件的具体
结构及其降解有机物的作用原理为本领域的公知技术,在此不作赘述。
[0034] 作为本发明一种优选的技术方案,所述反渗透过滤模块包括沿一级反渗透装置、反渗透产水箱、一级浓水箱、二级反渗透装置和二级浓水箱;所述氧化池与所述一级反渗透
装置之间的连接管路上设置有第一高压泵。
[0035] 所述一级反渗透装置具有第一浓水出口和第一产水出口,所述第一浓水出口连接所述一级浓水箱,所述第一产水出口连接所述反渗透产水箱。
[0036] 所述一级浓水箱连接所述二级反渗透装置,所述一级浓水箱与所述二级反渗透装置之间的连接管路上设置有第二高压泵;所述二级反渗透装置具有第二浓水出口和第二产
水出口,所述第二浓水出口连接所述二级浓水箱,所述第二产水出口连接所述反渗透产水
箱。
[0037] 本发明提供的处理系统中各操作单元之间的工艺流程包括:
[0038] (1)混凝沉淀:曝气池内的废水通过废水提升泵及管线输送至pH调节池,pH调节剂配制槽内的pH调节剂通过管线输送及进料泵通入pH调节池内,pH调节剂将pH调节池内的废
水的pH值调节至6‑8.5;
[0039] (2)生化处理:将pH调节池内的废水通过管线依序输送至快混池和慢混池后进入斜管沉淀池,经过斜管沉淀池沉降后的上层清液进入清水池,清水池内的清液通过清水提
升泵及管线依序输送至厌氧池、缺氧池、好氧池和MBR膜池中进行生化处理,斜管沉淀池底
部沉淀的污泥则通过管线送至过滤器进行过滤;MBR膜池的产水经过管线及MBR产水泵输送
至MBR产水池,MBR产水池内的废水通过管线输送至氧化池;
[0040] (3)膜过滤:氧化池内的废水通过管线与第一高压泵泵入一级反渗透装置的膜管中,一级反渗透装置过滤产生的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱和一级浓水箱
内,一级浓水箱内的浓水通过管线和第二高压泵泵入二级反渗透装置的膜管中,二级反渗
透装置过滤产生的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱和一级浓水箱内。
[0041] 第二方面,本发明提供了一种采用第一方面的咖啡初加工废水资源化零排放的处理系统对咖啡初加工废水的处理方法,所述处理方法包括:
[0042] S100、将咖啡初加工废水进行混凝沉淀,沉淀的污泥过滤后进行堆肥发酵;
[0043] S200、将步骤S100处理后的废水依次进行AAO生化反应处理、MBR膜生物反应处理和UV‑臭氧氧化处理;
[0044] S300、将步骤S200处理后的废水进行反渗透过滤分离。
[0045] 作为本发明一种优选的技术方案,步骤S100具体包括如下步骤
[0046] S110、咖啡初加工产生的废水送入曝气池内进行曝气处理;
[0047] S120、曝气池内的废水通过废水提升泵输送至pH调节池,pH调节剂配制槽通过进料泵向pH调节池内投加pH调节剂;pH调节池内的废水与pH调节剂混合,通过控制pH调节剂
的投加量控制废水的pH值控制在6‑8.5范围内,例如可以是6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、
6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4或8.5,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用;
[0048] S130、将pH值调节后的废水通过管线依序输送至快混池、慢混池和斜管沉淀池,经过斜管沉淀池分离得到上层澄清的清液和下层沉降的污泥,上层清液进入清水池,下层污
泥经第二污泥泵送至过滤器进行过滤,过滤后的污泥作为土壤改良剂或堆肥使用。
[0049] 作为本发明一种优选的技术方案,步骤S200具体包括如下步骤:
[0050] S210、清水池内的清液通过清水提升泵依次输送至厌氧池、缺氧池和好氧池中进行生化反应,好氧池的出水进入MBR膜池;
[0051] S220、废水在MBR膜池中进行MBR膜生物反应,经MBR膜组件过滤后的出水经MBR产水泵输送至MBR产水池;
[0052] S230、MBR产水池内的废水通过管线输送至氧化池,在氧化池内对水体进行紫外光照和臭氧氧化。
[0053] 作为本发明一种优选的技术方案,步骤S300具体包括如下步骤:
[0054] S310、氧化池内的废水则通过第一高压泵泵入一级反渗透装置的膜管中,一级反渗透装置过滤得到的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱和一级浓水箱内;
[0055] S320、一级浓水箱内的浓水通过第二高压泵泵入二级反渗透装置的膜管中,二级反渗透装置过滤得到的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱和二级浓水箱内。
