[發明專利]一種茶葉深加工行業廢水的處理新工藝

有效

• 申請號: 201310591243.2
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103553283A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 姚忠;仲兆祥;陳斌;熊曉輝
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓

技術領域

本發明涉及一種茶葉深加工行業廢水處理的新工藝，具體涉及采用兩相厭氧反應器與膜集成技術組合工藝實現對茶葉深加工過程中廢水進行處理，并且將處理后的水進行回用。屬于高溶度有機廢水處理技術領域。

背景技術

茶葉是我國豐富的天然植物資源，茶葉有將近500多種的化學成分，其中有機化合物成分450種以上，富含多酚類，糖類，蛋白質以及咖啡因，多種維生素，無機元素，微量元素等生理活性元素，其中對人體健康最有益的物質是茶多酚，茶多酚，又名茶單寧、茶鞣質，是從天然茶葉中分離提取的多羥基酚類衍生物混合物，主要包括兒茶素、黃酮類化合物、花青素、酚酸等4大類物質，占茶葉干重的15%-30%。具有良好的抗氧化性能，是一種天然的食品抗氧化劑，近年來還發現具有增強機體抵抗力、防癌、抗衰老、抗腫瘤抗輻射抑菌、抗病毒、降血糖、預防心血管疾病、降血脂、防止皮膚紫外損傷等多項生理功能。因此，作為世界上三大飲料之一的茶，越來越受到人們的青睞。

目前，工業上茶多酚生產和茶飲料制備過程中排放的廢水，不僅含有茶多酚，而且還含有茶多糖，茶氨酸，蛋白質，膠體等物質，有機物濃度高，色度大，多環大分子芳香類化合物含量高。直接排放會對環境造成極大的危害，引發地表及地下水體污染、生態環境惡化，直接危害人體健康。不過現在國內外關于茶葉深加工過程中工業廢水的研究并不多，大多還集中在采取單一的生物或化學法處理廢水，處理后的廢水大多只達到國家二級排放標準，并沒有一套完整的聯合工藝處理廢水，并且處理后的廢水能夠進入工廠回用。

近年來，UASB工藝被廣泛應用到高濃度的有機廢水處理中，并且已經成為茶葉深加工過程中廢水處理的主要手段之一，但是在實際運行過程中出現了很多問題，比如污泥顆粒形成的時間過長，而且容易破碎導致生物相的流失，為了解決這一問題，相繼出現了兩相式和兩段式厭氧處理技術，經過兩相式厭氧技術處理后的廢水的COD等都有大幅度的降低，但是水質還遠不能達到回用的要求。膜分離技術是21世紀最具有發展潛力的高新技術，它具有分離，濃縮，純化等目的而受到廣泛的關注，但是，單一的膜處理并不能高效的處理廢水，采用多級或集成膜工藝對廢水的處理能夠大大提高廢水的處理效果。

發明內容

本發明的技術目的在于針對現在單一的處理技術不能達到國家污水排放標準要求，沒有一套完整的聯合處理工藝處理茶葉深加工過程中的廢水等缺點，提供了一種兩相厭氧反應器和膜集成技術聯合處理工藝，對茶葉深加工過程產生的廢水進行處理，處理后的廢水能夠達到工廠回用要求。

為了實現本發明的技術目的，本發明的技術方案為。

一種茶葉深加工過程中廢水處理新工藝，采用兩相厭氧反應器與膜集成技術聯用的水處理方法，包括如下步驟：

（1）預處理：將茶葉深加工過程中產生的廢水輸送至預處理罐，向其中加入絮凝劑和助凝劑，絮凝沉淀，同時調節廢水的pH；

（2）兩相厭氧反應器處理：將預處理罐中廢水的上清液用離心泵輸送至兩相厭氧反應器，所述的兩相厭氧反應器包括產酸反應器和產甲烷反應器，上清液經產酸反應器處理后進入產甲烷反應器，經兩相厭氧反應器反應處理后均得到沼氣，污水和污泥，將沼氣輸送到沼氣收集罐，污水排入中間罐，污泥送入污泥收集罐；

（3）膜集成處理工藝處理：將中間罐中的污水送入超濾，納濾和反滲透膜集成處理裝置中進行過濾，過濾得到的清水收集供工廠回用，產生的濃縮液進入濃縮液處理系統；

（4）污泥處理：將污泥收集罐中的污泥進行進一步濃縮，得到的上清液繼續輸入到產酸反應器中處理，剩下的濃縮污泥經脫水處理后焚燒處理。

本發明所述的工藝，主要適用于茶葉深加工行業廢水，這種廢水中，主要含有茶多酚，而且還含有茶多糖，茶氨酸，蛋白質，膠體等物質，有機物濃度高，色度大，多環大分子芳香類化合物含量高。

本發明所述的工藝，步驟（1）中絮凝劑為聚合硫酸鐵或聚合氯化鋁，助凝劑為活化硅酸或聚丙烯酰胺，絮凝劑的加入量為200~600mg/L，助凝劑為10~50mg/L。該步驟中通過適宜的絮凝劑和助凝劑促成廢水中懸浮物的絮凝沉降，能夠將一些小的懸浮物變成大的絮凝團，加快沉降。實現對廢水的初步調質，有利于減輕兩相厭氧反應器的負荷壓力，加快整個流程的處理速度。

其中，步驟（1）預處理過程中溫度控制在30~40℃，使用pH調節劑控制pH在4~10。該溫度和pH范圍內有助于絮凝劑能更好的發揮作用，使得懸浮物更易于反應成為大絮體更快沉降。