膜分离技术处理茶叶废水的研究

No.12.2007茶叶是中华民族的传统保健饮料，其有助于健康的观念已广泛被人们所接受。茶叶含有多种功能性成分，其中对身体健康最有益的物质是具有很强抗氧化能力的茶多酚(TP)。茶多酚又名茶单宁、茶鞣质，是茶叶中所含有的一类多羟基酚类化合物的总称。茶多酚不但是一种新型的天然抗氧化剂，还具有高效的抗衰老、抗辐射、消除人体过剩的自由基、去脂减肥、降低胆固醇、预防心血管疾病及抑制肿瘤等多种保健和药理功能，在食品工业、医药行业和日用化工等领域具有广阔的应用前景。工业生产上茶叶提取茶多酚后的废水中不但仍含有部分茶多酚，还含有茶多糖、茶氨酸、茶蛋白、胶体等多种物质，其有机物浓度高、色度大、多环大分子芳香类化合物含量高。直接采用生化法(活性污泥法)处理茶叶废水不但难度大、费用昂贵，而且造成了资源的浪费。采用适当的分离技术先将废水中的各种物质分收稿日期：2007-06-19作者简介：孙艳娟(1983—)，女，硕士研究生，主要从事轻工清洁生产方面的研究工作。孙艳娟，杜锐，沈瑞敏，万端极(湖北工业大学膜技术研究所，武汉430068)摘要：从茶叶中提取茶多酚后所产生的废水中有机物含量高，难以直接用生化法处理。首先采用超滤技术对茶叶废水进行浓缩，以除去胶体等大分子物质，滤液再经反渗透处理可除去小分子溶质。分别考察了操作时间以及膜污染清洗对超滤膜和反渗透膜水通量的影响，并对各阶段浓缩液及滤液的理化性质进行了比较分析。结果表明，经超滤及反渗透处理后，废水的COD由54642.32mg/L降到了96.80mg/L，COD去除率为99.82%，处理后的水质可直接排放或回收利用到茶叶提取工序，浓缩液可分别制成茶多糖及茶饮料产品，变废为宝，综合利用。关键词：超滤；反渗透；茶多酚废水；COD中图分类号：TS201文献标志码：A文章编号：1005-9989(2007)12-0218-03膜分离技术处理茶叶废水的研究StudyonthetreatmentofteawasterwaterusingmembraneseparatingtechnologySUNYan-juan,DURui,SHENRui-min,WANDuan-ji(InstituteofMembraneProcessTechnology,HubeiUniversityofTechnology,Wuhan430068)Abstract:Theteawastewaterfromextractingpolyphenolsinteacontainshighconcentrationoforganiccompounds,soitisdifficulttotreatthembiochemically.Inthisresearch,thewastewaterwasfirstlycondensedbyUFtoseparatetheorganiccompoundswithbigmolecularweight,suchasthecolloids.Secondly,thesmallmoleculesolventwasseparatedbyRO.TheinfluenceofoperationtimeandmembranecleaningonthewaterpermeationcapacityofUFandROmembranewereinvestigated.Thephysiochemicalqualitiesofthewaterfromdifferentphaseswereanalyzed.TheresultsshowedthattheeffluentCODwasreducedto96.80mg/Lfrom54642.32mg/L,andtheremovalefficiencyreached99.82%.Thetreatedwatercoulddischargedirectlyorbereusedforextractingteapolyphenols.TheconcentratedliquidsfromtheUFandROmembranecouldbemadeforteaamyloseandteabeverageproducts,makinguseofthewastesthatfromteaindustry.Keywords:UF;RO;teapolyphenolswasterwater;COD综合利用218