[0056] 作为本发明一种优选的技术方案,步骤S120中,pH调节剂包括30‑45wt%的硅藻泥、30‑35wt%的石墨粉以及20‑40wt%的石灰;其中,硅藻泥的质量分数可以是30wt%、
31wt%、32wt%、33wt%、34wt%、35wt%、36wt%、37wt%、38wt%、39wt%、40wt%、41wt%、
42wt%、43wt%、44wt%或45wt%,石墨粉的质量分数可以是30wt%、30.5wt%、31wt%、
31.5wt%、32wt%、32.5wt%、33wt%、33.5wt%、34wt%、34.5wt%或35wt%,石灰的质量分数可以是20wt%、22wt%、24wt%、26wt%、28wt%、30wt%、32wt%、34wt%、36wt%、38wt%或40wt%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0057] 本发明特别限定了pH调节剂中各组分的质量分数,加入量过低会导致无法有效吸附去除废水中的胶体及有机物,造成COD及过滤难度的增加;而加入量过高则会浪费药剂,
增加操作费用和处理成本。
[0058] pH调节剂与水按照(1‑5):100的质量比混合后通入pH调节池内,例如可以是1:100、1.5:100、2:100、2.5:100、3:100、3.5:100、4:100、4.5:100或5:100,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0059] 步骤S210中,厌氧池内的水利停留时间为1‑2h,温度为25‑35℃,pH值控制在6.8‑7.5,厌氧池内的生物填料包括产甲烷菌和/或酸化菌;其中,水利停留时间可以是1.0h、
1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h或2.0h,温度可以是25℃、26℃、27℃、
28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃或35℃,pH值可以是6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、
7.4或7.5,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0060] 缺氧池内的水利停留时间为1‑2h,温度为20‑30℃,pH值控制在6.8‑7.5,缺氧池内的生物填料包括产甲烷菌和/或酸化菌;其中,水利停留时间可以是1.0h、1.1h、1.2h、1.3h、
1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h或2.0h,温度可以是20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、
26℃、27℃、28℃、29℃或30℃,pH值可以是6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4或7.5,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0061] 好氧池的水流停留时间为3‑6h,溶解氧的浓度为1‑3mg/L,温度为20‑30℃,pH值控制在7‑8,好氧池的出水的TSS浓度低于50mg/L;其中,水利停留时间可以是3.0h、3.5h、
4.0h、4.5h、5.0h、5.5h或6.0h,溶解氧的浓度可以是1.0mg/L、1.2mg/L、1.4mg/L、1.6mg/L、
1.8mg/L、2.0mg/L、2.2mg/L、2.4mg/L、2.6mg/L、2.8mg/L或3.0mg/L,温度可以是20℃、21℃、
22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃或30℃,pH值可以是7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、
7.5、7.6、7.7、7.8、7.9或8.0,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数
值同样适用。
[0062] 步骤S220中,MBR膜生物反应的控制参数如下:
[0063] 化学需氧量小于1000mg/L,五日生化需氧量小于300mg/L,悬浮物小于150mg/L,氨氮小于50mg/L,pH值为6‑9,动植物油小于30mg/L,矿物油小于3mg/L。
[0064] 步骤S230中,臭氧氧化过程中,臭氧的通入量与废水的比例为100‑500g/m3,例如可以是100g/m3、150g/m3、200g/m3、250g/m3、300g/m3、350g/m3、400g/m3、450g/m3或500g/m3,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0065] 示例性地,本发明提供的咖啡初加工废水资源化零排放的处理方法具体包括如下步骤:
