11 廢水水質 

　　某茶多酚（fēn）生產廠廢水主要包括提取後的剩餘母液（yè）和（hé）衝洗（xǐ）水（shuǐ），水質如（rú）表1所示。 
  
　　由茶多（duō）酚的生（shēng）產工（gōng）藝可知，廢水的成分與茶葉中的水溶性成分基本相同，其中有機酸、糖（táng）分、氨基酸和果膠物質可生（shēng）化性較好，生物（wù）堿的可生化性（xìng）還有待（dài）研究(但它的含量較少)。茶多酚在廢水中的（de）含量（liàng）最高，因而著重考察了對茶多酚的去除方法（fǎ）及（jí）廢 水可生化性的變化。 

　　茶多酚對細菌(包括厭氧、好氧及兼性（xìng）細菌（jun1）)有很強的抑（yì）製作用（yòng），茶多酚的抑菌能力與其濃度呈正比，且與立體結構（gòu）有關。一般脂型兒茶素(如EGCG、ECG等)抑菌效果強於其（qí）他組分。有資料表明［2］，茶多酚對大腸（cháng）杆菌的最低抑製濃度為1000mg/L，而ECG、EGCG等對（duì）金黃色（sè）葡萄球菌的最小抑製濃度分別為（wéi）160、250mg/L，但茶多（duō）酚的抑菌作用有很（hěn）強（qiáng）的選擇性，可抑製有害菌（jun1）群的生長，但對黴菌、酵母菌（jun1）等正（zhèng）常菌（jun1）群則有維持菌（jun1）群平衡（héng）的作用（yòng）。因而，有關資料報道［3］，兒茶素雖然對細菌有抑（yì）製作用，但（dàn）在厭（yàn）氧條件下也可使汙泥馴化。 

1.2 處理工藝的選擇 

　　該廠廢水原采用活（huó）性汙泥法處理，但處理（lǐ）裝置（zhì）每運行10d左右就出現（xiàn）菌（jun1）膠團解體的現（xiàn）象。在試驗中廢水不經預處理而直接（jiē）進行好（hǎo）氧生化處理時，在溫度（dù）為35℃的條件下一般5～9d也出現（xiàn）了菌膠團解體現象。由此可知，對（duì）該廢水（shuǐ）直接進行好氧生化（huà）處理是不可行的，而實測該廢水BOD5/COD=0.55(可生化性較好（hǎo）)，與試驗（yàn）現（xiàn）象不吻合。分析其原因主要是由於在測定BOD5時由於稀釋作（zuò）用使得茶多酚的濃度和毒性降低，但（dàn）這一點沒有反映到（dào）BOD5/COD中。此外，考慮到該廠所處地區要求的排放標準為COD＜100mg/L、BOD5＜30mg/L，最（zuì）後確定廢水處理流程如圖1所示。

21 預處理 

　　取800mL廢水進行燒杯試驗，投加Ca(OH)₂調節pH值，然後（hòu）投加一定量的混凝劑進行磁（cí）力（lì）攪拌，靜沉1h後（hòu）取（qǔ）上清液進行分析。

22 生化處理 

　　取沉（chén）澱後的上清（qīng）液進行水（shuǐ）解酸化—接（jiē）觸氧化試驗。厭氧、好氧反應器均采用80mm×500mm的有機玻璃柱(厭氧（yǎng）柱內進行攪拌，好氧柱內掛設軟性填（tián）料)。厭氧汙泥取自（zì）某工業廢 水處（chù）理（lǐ）站水解酸化池，好氧汙泥取（qǔ）自某城市汙水處理廠的二沉池排泥，汙泥在馴化（huà）一個多月後（hòu）開始進行測（cè）試。為了考察廢水中汙染物濃度的變化，進（jìn）一（yī）步確定該廢水在實際工程應用中所需的停留時間，采用間（jiān）歇運行方（fāng）式（shì）水解酸化24h後進入接觸氧化池(停留時（shí）間為24h)。 

