11 廢水水質 

　　某茶多酚生產廠廢水主要包（bāo）括提取後的（de）剩餘母（mǔ）液（yè）和（hé）衝洗水，水質如表1所示。 
  
　　由（yóu）茶（chá）多酚的生產工藝可知，廢水的成分與茶葉中的（de）水溶性成分基本相（xiàng）同，其中有機酸、糖（táng）分、氨基酸和果膠物（wù）質可生化性較好，生物（wù）堿的可生化性（xìng）還有待研究(但它的含量較少)。茶多酚在廢水中的含量最高，因而著重考察了對茶多酚的去除方法及廢 水可生化性的（de）變化。 

　　茶多酚對細菌(包括厭氧、好氧（yǎng）及兼性細菌)有很強的抑製作用（yòng），茶多酚的抑菌能力（lì）與其（qí）濃度呈正比，且與立體結構有關。一般脂（zhī）型兒茶素(如EGCG、ECG等)抑菌（jun1）效果強於其（qí）他組分。有資料表（biǎo）明［2］，茶多酚對大腸杆菌的最低抑製濃度為1000mg/L，而ECG、EGCG等對金黃色葡萄球菌的最小抑製濃度分別為160、250mg/L，但茶多酚的抑菌作用有很強的選擇性，可抑製有害菌群的（de）生長，但對（duì）黴菌、酵母菌（jun1）等正常菌群則有維持菌群（qún）平衡的作用。因（yīn）而（ér），有關資料報道［3］，兒茶素雖然（rán）對細菌有抑製作用，但在厭氧條件下也可使汙泥馴化。 

1.2 處理（lǐ）工藝的選擇 

　　該廠廢水原采用活性汙泥法處理，但處理裝置每運行10d左右就出現菌膠團解體的現（xiàn）象。在（zài）試（shì）驗中（zhōng）廢水不經預處理而直接進（jìn）行好氧生化處理時（shí），在溫（wēn）度為35℃的條件下一般5～9d也出現了菌膠（jiāo）團解體現象。由（yóu）此可知，對該廢水直接進行好氧生化處理是（shì）不可行的，而實測該廢水（shuǐ）BOD5/COD=0.55(可生化性較好)，與試驗現象不吻合。分析其原因主要是由於在測定BOD5時由於稀釋作用使得茶多酚的濃度和毒性降低，但這（zhè）一點沒有反映到BOD5/COD中。此外，考（kǎo）慮到該廠所處地（dì）區要求的排放標準為COD＜100mg/L、BOD5＜30mg/L，最後（hòu）確定廢水處理流程如圖1所示。

21 預（yù）處理 

　　取800mL廢水（shuǐ）進行燒杯試驗，投加Ca(OH)₂調節pH值，然後投加一定量的混凝劑進行磁力攪（jiǎo）拌，靜沉1h後取上清液進行分析。

22 生化處理 

　　取沉澱後的上清液進行水解酸化—接觸氧化試驗（yàn）。厭氧、好（hǎo）氧反應器均采用80mm×500mm的有機玻璃柱(厭氧柱內進行攪拌，好（hǎo）氧柱（zhù）內掛（guà）設軟性填（tián）料)。厭氧汙泥取自某工業廢 水處理站水解酸化池，好氧（yǎng）汙泥取自某（mǒu）城市（shì）汙水處理廠的二沉池排泥，汙泥在馴化一個多月（yuè）後開始進行（háng）測試。為了考察廢（fèi）水中汙（wū）染物濃（nóng）度的變化，進（jìn）一步確定該廢水在實（shí）際工程應用中所需（xū）的停留時間，采（cǎi）用間歇運行方式水解酸化（huà）24h後進入接觸氧化池(停（tíng）留（liú）時間為24h)。 

2.3 後處理（lǐ） 

　　取缺氧24h、好氧12h的生（shēng）化（huà）出水進行燒杯混凝沉澱試驗(與預處理相同)。 

2.4 測定方法（fǎ） 

　　COD：快速重鉻酸鉀法；BOD5：標準稀釋法；色度：稀釋倍數法；茶（chá）多（duō）酚：比色法。

3.2 生化處理（lǐ） 

　　由於該廢水中所含大都（dōu）為天（tiān）然物質，其分子質量較大，而采（cǎi）用水解酸化可使水中（zhōng）的高分子物（wù）質在產酸菌的作用下分解為小分子，減少好氧處理的負荷，同時在厭氧條（tiáo）件下也可使廢水中殘留的（de）茶多（duō）酚（fēn）得到部分降解（jiě）。好氧采用接（jiē）觸氧化，微生物附著在填料（liào）上不易流失（shī），可適應間歇生產的要求。 

　　為此，試驗期間進行（háng）了多次降解過程的測試(原水水溫為15.2℃，進水（shuǐ）COD為1166mg/L，茶（chá）多酚濃（nóng）度為145mg/L，汙（wū）泥濃（nóng）度3560mg/L)，試驗結果表（biǎo）明，在水解酸化階段茶多酚的降（jiàng）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（zài）厭氧條件下（xià）停（tíng）留3d酸化率僅為30%，由此可見茶多酚的可生（shēng）化性很差。水解酸化階段COD的降解率也很低，停留時間為24h時對COD的去除率僅（jǐn）為9.5%，但水解（jiě）酸化出水的（de）BOD5/COD值從進水的0.57提高到0.68左右(提高了19.3%)，主要是由（yóu）於水解（jiě）酸化可將（jiāng）果膠（jiāo）、糖分等有機高分子降解（jiě）為小分子，便於後續好氧處理。在厭氧出水進入好氧後，由（yóu）於曝氣充氧使茶多酚在很（hěn）短（duǎn）的時間內全部被氧化。在好氧階段當停留時（shí）間為12h，出水COD從1056mg/L降到161mg/L，去除率（lǜ）為85%，但出水呈紅色且（qiě）色度＞50倍（bèi）。分析原因主要是由於水（shuǐ）中一部分在預處理中尚未沉澱（diàn）下來（lái）的茶多酚在生（shēng）化處理時很難被降解，隻能被空氣氧化，由（yóu）酚（fēn）類變（biàn）成醌類、茶紅素而呈現（xiàn）紅色［5］，因而在預處理階段（duàn）對茶多酚的去除是否完（wán）全對於廢水處理的（de）效果是至（zhì）關重要的。由於在預處理階段很難將茶多酚去除完全，而好氧對茶多酚基本沒（méi）有降解作用，雖然水解酸化對茶多酚的降（jiàng）解率很低，但為了盡可能地降低茶（chá）多（duō）酚的濃度和減小出水（shuǐ）的色度，水解酸化池應采用較長的停留時間。 

3.3 後（hòu）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（fèn）別采（cǎi）用（yòng）化學氧化、活性炭吸附和混凝（níng）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（yàn）采用投加粉末活性炭，這兩者都存在投藥量過大、不經濟（jì）的問題。 

　　混（hún）凝（níng）沉澱試驗（yàn）采用聚合鋁作混凝劑，試驗結果表明，對厭氧24h、好氧生化12h的（de）出水進行混凝沉澱處理，最佳投（tóu）藥量為80mg/L，沉澱1.0h後COD可降到80mg/L，出水色度＜50倍，出水（shuǐ）清澈透明，完全達到該地區的廢水排放標準。