[0066] S110、将咖啡鲜果初加工产生的脱皮废水、发酵废水和清洗废水进行除渣后混合均匀,随后送入曝气池内进行曝气处理;
[0067] S120、曝气池内的废水通过废水提升泵输送至pH调节池,pH调节剂配制槽通过进料泵向pH调节池内投加pH调节剂;此步骤中pH调节剂采用30‑45wt%的硅藻泥、30‑35wt%
的石墨粉以及20‑40wt%的石灰混合制成,pH调节剂的配制量与加入水量的比例为(1‑5):
100,通过pH调节剂将pH调节池内的废水的pH值调整至6‑8.5之间,优选为6.5‑7.0;
[0068] S130、将pH值调节后的废水通过管线依序输送至快混池、慢混池和斜管沉淀池,经过斜管沉淀池分离得到上层澄清的清液和下层沉降的污泥,上层清液进入清水池,下层污
泥经第二污泥泵送至过滤器进行过滤,过滤后的污泥作为土壤改良剂或堆肥使用。
[0069] S210、清水池内的清液通过清水提升泵依次输送至厌氧池、缺氧池和好氧池中进行生化反应,好氧池的出水进入MBR膜池;其中,厌氧池内的水利停留时间为1‑2h,温度为
25‑35℃,pH值控制在6.8‑7.5,厌氧池内的生物填料包括产甲烷菌和/或酸化菌;缺氧池内
的水利停留时间为1‑2h,温度为20‑30℃,pH值控制在6.8‑7.5,缺氧池内的生物填料包括产甲烷菌和/或酸化菌;好氧池的水流停留时间为3‑6h,溶解氧的浓度为1‑3mg/L,温度为20‑
30℃,pH值控制在7‑8,好氧池的出水的TSS浓度低于50mg/L;
[0070] S220、废水在MBR膜池中进行MBR膜生物反应,MBR膜生物反应的控制参数为:化学需氧量小于1000mg/L,五日生化需氧量小于300mg/L,悬浮物小于150mg/L,氨氮小于50mg/
L,pH值为6‑9,动植物油小于30mg/L,矿物油小于3mg/L;经MBR膜组件过滤后的出水经MBR产
水泵输送至MBR产水池;
[0071] S230、MBR产水池内的废水通过管线输送至氧化池,在氧化池内对水体进行紫外光照和臭氧氧化;在臭氧氧化过程中,臭氧的通入量与废水的比例为100‑500g/m3;
[0072] S310、氧化池内的废水则通过第一高压泵泵入一级反渗透装置的膜管中,一级反渗透装置过滤得到的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱和一级浓水箱内;
[0073] S320、一级浓水箱内的浓水通过第二高压泵泵入二级反渗透装置的膜管中,二级反渗透装置过滤得到的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱和二级浓水箱内。
[0074] 与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0075] 本发明针对目前咖啡初加工废水果胶的技术瓶颈,采用了物理吸附技术、化学氧化技术与生物处理技术相结合,先通过吸附剂对对废水中的悬浮或漂浮状态的污染物(包
括果胶)及CODcr(CODcr的去除率达90%)进行预先吸附去除,此操作不仅可使得废水在后续
过滤操作时产生的滤饼不具有黏稠性,确保过滤操作运行顺畅,维持后续设备及水泵机组
的正常运行;并且还可对过滤后的液体料果胶酸化降低pH值进行有效控制,在废水未发生
酸化时或已发生酸化后实现果胶与水的分离,可进一步地有效降低后续系统的负荷,降低
运行成本。
[0076] 本发明提供的处理方法在混凝沉淀后进行了AAO生化反应处理,包括依次进行的厌氧、缺氧和好氧生化处理,可降低生化反应的负荷,通过生化反应进一步去除废水中的有
机物和氨氮。经过AAO生化反应后的废水进行MBR膜生物反应,可有效降解AAO生化反应处理
中难降解的多缩半乳糖醛酸甲酯、半乳糖醛酸等高分子有机物;最后将废水经过臭氧与UV
氧化的双重高级氧化,可达到排放标准。本发明为达到零排放及水资源有效使用的发明目
的,将处理达标排放的废水透过二次反渗透膜分离技术再分离为可回用于咖啡加工生产的
用水和可用于植物浇灌的高浓度液体氮肥。
[0077] 本发明提供的处理系统处理效率高,处理成本低,并且本发明中经过过滤后的固体污泥料中含有大量的植物有机物及其果胶,通过堆肥处理后,可作为肥料进行回收再利
用,以此可实现了对咖啡初加工的废水资源化处理利用,并且实现完全的零排放。
附图说明
[0078] 图1为本发明一个具体实施方式提供的处理系统的结构示意图;
[0079] 图2为本发明一个具体实施方式提供的处理系统的结构示意图;
[0080] 图3为本发明一个具体实施方式提供的处理方法的工艺流程图
