含茶多酚廢水處理的工藝實踐

孫鳴晗

（康升環保（天津）有限公司天津300190）

含茶多酚廢水處理的工藝實踐

孫鳴晗

（康升環保（天津）有限公司天津300190）

茶多酚是茶葉中所含的多種酚類的總稱。研究表明，茶多酚對人體具有解毒、抗輻射和延緩衰老的功效。某飲料企業為滿足市場需求，新增茶飲料生產線，在茶葉提香的過程中，不可避免的產生大量含茶多酚的廢水。一般情況下，該種廢水具有COD高、溫度高、懸浮物高、色度高、可生化性差等特點。

茶多酚；高懸浮物；高COD值；離心機；兩級厭氧

1 含茶多酚廢水情況簡介

茶多酚是茶葉中所含的多種酚類的總稱。研究表明，茶多酚對人體具有解毒、抗輻射和延緩衰老的功效。某飲料企業為滿足市場需求，新增茶飲料生產線，在茶葉提香的過程中，不可避免的產生大量含茶多酚廢水。一般情況下，該種廢水具有COD高、溫度高、懸浮物高、色度高、可生化性差等特點。另外，由于受市場供需決定，生產是不定時的，導致廢水排放周期及水質均不規律，所以選擇了適應性強的處理工藝。

2 廢水處理工藝選擇

根據水質特點及排放規律，主體工藝采用目前行業內運行較為穩定的“水解酸化+厭氧工藝”。前處理采用離心脫水去除大量SS后再進入調節池，均化水質后，剩余少量SS經混凝沉淀進一步去除。隨后進入“酸化+UASB”系統。工藝出水達到設計標準后并入該企業原有污水處理系統，達標外排。主工藝路線如圖1。

圖1 主工藝路線圖

3 設計參數

3.1 設計水量及水質：6m3/hr。

3.2 原水COD：20000 mg/L～34500mg/L，生產不同茶飲產品時，經過實測單品，具體數據如表1。

表1 不同茶飲產品實測數據

3.3 廢水含固量：8%～15%（以入水前干重計）；固形物粒徑0.7mm～1mm；pH值：5.5～7.5。

3.4 設計出水水質：COD≤2000mg/L；pH值：6.0～9.0。

3.5 水解酸化系統，最高沖擊負荷：30kgCOD/（m3·d），平均容積負荷：20kgCOD/（m3·d）。

3.6 UASB系統，容積負荷：10kgCOD/（m3·d）。

3.7 進水溫度40℃～50℃。

4 運行結果及分析

工藝系統運行一段時間后，部分運行數據如表2。

數據顯示：原污水pH值呈酸性經調節混勻后，pH在線控制投加NAOH，將pH值調到8.0左右，達到混凝的pH值范圍。后經預酸化系統，COD去除率在8%～33%的范圍內，同時pH值下降較快。這種現象跟菌種對不同茶葉的適應性有關。預酸化系統出水VFA（采用蒸餾滴定法測定）數值在1873mg/L～4916mg/L（以乙酸計）范圍內波動很大，這跟廢水的排放情況有關（根據生產情況，有時一周排水一次，有時一周兩次或更多），該情況導致產酸菌產酸極不穩定，預酸化度波動范圍大16.5%～43.5%，預酸化不足和過度的現象并存，產甲烷菌被抑制。厭氧系統的堿度在673mg/L～1317mg/L范圍內，低于2000mg/L的經驗范圍。為緩解排水不規律及堿度的缺乏，向系統內投加了碳酸氫鹽堿度使其達到2000mg/L左右以平衡酸堿體系，并在混凝沉淀前端投加Ga2+，沉淀更多茶多酚。Ga2+一直以氯化鈣的形式投加，經過一段時間運行后，當進水COD穩定在15000mg/L～20000mg/L范圍內時，氯化鈣投加濃度在200mg/L左右比較經濟可行。

考慮到負荷不均勻性，讓廠方在不排放污水時，按日常負荷的1/3～2/3投加廠里待銷毀的果汁（COD值在20000mg/L左右）以穩定系統COD負荷，同時，停污水時開啟內回流。上述措施改進后，出水COD逐漸好轉并達到設計要求，具體數值如表3。

表3 出水COD具體數值COD單位為：mg/L溫度單位為：℃

5 結語

通過工程實踐得知，茶多酚廢水具有溫度優勢，無需外加熱源，適合采用“水解酸化+UASB”工藝處理，前處理階段要先去除大量SS降低后續負荷。預酸化過程中預酸化度宜保持在30%左右，同時碳酸氫鹽堿度依然要控制在2000mg/L左右，以中和VFA并平衡厭氧系統的酸堿體系。Ga2+依據實際的情況選擇性投加，經濟投量200mg/L左右，投加方式宜單獨設置自動控制，不與NaOH投加系統混用，易出現Ca（OH）2渾濁，堵塞加藥管路。另外，鑒于污水處理設施必須服務于生產實踐，廢水排放不規律時，要注意控制該類廢水水質水量的時空差異及負荷緩釋，增加系統的可調試性。在厭氧系統容積負荷設計上，如果場地空間允許可以適當放寬，以利于縮短啟動周期。

[1]池俊杰,周元祥.高濃度茶多酚廢水工程升級改造實例[J].綠色科技,2015（4）:207-210.

[2]龔恕,張星海.茶多酚生產廢水處理技術研究進展[J].浙江化工, 2010,41(3）:27-29.

[3]閆怡新,盧一富,高健磊,吳建平,李貝.不同浸提劑對污染河道底泥中重金屬的浸出影響[J].環境污染與防治,2015,37(6）:74-78.