論茶葉渣在廢水處理中的作用

王　茹（烏海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古烏海016000）

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論茶葉渣在廢水處理中的作用

王茹
（烏海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古烏海016000）

摘要：茶葉渣除了除臭、當(dāng)肥料外，還可以用來處理廢水。臺灣義守大學(xué)土木與生態(tài)工程系教授翁志煌發(fā)現(xiàn)，茶葉渣可有效吸附污水中的六價鉻等重金屬，是既廉價又有效的生質(zhì)吸附劑。本次針對廢水污染的危害性，總結(jié)茶葉渣在廢水處理中的作用，并結(jié)合總氮測試除污、超濾技術(shù)應(yīng)用等提出符合生態(tài)準(zhǔn)則的新型污水處理方式。

關(guān)鍵詞：茶葉渣；廢水處理；作用

廢水污染破壞了生態(tài)環(huán)境，采用新方式處理廢水以實(shí)現(xiàn)二次利用，是未來社會生態(tài)化發(fā)展的必然趨勢。本文分析廢水污染的危害性，總結(jié)茶葉渣在廢水處理中的作用，并從總氮測試除污、超濾技術(shù)應(yīng)用等方面，提出符合生態(tài)準(zhǔn)則的新型污水處理方式。

1　工業(yè)廢水中的有害物質(zhì)

水污染是工業(yè)化生產(chǎn)的必然產(chǎn)物，它破壞了水生態(tài)系統(tǒng)的均衡性與穩(wěn)定性，大大增加了給水資源使用的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。為了避免水污染造成的不利影響，供水企業(yè)要結(jié)合地區(qū)用水污染情況，擬定更具創(chuàng)新性的給水處理方案。按照工業(yè)生產(chǎn)部門，其廢水中含有的有害物質(zhì)具有差異性，例如：鋼鐵廠排放的廢水主要含有酸洗液、鐵屑、油類，煉油廠的廢水含有油類、硫化物及堿的廢水，化工廠、化肥廠、農(nóng)藥廠等的廢水含有氮、磷、硫等多種有害的有機(jī)和無機(jī)化合物。

2　茶葉渣在污水處理中的作用

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速及對環(huán)境保護(hù)要求的提高，工業(yè)廢水排放量的增加是個趨勢，如何有效處理廢水排放所帶來污染問題，尤其是采取低成本的新技術(shù)，以凈化污染水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，是我國科技工作者亟待解決的一大課題?！安枞~渣”具有生態(tài)凈化功能，用于廢水治理具有成本低、一舉多得的特點(diǎn)。

2.1過濾作用

我國已有學(xué)者對茶葉渣作用機(jī)理進(jìn)行了探討，其凈化作用主要表現(xiàn)為“吸附功能”，有類似于活性炭的吸附性功能，可吸附污水中的六價鉻等重金屬，因此茶葉渣在廢水凈化中有其利用價值。超濾技術(shù)在國內(nèi)給水處理階段得到推廣使用，成為水質(zhì)測定與凈化處理的新方式，為水中總氮測定及處理提供科技支撐。為了避免含氮量超標(biāo)引起的水質(zhì)污染問題，給水處理中要引入超濾裝置及工藝技術(shù)，為地區(qū)供輸水調(diào)控建立凈化模式，靈活應(yīng)用超濾技術(shù)及總氮測定技術(shù)，掌握最新的水質(zhì)污染情況，為凈化處理工作提供依據(jù)。

2.2凈化作用

茶葉渣是飲茶后遺留的殘?jiān)虿枞~深加工提取后剩下的殘?jiān)?，?shù)量較大，合理加以利用，不僅可化廢為寶，還能產(chǎn)生多方面的價值。例如，茶葉渣具有除臭、肥料等作用，且可用于廢水凈化處理，形成相對穩(wěn)定的凈化處理效果。再如，“氮含量”超標(biāo)是影響給水治理的常見因素，對生活區(qū)域供輸水造成不利影響，提升給水治理是優(yōu)化生活環(huán)境的關(guān)鍵。含氮總量超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，不僅破壞了水質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)，污染了水質(zhì)環(huán)境，對人居生活用水也是極為不利，結(jié)合茶葉渣凈化技術(shù)及其裝置應(yīng)用情況，可編制一套完整的總氮測定及處理方法，從而提高了水資源的凈化率，保障人居生活中的安全用水機(jī)制。