[0081] 其中:1‑曝气池;2‑pH调节池;3‑快混池;4‑慢混池;5‑斜管沉淀池;6‑清水池;7‑厌氧池;8‑缺氧池;9‑好氧池;10‑MBR膜池;11‑MBR产水池;12‑氧化池;13‑一级反渗透装置;14‑反渗透产水箱;15‑一级浓水箱;16‑二级反渗透装置;17‑二级浓水箱;18‑过滤器;19‑废水提升泵;20‑进料泵;21‑pH调节剂配制槽;22‑清水提升泵;23‑MBR产水泵;24‑第一高压泵;25‑第二高压泵;26‑第一搅拌器;27‑第二搅拌器;28‑第三搅拌器;29‑第四搅拌器;30‑pH检测电极;31‑UV灯管;32‑MBR膜组件;33‑臭氧发生器;34‑第一污泥泵;35‑污泥浓缩池;
36‑输液管路;37‑第二污泥泵。

具体实施方式

[0082] 下面结合具体实施例及其附图,对本发明技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式,用于说明本发明的构思;这些说明均是解释性和示
例性的,不应理解为对本发明实施方式及本发明保护范围的限制。除在此记载的实施例外,
本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的
其它技术方案,这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和
修改的技术方案。
[0083] 本说明书的附图为示意图,辅助说明本发明的构思,示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是,为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构,各附
图之间并未按照相同的比例绘制,相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。下面通过
具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0084] 需要理解的是,在本发明的描述中,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对
本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”
的含义是两个或两个以上。
[0085] 需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在
本发明中的具体含义。
[0086] 在一个具体实施方式中,本发明提供了一种咖啡初加工废水资源化零排放的处理系统,如图1所示,所述处理系统包括沿废水流向依次连接的混凝沉淀模块、AAO生化反应模
块、MBR膜生物反应模块、高级氧化模块和反渗透过滤模块;混凝沉淀模块、AAO生化反应模
块和MBR膜生物反应模块的连接浓缩过滤模块。
[0087] 本发明针对目前咖啡初加工废水果胶的技术瓶颈,采用了物理吸附技术、化学氧化技术与生物处理技术相结合,先通过吸附剂对对废水中的悬浮或漂浮状态的污染物(包
括果胶)及CODcr(CODcr的去除率达90%)进行预先吸附去除,此操作不仅可使得废水在后续
过滤操作时产生的滤饼不具有黏稠性,确保过滤操作运行顺畅,维持后续设备及水泵机组
的正常运行;并且还可对过滤后的液体料果胶酸化降低pH值进行有效控制,在废水未发生
酸化时或已发生酸化后实现果胶与水的分离,可进一步地有效降低后续系统的负荷,降低
运行成本。
[0088] 本发明提供的处理方法在混凝沉淀后进行了AAO生化反应处理,包括依次进行的厌氧、缺氧和好氧生化处理,可降低生化反应的负荷,通过生化反应进一步去除废水中的有
机物和氨氮。经过AAO生化反应后的废水进行MBR膜生物反应,可有效降解AAO生化反应处理
中难降解的多缩半乳糖醛酸甲酯、半乳糖醛酸等高分子有机物;最后将废水经过臭氧与UV
氧化的双重高级氧化,可达到排放标准。本发明为达到零排放及水资源有效使用的发明目
的,将处理达标排放的废水透过二次反渗透膜分离技术再分离为可回用于咖啡加工生产的
用水和可用于植物浇灌的高浓度液体氮肥。
[0089] 本发明提供的处理系统处理效率高,处理成本低,并且本发明中经过过滤后的固体污泥料中含有大量的植物有机物及其果胶,通过堆肥处理后,可作为肥料进行回收再利
用,以此可实现了对咖啡初加工的废水资源化处理利用,并且实现完全的零排放。
[0090] 进一步地,处理系统还包括沿废水流向依次连接的曝气池1和pH调节池2,pH调节池2的出口端连接混凝沉淀模块。其中,曝气池1的底部设置有曝气管路,曝气池1与pH调节
池2之间的连接管路上设置有废水提升泵19;pH调节池2的内部设置有pH检测电极30和第一
搅拌器26。
[0091] 在一些实例中,曝气池1上外接输液管路36,输液管路36用于向曝气池1输送咖啡初加工产生的脱皮废水及清洗废水,来源于咖啡初加工不同工序的废水通过输液管路36通
入曝气池1后,通过曝气搅拌均匀。
[0092] 在一些实例中,pH调节池2具有投料口,投料口连接pH调节剂配制槽21,pH调节剂配制与pH调节池2的连接管路上设置有进料泵20;pH调节剂配制槽21外接至少一条进料管
