茶多酚生产废中水的处理.doc
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1、茶多酚生产废水的处理时间:2009-03-16 16:07来源: 作者:关键词:废水处理,食品废水处理茶多酚生产废水中的有机物浓度高、色度大、多环大分子芳香类化合物含量高、处理难度大,目前在国内外尚无成熟的处理工艺,作者通过试验提出了一套可行的处理方案。 茶多酚(Tea Polyphenols)是存在于茶叶中的一类多酚物质,具有明显的抗菌、防衰老、消除体内过剩的自由基和抑制癌细胞等作用,在食品加工、医药和日用化工等方面有广泛的应用前景。 茶多酚生产废水中的有机物浓度高、色度大、多环大分子芳香类化合物含量高、处理难度大,目前在国内外尚无成熟的处理工艺,作者通过试验提出了一套可行的处理方案。 1
2、处理工艺的选择 11 废水水质 某茶多酚生产厂废水主要包括提取后的剩余母液和冲洗水,水质如表1所示。 由茶多酚的生产工艺可知,废水的成分与茶叶中的水溶性成分基本相同,其中有机酸、糖分、氨基酸和果胶物质可生化性较好,生物碱的可生化性还有待研究(但它的含量较少)。茶多酚在废水中的含量最高,因而着重考察了对茶多酚的去除方法及废 水可生化性的变化。 茶多酚对细菌(包括厌氧、好氧及兼性细菌)有很强的抑制作用,茶多酚的抑菌能力与其浓度呈正比,且与立体结构有关。一般脂型儿茶素(如EGCG、ECG等)抑菌效果强于其他组分。有资料表明2,茶多酚对大肠杆菌的最低抑制浓度为1000mg/L,而ECG、EGCG等对金
3、黄色葡萄球菌的最小抑制浓度分别为160、250mg/L,但茶多酚的抑菌作用有很强的选择性,可抑制有害菌群的生长,但对霉菌、酵母菌等正常菌群则有维持菌群平衡的作用。因而,有关资料报道3,儿茶素虽然对细菌有抑制作用,但在厌氧条件下也可使污泥驯化。 1.2 处理工艺的选择 该厂废水原采用活性污泥法处理,但处理装置每运行10d左右就出现菌胶团解体的现象。在试验中废水不经预处理而直接进行好氧生化处理时,在温度为35的条件下一般59d也出现了菌胶团解体现象。由此可知,对该废水直接进行好氧生化处理是不可行的,而实测该废水BOD5/COD=0.55(可生化性较好),与试验现象不吻合。分析其原因主要是由于在测定
4、BOD5时由于稀释作用使得茶多酚的浓度和毒性降低,但这一点没有反映到BOD5/COD中。此外,考虑到该厂所处地区要求的排放标准为COD100mg/L、BOD530mg/L,最后确定废水处理流程如图1所示。 2 试验方法21 预处理 取800mL废水进行烧杯试验,投加Ca(OH)2调节pH值,然后投加一定量的混凝剂进行磁力搅拌,静沉1h后取上清液进行分析。 22 生化处理 取沉淀后的上清液进行水解酸化接触氧化试验。厌氧、好氧反应器均采用80mm500mm的有机玻璃柱(厌氧柱内进行搅拌,好氧柱内挂设软性填料)。厌氧污泥取自某工业废 水处理站水解酸化池,好氧污泥取自某城市污水处理厂的二沉池排泥,污泥
5、在驯化一个多月后开始进行测试。为了考察废水中污染物浓度的变化,进一步确定该废水在实际工程应用中所需的停留时间,采用间歇运行方式水解酸化24h后进入接触氧化池(停留时间为24h)。 2.3 后处理 取缺氧24h、好氧12h的生化出水进行烧杯混凝沉淀试验(与预处理相同)。 2.4 测定方法 COD:快速重铬酸钾法;BOD5:标准稀释法;色度:稀释倍数法;茶多酚:比色法。 3 结果与分析 3.1 预处理废水中的茶多酚在一定的pH值下会和金属离子(如Al3+、Ca2+等)反应生成难溶化合物,和某些过渡金属离子会发生显色反应,如投加含Fe2+、Fe3+的混凝剂时会生成有色络合物,水的颜色会由黄色变成墨绿
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