2.3 後處理（lǐ） 

　　取缺氧24h、好氧12h的生化出水（shuǐ）進行燒杯混凝沉澱試驗(與預處理相（xiàng）同（tóng）)。 

2.4 測定方法 

　　COD：快速重鉻酸鉀法；BOD5：標準稀釋法；色度：稀釋倍數法；茶多酚：比色法。

3.2 生化處理 

　　由於該廢水中所含大都為天然物質，其分子質（zhì）量較大，而采用水解酸化可使（shǐ）水中的高分子（zǐ）物質（zhì）在產酸菌的作（zuò）用下分解為小分子（zǐ），減少好氧處理的負荷，同時在厭氧條件下也可使廢（fèi）水中殘留的茶多酚得到（dào）部分降解。好氧采用接（jiē）觸（chù）氧化，微生物（wù）附著在填料上不易流（liú）失，可適應間歇生產的要求。 

　　為此，試驗期間進行了多次降（jiàng）解過程的測試（shì）(原水水溫為15.2℃，進水COD為1166mg/L，茶多酚濃度為145mg/L，汙泥濃度3560mg/L)，試驗結果表明，在水解（jiě）酸化階段（duàn）茶多酚的降解率很小，停留時間（jiān）為24h時降解率僅為18%。有關資料表（biǎo）明，兒茶素在厭（yàn）氧條件下停留3d酸化率僅為30%，由此可見（jiàn）茶多酚的可生化性很差。水解（jiě）酸化階（jiē）段COD的降（jiàng）解率也很（hěn）低，停（tíng）留時間為（wéi）24h時對（duì）COD的去除率僅為9.5%，但水解酸化出水的BOD5/COD值從進水的（de）0.57提高到0.68左右(提高了（le）19.3%)，主要是由於（yú）水解酸（suān）化可將果膠、糖分等有機高分子降解（jiě）為小分子，便於（yú）後續好氧處理（lǐ）。在厭氧（yǎng）出（chū）水進入好氧後（hòu），由於（yú）曝氣充氧使茶多酚（fēn）在很短的時間內全部被氧化（huà）。在好氧階段（duàn）當停留（liú）時間為12h，出水COD從1056mg/L降到161mg/L，去除（chú）率為85%，但出水呈紅色且（qiě）色度＞50倍。分析原因主（zhǔ）要是由於（yú）水中一部分（fèn）在預處理中尚未沉澱下來的茶多（duō）酚（fēn）在生化處（chù）理時很難被降解，隻能被空氣氧化，由酚（fēn）類（lèi）變成醌類、茶紅素而呈現紅色［5］，因而在（zài）預處理階段對茶多酚（fēn）的去除是（shì）否完全對於廢水處（chù）理的效果是至關重要的。由於在預處理階段很難（nán）將茶多酚去除完全，而好氧對茶多酚基本（běn）沒有降解作用，雖然水解酸化對茶多（duō）酚的降解率很低，但為了盡可能地降低茶多酚的濃度（dù）和減小出水（shuǐ）的色度（dù），水解酸（suān）化池（chí）應采用較長的停留時間。 

3.3 後處理 

　　茶多酚廢水經預處理和生化處理後水質得到了明顯改善，但出水仍然不能達標，尤其是色度較大。為此，分別采用化學（xué）氧化、活性炭吸附和混凝沉澱進行後處理試驗。 

　　化學氧化采用的氧化劑為NaClO，活性炭試驗采用（yòng）投加粉末活性（xìng）炭，這兩者都存在投藥量過大、不經濟的問題。 

　　混凝沉澱（diàn）試驗采用聚合鋁作混（hún）凝劑，試驗結果表明，對厭氧24h、好氧生化12h的出水進行混凝（níng）沉澱處理，最佳（jiā）投藥量為80mg/L，沉澱（diàn）1.0h後COD可降到80mg/L，出（chū）水色度（dù）＜50倍，出（chū）水清澈透明，完全達到該地區的廢水排放標（biāo）準。