路,通过进料管路向pH调节剂配制槽21内通入硅藻泥、碳粉和石灰;pH调节剂配制槽21的内
部设置有第二搅拌器27。
[0093] 在一些实例中,pH调节剂配制槽21上设有投料口,pH调节剂配制槽21中需要加入pH调节剂对包括果胶在内的悬浮或漂浮状态的污染物及CODcr进行吸附处理,所用pH调节
剂为硅藻泥、石墨粉、石灰的混合物。可选地,硅藻泥、石墨粉和石灰经过厂外加工混合均匀
后包装备用,使用时需要将pH调节剂与水按照一定比例投加进pH调节池2内,pH调节剂与水
的质量比可以是(1‑5):100。
[0094] 在一些实例中,pH调节池2与pH调节剂配制槽21之间通过进料泵20及管线连通,管线上设有流量计,根据pH调节池2中的pH检测电极30控制进料泵20的进料量,通过控制pH调
节剂的加入量控制pH调节池2中的废水的pH值维持在6.5‑7.0之间。
[0095] 在图1所示的实施例中,混凝沉淀模块包括沿废水流向依次连接的快混池3、慢混池4、斜管沉淀池5和清水池6;快混池3的内部设置有第三搅拌器28,快混池3外接第一投料
管路,第一投料管路用于向快混池3投加聚合氧化铝。慢混池4的内部设置有第四搅拌器29,
慢混池4外接第二投料管路,第二投料管路用于向慢混池4投加聚丙烯酰胺。
[0096] 斜管沉淀池5的底部开设有排污口,排污口连接污泥浓缩池35,斜管沉淀池5与污泥浓缩池35之间的连接管路上设置有第一污泥泵34,经斜管沉淀池5过滤分离得到污泥和
清水,其中,污泥经第一污泥泵34送入污泥浓缩池35,清水进入AAO生化反应模块。
[0097] 在图2所示的实施例中,污泥浓缩池35通过排污管路连接过滤器18,排污管路上设置有第二污泥泵37。
[0098] 在一些实例中,第一污泥泵34和第二污泥泵37为具有定时功能的泵,以此可将斜管沉淀池5、厌氧池7、缺氧池8、好氧池9和MBR膜池10底部的污泥通过管线送入污泥浓缩池
35中,然后污泥经第二污泥泵37输送至过滤器18过滤,过滤器18压出的滤饼可以送至堆肥
场,经过堆肥场发酵堆肥后所制备的肥料可回用至咖啡地,实现资源利用化处理和固废零
排放的发明目的。可选地,过滤器18为叠螺式过滤器18或板式压滤机。
[0099] 在图1所示的实施例中,AAO生化反应模块包括沿废水流向依次连接的厌氧池7、缺氧池8和好氧池9;缺氧池8的底部设置有第二曝气管路,好氧池9的底部设置有第三曝气管
路。
[0100] 在一些实例中,AAO生化反应模块包括厌氧池7、缺氧池8、好氧池9,厌氧池7、缺氧池8和好氧池9沿废水流向依次串联,厌氧池7的进料口设于其上部,厌氧池7、缺氧池8和好
氧池9的池体内配置有生物填料床,厌氧池7的生物填料床上附着有厌氧性微生物,缺氧池8
的生物填料床上附着有缺氧性微生物,好氧池9的生物填料床上附着有好氧性微生物或兼
性微生物,缺氧池8和好氧池9的生物填料床的下方设有曝气管。
[0101] 清水池6内的废水通过管线及清水提升泵22直接输送至厌氧池7进行处理,废水在厌氧池7内处于厌氧条件下,废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被最终转化为甲
烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等,实现脱氮除磷。
[0102] 经过厌氧池7处理后的废水流至缺氧池8及好氧池9继续进行处理,依次经过缺氧池8和好氧池9在缺氧微生物和好氧微生物的作用下进行生物代谢以继续降解有机物,经过
一系列的生化反应逐级释放能量,最终可使低能位的无机物稳定下来,实现无害化的处理。
[0103] 在图1所示的实施例中,MBR膜生物反应模块包括沿废水流向依次连接的MBR膜池10和MBR产水池11。其中,MBR膜池10的内部设置有MBR膜组件32,MBR膜池10的底部设置有第
三曝气管路;MBR膜组件32的出水口连接MBR产水池11,MBR膜组件32与MBR产水池11之间的
连接管路上设置有MBR产水泵23。
[0104] 在图1所示的实施例中,高级氧化模块包括氧化池12,氧化池12的内部竖直设置有若干UV灯管31,氧化池12的底部设置有喷气装置,喷气装置外接臭氧发生器33,臭氧发生器
33向喷气装置内通入臭氧。
[0105] 在一些实例中,经过好氧池9处理后的废水输送至MBR膜生物反应池继续处理,MBR膜生物反应池包括设于其中间的MBR膜组件32,MBR膜组件32的下方设有曝气管,MBR膜组件
32的具体结构及其降解有机物的作用原理为本领域的公知技术,在此不作赘述。
[0106] 在图1所示的实施例中,反渗透过滤模块包括沿一级反渗透装置13、反渗透产水箱14、一级浓水箱15、二级反渗透装置16和二级浓水箱17;氧化池12与一级反渗透装置13之间
的连接管路上设置有第一高压泵24。
[0107] 一级反渗透装置13具有第一浓水出口和第一产水出口,第一浓水出口连接一级浓水箱15,第一产水出口连接反渗透产水箱14;一级浓水箱15连接二级反渗透装置16,一级浓
