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【摘要】咖啡鮮果初加工廢水來自咖啡鮮果清洗水、脫皮脫膠用水、發酵用水和二次清洗水，其水質主要特點為有機污染物濃度高、色度高、可生化性差、廢水呈酸性、水質水量變化大，因此該廢水若未經處理直接排放對環境的污染及危害極大。本文以云南某咖啡種植場廢水處理工程為例，針對該廢水水質特點結合處理排放標準，確定該廢水處理工藝采用兩級過濾+加藥除果膠+厭氧+水解酸化+AO生化工藝，運行結果表明出水水質可穩定達到《污水綜合排放標準（GB8979—1996）》的二級排放標準，且具有投資成本低、運營成本低、操作簡便等優點。

【關鍵詞】咖啡初加工廢水；疊螺式除果膠機；厭氧工藝；AO工藝

1概況

我國的咖啡產業主要集中在云南，占全國咖啡產量的98.51%，而云南咖啡近57.8%的產量來自普洱。隨著社會的發展進步，相關的咖啡初加工廢水的排放要求越來越高，大部分咖啡廠的廢水處理措施已經不能滿足《污水綜合排放標準（GB8979—1996）》的一級排放標準要求，因此選擇對云南某咖啡種植場的廢水處理設施進行改造。該咖啡種植場主要加工精品咖啡豆，咖啡初加工主要采用水洗發酵法，脫皮后咖啡豆需要發酵1~2d后再進行清洗，產生的廢水通過投加生石灰，經三級沉淀后排入附近河流，給附近河流造成嚴重的污染。為保護環境與生態，須及時做好咖啡初加工廢水的治理，變廢為利，為當地帶來社會效益及生態效益。

2咖啡初加工廢水的特點

2.1廢水的特點

咖啡鮮果初加工廢水來自咖啡鮮果清洗水、脫皮脫膠用水、發酵用水和二次清洗水，廢水主要含果皮、果肉、植物蛋白及糖分，可降解有機污染物濃度較高，其水質主要特點為：（1）廢水COD、BOD5和氨氮濃度較高；（2）廢水色度高；（3）廢水可生化性較差；（4）咖啡去果肉發酵產生有機酸使廢水呈酸性；（5）水質、水量在一天內的變化比較大，生產集中在晝間；（6）季節性強，生產集中在咖啡成熟季節，每年生產4個月左右，集中在11月底至次年3月初。

2.2設計的進出水水質

該種植場廢水為咖啡初加工綜合廢水，設計處理水量為15m3/d，進水水質根據多次實際采樣監測，并參考同類工程的廢水水質狀況；出水依據相關法規及規范要求該種植場廢水處理后的水質須達到《污水綜合排放標準（GB8979—1996）》的二級排放標準，確定設計進出水水質如表1所示。

2.3咖啡初加工廢水處理工藝的確定

廢水處理工藝的選擇是工程建設成敗的關鍵。處理工藝是否合理直接關系到污水處理系統的處理效果、處理水質、穩定運行、工程投資、運行成本等。因此，必須結合實際情況，綜合考慮各方面因素，合理選擇處理工藝，以達到最佳的處理效果和經濟效益。故針對該廢水水質特點結合處理排放標準，設計擬采用兩級過濾+加藥除果膠+厭氧+水解酸化+AO生化工藝[1]，如圖1所示。

3調試運行

3.1調試的難點

咖啡初加工廢水調試運行的難度主要為廢水中含有果膠，而果膠經發酵后產生果酸，使廢水中的pH降為5~6之間，同時廢水中有機污染物的濃度升高，導致廢水的處理的難度和運行成本增加。因此處理咖啡初加工廢水的核心為在廢水未發酵之前先采用物化法去除果膠，再調試生化工藝，這樣可以減少堿性藥劑的投加及降低廢水的處理難度。

3.2除果膠除果膠

主要通過投加PAC、PAM絮凝劑后用疊螺式除果膠機去除，果膠用于堆肥后還地，除果膠后的廢水可通過自流進入生化處理工序。因此首先要通過燒杯試驗確定絮凝劑的最佳投加量，再進行絮凝劑的配置，依據實際的水量確定加藥量，然后調整疊螺式除果膠機的轉速，使果膠有效地去除。

3.3生化調試

工藝生化調試首先需對厭氧池進行調試，待厭氧池達到預期的效果后再對水解酸化和AO工藝進行調試。為了快速培養微生物可以取城市污水處理廠的活性污泥進行馴化，同時應提供微生物生長的最佳環境，加快微生物的生長繁殖及馴化。

3.4處理效果

咖啡初加工廢水處理項目進行現場采樣檢測，檢測結果達到《污水綜合排放標準（GB8979—1996）》的二級排放標準，滿足規范要求的排放標準[2]。檢測結果如表2所示。

4技術經濟指標

4.1投資成本

本工程除調節池、厭氧池、污泥池外采用一體化設備，總投資為27.6萬，其中設備投資為22萬（設備投資含運費、安裝費、設備及工藝調試費），土建投資為5.6萬（15m3/d規模的土建投資約為3萬左右，本項目調節池和厭氧池為原有池塘，基礎較弱、施工難度大，因此土建投資較大），土建主要為新建調節池、厭氧池和一體化設備基礎，有的咖啡加工廠可以利用現有設施，土建可能不發生費用。

4.2運營成本

4.2.1電費裝機容量為7kW，運行功率按裝機容量的50%計，即為3.5kW。工業用電每度以0.5元計，3.5kW×24h×0.5元/15m3水=2.8元/m3水。

4.2.2藥劑費①絮凝劑：0.8元/m3污水；②加堿：0.2元/m3污水；③總藥劑運行費用：1.0元/m3污水。

4.2.3人工費污水處理站需兼職1人，工人工資按兼職補貼300元/月計，折合運行費用為：1×300/30/15=0.67元/m3污水。

4.2.4運行成本合計每天按15.0m3計，總運行成本為：2.8+1.0+0.67=4.47元/m3污水。年運行按120d計，年運行費用為0.8萬元。

5結論

（1）該工程運行結果表明，咖啡初加工費用采用兩級過濾+加藥除果膠+厭氧+水解酸化+AO生化工藝可行，出水水質可穩定達到《污水綜合排放標準（GB8979—1996）》的二級排放標準；若對設計參數及運行參數進行調整可達到上述標準的一級排放標準。（2）上述工藝調試運行的核心是在廢水中的果膠發酵之前去除果膠，再調試生化工藝，這樣可以減少堿性藥劑的投加及降低廢水的處理難度。（3）該咖啡初加工廢水處理工藝具有可以長期穩定達標、投資成本低、運營成本低、操作簡便等優點。

參考文獻

[1]孔濤，易珈羽.混凝沉淀-A2/O工藝處理咖啡粗加工廢水[J].工業用水與廢水，2019，50（1）：80-82，87.

[2]匡鈺，肖兵，張洪波，等.云南咖啡初加工廢棄物利用及排放情況調查[J].中國熱帶農業，2018（5）：31-36.

作者：潘家寶 存潔 羅兆杰 王昌力 許三任 單位：普洱普藍環境咨詢有限公司