[发明专利]一种茶叶深加工行业废水的处理新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种茶叶深加工行业废水处理的新工艺，具体涉及采用两相厌氧反应器与膜集成技术组合工艺实现对茶叶深加工过程中废水进行处理，并且将处理后的水进行回用。属于高溶度有机废水处理技术领域。

背景技术

茶叶是我国丰富的天然植物资源，茶叶有将近500多种的化学成分，其中有机化合物成分450种以上，富含多酚类，糖类，蛋白质以及咖啡因，多种维生素，无机元素，微量元素等生理活性元素，其中对人体健康最有益的物质是茶多酚，茶多酚，又名茶单宁、茶鞣质，是从天然茶叶中分离提取的多羟基酚类衍生物混合物，主要包括儿茶素、黄酮类化合物、花青素、酚酸等4大类物质，占茶叶干重的15%-30%。具有良好的抗氧化性能，是一种天然的食品抗氧化剂，近年来还发现具有增强机体抵抗力、防癌、抗衰老、抗肿瘤抗辐射抑菌、抗病毒、降血糖、预防心血管疾病、降血脂、防止皮肤紫外损伤等多项生理功能。因此，作为世界上三大饮料之一的茶，越来越受到人们的青睐。

目前，工业上茶多酚生产和茶饮料制备过程中排放的废水，不仅含有茶多酚，而且还含有茶多糖，茶氨酸，蛋白质，胶体等物质，有机物浓度高，色度大，多环大分子芳香类化合物含量高。直接排放会对环境造成极大的危害，引发地表及地下水体污染、生态环境恶化，直接危害人体健康。不过现在国内外关于茶叶深加工过程中工业废水的研究并不多，大多还集中在采取单一的生物或化学法处理废水，处理后的废水大多只达到国家二级排放标准，并没有一套完整的联合工艺处理废水，并且处理后的废水能够进入工厂回用。

近年来，UASB工艺被广泛应用到高浓度的有机废水处理中，并且已经成为茶叶深加工过程中废水处理的主要手段之一，但是在实际运行过程中出现了很多问题，比如污泥颗粒形成的时间过长，而且容易破碎导致生物相的流失，为了解决这一问题，相继出现了两相式和两段式厌氧处理技术，经过两相式厌氧技术处理后的废水的COD等都有大幅度的降低，但是水质还远不能达到回用的要求。膜分离技术是21世纪最具有发展潜力的高新技术，它具有分离，浓缩，纯化等目的而受到广泛的关注，但是，单一的膜处理并不能高效的处理废水，采用多级或集成膜工艺对废水的处理能够大大提高废水的处理效果。

发明内容

本发明的技术目的在于针对现在单一的处理技术不能达到国家污水排放标准要求，没有一套完整的联合处理工艺处理茶叶深加工过程中的废水等缺点，提供了一种两相厌氧反应器和膜集成技术联合处理工艺，对茶叶深加工过程产生的废水进行处理，处理后的废水能够达到工厂回用要求。

为了实现本发明的技术目的，本发明的技术方案为。

一种茶叶深加工过程中废水处理新工艺，采用两相厌氧反应器与膜集成技术联用的水处理方法，包括如下步骤：

（1）预处理：将茶叶深加工过程中产生的废水输送至预处理罐，向其中加入絮凝剂和助凝剂，絮凝沉淀，同时调节废水的pH；

（2）两相厌氧反应器处理：将预处理罐中废水的上清液用离心泵输送至两相厌氧反应器，所述的两相厌氧反应器包括产酸反应器和产甲烷反应器，上清液经产酸反应器处理后进入产甲烷反应器，经两相厌氧反应器反应处理后均得到沼气，污水和污泥，将沼气输送到沼气收集罐，污水排入中间罐，污泥送入污泥收集罐；

（3）膜集成处理工艺处理：将中间罐中的污水送入超滤，纳滤和反渗透膜集成处理装置中进行过滤，过滤得到的清水收集供工厂回用，产生的浓缩液进入浓缩液处理系统；

（4）污泥处理：将污泥收集罐中的污泥进行进一步浓缩，得到的上清液继续输入到产酸反应器中处理，剩下的浓缩污泥经脱水处理后焚烧处理。

本发明所述的工艺，主要适用于茶叶深加工行业废水，这种废水中，主要含有茶多酚，而且还含有茶多糖，茶氨酸，蛋白质，胶体等物质，有机物浓度高，色度大，多环大分子芳香类化合物含量高。

本发明所述的工艺，步骤（1）中絮凝剂为聚合硫酸铁或聚合氯化铝，助凝剂为活化硅酸或聚丙烯酰胺，絮凝剂的加入量为200~600mg/L，助凝剂为10~50mg/L。该步骤中通过适宜的絮凝剂和助凝剂促成废水中悬浮物的絮凝沉降，能够将一些小的悬浮物变成大的絮凝团，加快沉降。实现对废水的初步调质，有利于减轻两相厌氧反应器的负荷压力，加快整个流程的处理速度。

其中，步骤（1）预处理过程中温度控制在30~40℃，使用pH调节剂控制pH在4~10。该温度和pH范围内有助于絮凝剂能更好的发挥作用，使得悬浮物更易于反应成为大絮体更快沉降。