水箱15与二级反渗透装置16之间的连接管路上设置有第二高压泵25;二级反渗透装置16具
有第二浓水出口和第二产水出口,第二浓水出口连接二级浓水箱17,第二产水出口连接反
渗透产水箱14。
[0108] 本实施例提供的处理系统中各操作单元之间的工艺流程包括:
[0109] (1)混凝沉淀:曝气池1内的废水通过废水提升泵19及管线输送至pH调节池2,pH调节剂配制槽21内的pH调节剂通过管线输送及进料泵20通入pH调节池2内,pH调节剂将pH调
节池2内的废水的pH值调节至6‑8.5;
[0110] (2)生化处理:将pH调节池2内的废水通过管线依序输送至快混池3和慢混池4后进入斜管沉淀池5,经过斜管沉淀池5沉降后的上层清液进入清水池6,清水池6内的清液通过
清水提升泵22及管线依序输送至厌氧池7、缺氧池8、好氧池9和MBR膜池10中进行生化处理,
斜管沉淀池5底部沉淀的污泥则通过管线送至过滤器18进行过滤;MBR膜池10的产水经过管
线及MBR产水泵23输送至MBR产水池11,MBR产水池11内的废水通过管线输送至氧化池12;
[0111] (3)膜过滤:氧化池12内的废水通过管线与第一高压泵24泵入一级反渗透装置13的膜管中,一级反渗透装置13过滤产生的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱14和
一级浓水箱15内,一级浓水箱15内的浓水通过管线和第二高压泵25泵入二级反渗透装置16
的膜管中,二级反渗透装置16过滤产生的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱14和
一级浓水箱15内。
[0112] 在另一个具体实施方式中,本实施例提供了一种采用上述具体实施方式提供的咖啡初加工废水资源化零排放的处理系统对咖啡初加工废水的处理方法,如图3所示,处理方
法包括:
[0113] S100、将咖啡初加工废水进行混凝沉淀,沉淀的污泥过滤后进行堆肥发酵;
[0114] S200、将步骤S100处理后的废水依次进行AAO生化反应处理、MBR膜生物反应处理和UV‑臭氧氧化处理;
[0115] S300、将步骤S200处理后的废水进行反渗透过滤分离。
[0116] 在图3所示的实施例中,步骤S100具体包括如下步骤
[0117] S110、咖啡初加工产生的废水送入曝气池1内进行曝气处理;
[0118] S120、曝气池1内的废水通过废水提升泵19输送至pH调节池2,pH调节剂配制槽21通过进料泵20向pH调节池2内投加pH调节剂;pH调节池2内的废水与pH调节剂混合,通过控
制pH调节剂的投加量控制废水的pH值控制在6‑8.5范围内;
[0119] S130、将pH值调节后的废水通过管线依序输送至快混池3、慢混池4和斜管沉淀池5,经过斜管沉淀池5分离得到上层澄清的清液和下层沉降的污泥,上层清液进入清水池6,
下层污泥经第二污泥泵37送至过滤器18进行过滤,过滤后的污泥作为土壤改良剂或堆肥使
用。
[0120] 在图3所示的实施例中,步骤S200具体包括如下步骤:
[0121] S210、清水池6内的清液通过清水提升泵22依次输送至厌氧池7、缺氧池8和好氧池9中进行生化反应,好氧池9的出水进入MBR膜池10;
[0122] S220、废水在MBR膜池10中进行MBR膜生物反应,经MBR膜组件32过滤后的出水经MBR产水泵23输送至MBR产水池11;
[0123] S230、MBR产水池11内的废水通过管线输送至氧化池12,在氧化池12内对水体进行紫外光照和臭氧氧化。
[0124] 在图3所示的实施例中,步骤S300具体包括如下步骤:
[0125] S310、氧化池12内的废水则通过第一高压泵24泵入一级反渗透装置13的膜管中,一级反渗透装置13过滤得到的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱14和一级浓水
箱15内;
[0126] S320、一级浓水箱15内的浓水通过第二高压泵25泵入二级反渗透装置16的膜管中,二级反渗透装置16过滤得到的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱14和二级浓
水箱17内。
[0127] 在图3所示的实施例中,步骤S120中,pH调节剂包括30‑45wt%的硅藻泥、30‑35wt%的石墨粉以及20‑40wt%的石灰。
[0128] 本实施例特别限定了pH调节剂中各组分的质量分数,加入量过低会导致无法有效吸附去除废水中的胶体及有机物,造成COD及过滤难度的增加;而加入量过高则会浪费药
剂,增加操作费用和处理成本。
[0129] pH调节剂与水按照(1‑5):100的质量比混合后通入pH调节池2内。
[0130] 步骤S210中,厌氧池7内的水利停留时间为1‑2h,温度为25‑35℃,pH值控制在6.8‑7.5,厌氧池7内的生物填料包括产甲烷菌和/或酸化菌。
