咖啡因废水

Posted 2023-01-13 咖啡因

篇首语：不怕百事不利，就怕灰心丧气。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了咖啡因废水相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

咖啡因，叉名三甲基黄膘呤．为黄色或带极微黄绿色的晶体，具有升华性．是茶叶、咖啡豆、可可中存在的主要生物碱咖啡因能溶于水、乙醇，易溶于氯仿、吡咯、四氢呋喃咖啡困对中枢神经系统具有极强的兴奋作用。对大脑皮层具有选择性兴奋作用，小剂量使用可改普思维活动，提高工作效率。医药上可用作心脏和呼吸兴奋剂、辫热镇痛剂，食品上可作饮料的瀑加剂、食品加工中的添加剂。

咖啡因的生产现在主要采用人工台成的方法生产，化学合成法生产咖啡因系列产品,工艺复杂、路线较长,使用原料较多,且多为强腐蚀性、剧毒、易挥发化学品,生产过程中需排放废水,其中含有高浓度有机污染物和无机盐。咖啡因生产废水具有有机物含量高、可生化性差、含盐量大、颜色深等特点。属于高浓度难处理有机废水。茶叶中椰啡因台盘较高，而我国每年又有数万吨残次茶叶，作为天然资源的一种充分利用方法可以将这些茶叶用于生产咖啡因而且由茶叶生产咖啡因可以避免台成方法中使用硫酸二甲酯等有拜物质，因而安全性较高。

处理方法：
1、厌氧—好氧工艺
厌氧阶段采用新型、稳定、高效的ABR反应器；好氧段采用SBR工艺。各段均投加EMO复合菌微生物。EMO复合菌微生物是针对特定的难分解有毒污水或高浓度的有机废水,采用人工分离,培养出的具有显著降解效果的菌种。利用选定微生物,经过特殊筛选及驯化,针对不同污水构成相应的多种微生物分解链,对污水进行高效分解。随着生化反应的进行,不断有NH3-N释放出来,好氧出水NH3-N远远大于进水,因此必须对NH3-N进行脱除。该技术可以处理常规生化工艺不能处理的高有机物浓度、高含盐量的废水,而且具有低温处理特性。该菌种一次性投加,不需复加,只要菌种不流失,反应器中的分解链始终保持活性,这就使得剩余污泥量要远少于常规的生物处理技术。

2、萃取-Fenton-次氯酸钠氧化
络合萃取，室温下按一定体积比取水样及萃取剂，搅拌一定时间，静置30min，分离出水相进行分析。综合萃取效果、成本等因素，确定络合萃取剂成分，取油相进行萃取剂再生研究。因咖啡因废水成分复杂，故采用0.5mol/L的醋酸溶液确定合适的络合萃取剂。经过3次反萃取之后，再生萃取剂的萃取效果与新鲜萃取剂萃取效果相近，则反萃次数确定为3次。Fenton—次氯酸钠氧化。在室温下取100mL废水，调节其pH=3，按一定比例依次加入硫酸亚铁（1mol/L）、双氧水（质量分数30%）、次氯酸钠溶液（质量分数10%），搅拌30min进行氧化。萃取剂再生。用0.25mol/L的NaOH溶液为反萃取剂，与使用过的萃取剂按体积比1∶1加入到磨口三角瓶中，振荡20min，静置30min后，取上层液即为再生萃取剂。结果表明20min前分配系数随萃取时间的增加而增大，20min后变化不明显，因此确定萃取时间为20min。随着醋酸初始浓度的增加，分配系数减小，即废水中醋酸浓度越低越有利于萃取的进行，而实验所研究的咖啡因废水中醋酸的初始浓度大约在0.524mol/L，浓度不是很高。。

3、直接萃取法
直接萃取法回收茶多酚来说工艺比较简单。但由于咖啡因生产工艺的燕浓阶段燕去的水分量一般不是很大，因而相应废水中茶多酚浓度不是很大，而使得乙酸乙酯用量较大这不但增加溶剂回收工作量．而且由于溶剂的流失增加了生产成本另一方面由于乙酸乙酯对茶叶中的脂溶性物质也具有较好的溶解性能，这也使得原存在于废水中的脂质体被萃取的量也增加，不利于茶多酚的精制。

咖啡因废水危害
化学合成法生产咖啡因系列产品，因工艺复杂、路线较长、使用原料较多，且多为强腐蚀性、剧毒、易挥发化学品，导致产生的废水成分复杂，并含有高浓度有机污染物和无机盐，如不有效去除，将给生产区环境和受纳水体造成污染。