[0131] 缺氧池8内的水利停留时间为1‑2h,温度为20‑30℃,pH值控制在6.8‑7.5,缺氧池8内的生物填料包括产甲烷菌和/或酸化菌。
[0132] 好氧池9的水流停留时间为3‑6h,溶解氧的浓度为1‑3mg/L,温度为20‑30℃,pH值控制在7‑8,好氧池9的出水的TSS浓度低于50mg/L。
[0133] 步骤S220中,MBR膜生物反应的控制参数如下:
[0134] 化学需氧量小于1000mg/L,五日生化需氧量小于300mg/L,悬浮物小于150mg/L,氨氮小于50mg/L,pH值为6‑9,动植物油小于30mg/L,矿物油小于3mg/L。
[0135] 步骤S230中,臭氧氧化过程中,臭氧的通入量与废水的比例为100‑500g/m3。
[0136] 示例性地,本实施例提供的咖啡初加工废水资源化零排放的处理方法具体包括如下步骤:
[0137] S110、将咖啡鲜果初加工产生的脱皮废水、发酵废水和清洗废水进行除渣后混合均匀,随后送入曝气池1内进行曝气处理;
[0138] S120、曝气池1内的废水通过废水提升泵19输送至pH调节池2,pH调节剂配制槽21通过进料泵20向pH调节池2内投加pH调节剂;此步骤中pH调节剂采用30‑45wt%的硅藻泥、
30‑35wt%的石墨粉以及20‑40wt%的石灰混合制成,pH调节剂的配制量与加入水量的比例
为(1‑5):100,通过pH调节剂将pH调节池2内的废水的pH值调整至6‑8.5之间,优选为6.5‑
7.0;
[0139] S130、将pH值调节后的废水通过管线依序输送至快混池3、慢混池4和斜管沉淀池5,经过斜管沉淀池5分离得到上层澄清的清液和下层沉降的污泥,上层清液进入清水池6,
下层污泥经第二污泥泵37送至过滤器18进行过滤,过滤后的污泥作为土壤改良剂或堆肥使
用。
[0140] S210、清水池6内的清液通过清水提升泵22依次输送至厌氧池7、缺氧池8和好氧池9中进行生化反应,好氧池9的出水进入MBR膜池10;其中,厌氧池7内的水利停留时间为1‑
2h,温度为25‑35℃,pH值控制在6.8‑7.5,厌氧池7内的生物填料包括产甲烷菌和/或酸化
菌;缺氧池8内的水利停留时间为1‑2h,温度为20‑30℃,pH值控制在6.8‑7.5,缺氧池8内的生物填料包括产甲烷菌和/或酸化菌;好氧池9的水流停留时间为3‑6h,溶解氧的浓度为1‑
3mg/L,温度为20‑30℃,pH值控制在7‑8,好氧池9的出水的TSS浓度低于50mg/L;
[0141] S220、废水在MBR膜池10中进行MBR膜生物反应,MBR膜生物反应的控制参数为:化学需氧量小于1000mg/L,五日生化需氧量小于300mg/L,悬浮物小于150mg/L,氨氮小于
50mg/L,pH值为6‑9,动植物油小于30mg/L,矿物油小于3mg/L;经MBR膜组件32过滤后的出水
经MBR产水泵23输送至MBR产水池11;
[0142] S230、MBR产水池11内的废水通过管线输送至氧化池12,在氧化池12内对水体进行紫外光照和臭氧氧化;在臭氧氧化过程中,臭氧的通入量与废水的比例为100‑500g/m3;
[0143] S310、氧化池12内的废水则通过第一高压泵24泵入一级反渗透装置13的膜管中,一级反渗透装置13过滤得到的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱14和一级浓水
箱15内;
[0144] S320、一级浓水箱15内的浓水通过第二高压泵25泵入二级反渗透装置16的膜管中,二级反渗透装置16过滤得到的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱14和二级浓
水箱17内。
[0145] 实施例1
[0146] 根据图1和图2所示的一种咖啡初加工废水资源化处理系统,其包括曝气池1、pH调节池2、快混池3、慢混池4、斜管沉淀池5、清水池6、厌氧池7、缺氧池8、好氧池9、MBR膜池10、MBR产水池11、氧化池12、一级反渗透装置13、反渗透产水箱14、一级浓水箱15、二级反渗透
装置16、二级浓水箱17、过滤器18、废水提升泵19、进料泵20、pH调节剂配制槽21、清水提升
泵22、MBR产水泵23、第一高压泵24、第二高压泵25、第一搅拌器26、第二搅拌器27、第三搅拌器28、第四搅拌器29、pH检测电极30、UV灯管31、MVR膜组件、臭氧发生器33、第一污泥泵34、污泥浓缩池35、第二污泥泵37。
[0147] 首先,曝气池1内的废水通过废水提升泵19及管线输送至pH调节池2,pH调节剂配制槽21内的pH调节剂通过管线输送及进料泵20通入pH调节池2内,pH调节剂将pH调节池2内
的废水的pH值调节至6‑8.5。随后,将pH调节池2内的废水通过管线依序输送至快混池3和慢
混池4后进入斜管沉淀池5,经过斜管沉淀池5沉降后的上层清液进入清水池6,清水池6内的
清液通过清水提升泵22及管线依序输送至厌氧池7、缺氧池8、好氧池9和MBR膜池10中进行
生化处理,斜管沉淀池5底部沉淀的污泥则通过管线送至过滤器18进行过滤;MBR膜池10的
产水经过管线及MBR产水泵23输送至MBR产水池11,MBR产水池11内的废水通过管线输送至
氧化池12。最后,氧化池12内的废水通过管线与第一高压泵24泵入一级反渗透装置13的膜
管中,一级反渗透装置13过滤产生的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱14和一级
浓水箱15内,一级浓水箱15内的浓水通过管线和第二高压泵25泵入二级反渗透装置16的膜
管中,二级反渗透装置16过滤产生的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱14和一级
浓水箱15内。
[0148] 实施例2
[0149] 采用实施例1的一种咖啡初加工废水资源化处理方法,其包括如下步骤:
[0150] S110、将咖啡鲜果初加工产生的脱皮废水、发酵废水和清洗废水进行除渣后混合均匀,随后送入曝气池1内进行曝气处理;
[0151] S120、曝气池1内的废水通过废水提升泵19输送至pH调节池2,pH调节剂配制槽21通过进料泵20向pH调节池2内投加pH调节剂;此步骤中pH调节剂采用40wt%的硅藻泥、
30wt%的石墨粉以及30wt%的石灰混合制成,pH调节剂的配制量与加入水量的比例为
1.67:100,通过pH调节剂将pH调节池2内的废水的pH值控制在6.5‑7.0;
[0152] S130、将pH值调节后的废水通过管线依序输送至快混池3、慢混池4和斜管沉淀池5,经过斜管沉淀池5分离得到上层澄清的清液和下层沉降的污泥,上层清液进入清水池6,
下层污泥经第二污泥泵37送至过滤器18进行过滤,过滤后的污泥作为土壤改良剂或堆肥使
用。
[0153] S210、清水池6内的清液通过清水提升泵22依次输送至厌氧池7、缺氧池8和好氧池9中进行生化反应,好氧池9的出水进入MBR膜池10;其中,厌氧池7内的水利停留时间为
1.5h,温度为30℃,pH值控制在6.5‑7.0,厌氧池7内的生物填料包括产甲烷菌;缺氧池8内的
水利停留时间为2h,温度为25℃,pH值控制在6.5‑7.0,缺氧池8内的生物填料包括产甲烷菌
和/或酸化菌;好氧池9的水流停留时间为5h,溶解氧的浓度为2mg/L,温度为25℃,pH值控制
在7‑8,好氧池9的出水的TSS浓度低于50mg/L;
[0154] S220、废水在MBR膜池10中进行MBR膜生物反应,MBR膜生物反应的控制参数为:化学需氧量小于1000mg/L,五日生化需氧量小于300mg/L,悬浮物小于150mg/L,氨氮小于
50mg/L,pH值为6‑9,动植物油小于30mg/L,矿物油小于3mg/L;经MBR膜组件32过滤后的出水
经MBR产水泵23输送至MBR产水池11;
[0155] S230、MBR产水池11内的废水通过管线输送至氧化池12,在氧化池12内对水体进行紫外光照和臭氧氧化;在臭氧氧化过程中,臭氧的通入量与废水的比例为300g/m3;
[0156] S310、氧化池12内的废水则通过第一高压泵24泵入一级反渗透装置13的膜管中,一级反渗透装置13过滤得到的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱14和一级浓水
箱15内;
[0157] S320、一级浓水箱15内的浓水通过第二高压泵25泵入二级反渗透装置16的膜管中,二级反渗透装置16过滤得到的产水与浓水分别通过管线流入反渗透产水箱14和二级浓
水箱17内。
[0158] 实施例3
[0159] 采用实施例1提供的处理系统按照实施例2提供的处理方法对普洱某咖啡鲜果初加工生产废水进行处理,对处理前的废水水样进行检测,该该咖啡鲜果初加工废水呈酸性,
pH值为4,废水中第二类污染物的化学需氧量(CODcr)、五日生化需氧(BOD5)、悬浮物(SS)含
量较高,远远高于《污水综合排放标准》中二类污染物最高允许排放浓度,同时废水中的果
胶含量很高,主要水质浓度以及《污水综合排放标准》GB8978‑1996一级排放标准的具体指
标见表1。
[0160] 表1
[0161]
[0162] 经过实施例2提供的处理方法对普洱某咖啡鲜果初加工生产废水进行处理后的废水水质的检测指标如表2所示。
[0163] 表2
[0164]
[0165] 从表2中可以明显看出,经过本发明处理后的废水中的各项主要污染因子达到《污水综合排放标准》GB8978‑1996一级排放标准。
[0166] 申请人声明,以上仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的
技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
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