2.3測試作用

現(xiàn)階段，諸多污水處理試驗(yàn)中，開始采用茶葉渣的污水處理功能，配合物理或化學(xué)試驗(yàn)，對水中含氮量進(jìn)行綜合測試。無論是生產(chǎn)用水或生活用水，均在強(qiáng)調(diào)含氮量的控制，要求按照水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)采取可行的總氮控制方案。含氮量超標(biāo)會引起水質(zhì)變化，導(dǎo)致水中氮元素量過多，引起多方面的水質(zhì)污染問題。鑒于茶葉渣對廢水的凈化作用，實(shí)際凈化測量可采取多方面措施，維持廢水處理凈化工藝的有序進(jìn)行。結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有總氮測定方式，“凱氏定氮法”與茶葉渣聯(lián)合應(yīng)用具有可行性。可配合茶葉渣的水質(zhì)凈化作用，編制科學(xué)的測試操作流程，提高總氮測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3　茶葉渣發(fā)揮污水處理作用的路徑

3.1超濾法

3.1.1一級過濾

茶葉渣過濾作用機(jī)理下，給水處理技術(shù)包括：物理法、化學(xué)法、生物法等，從不同角度進(jìn)行劃分，也可采取多樣性的技術(shù)方案，滿足不同類型給水系統(tǒng)的過濾目標(biāo)?！皬U水”是工廠現(xiàn)代化生產(chǎn)必然的產(chǎn)物，對工廠廢水實(shí)施綜合治理是降低污染的有效方式。一級過濾是水質(zhì)過濾處理的初始階段，利用茶葉渣的吸附作用清除部分懸浮物，實(shí)現(xiàn)初步過濾水質(zhì)的作用。此階段處理以物理法為中心，按照預(yù)定模式過濾處理掉懸浮物即可，為二級過濾做好前期準(zhǔn)備。

3.1.2二級過濾

為了持續(xù)保證廢水過濾效果，選用茶葉渣作為過濾劑，配合超濾技術(shù)使用，通過超濾發(fā)揮除污作用。供水公司要充分發(fā)揮供水調(diào)度作用，及時調(diào)整給水處理管理工作，促進(jìn)水能資源供用一體化建設(shè)模式。二級過濾階段，此工藝處理對象是水中的有機(jī)污染物，按照過濾工藝標(biāo)準(zhǔn)擬定方案，配合茶葉渣的吸附過濾作用，對有害物進(jìn)一步清除。二級過濾中，有害物處理率可超過90%，對有機(jī)污染物起到了尤為關(guān)鍵的過濾效果，懸浮物去除率可達(dá)95%。

3.1.3三級過濾

水資源是人類長期生存與發(fā)展的根本，注重水資源保護(hù)是科學(xué)發(fā)展觀要求。為了擺脫傳統(tǒng)給水程方案存在的不足，給水三級過濾中要綜合考慮分布模式，如管網(wǎng)布局、工藝流程等。三級過濾是進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物等。對于三級過濾處理來說，茶葉渣主要與一些先進(jìn)的過濾技術(shù)聯(lián)用，確保水質(zhì)得到顯著的控制，例如：生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法等，嚴(yán)格按照每一種方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。

3.2測試法

3.2.1靜態(tài)吸附試驗(yàn)

有害物質(zhì)控制是水質(zhì)凈化工藝中的重要環(huán)節(jié)，其必須按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制雜物含量，才能進(jìn)一步提升廢水處理質(zhì)量，避免對使用者造成健康方面的危害?，F(xiàn)階段，由于生產(chǎn)管理體系缺失，廢水有害物質(zhì)控制成效不顯著，導(dǎo)致成品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到預(yù)定要求，影響了廢水處理工藝的有序進(jìn)行?！办o態(tài)吸附”指定量的吸附劑和定量的溶液經(jīng)過長時間的充分接觸而達(dá)到平衡。靜態(tài)吸附平衡的測定方法有：保持氣相的壓力不變，經(jīng)過一段時間吸附后，測定氣體容積減少值的容量法；吸附劑和氣體充分接觸，測定吸附劑重量增加值的重量法；測定氣體壓力的變化(容積不變)或溶液濃度改變的大小。利用凈化技術(shù)參與廢水處理，可減少水中有害物質(zhì)，進(jìn)一步提升廢水處理效果。廢水凈化處理是我國環(huán)境綠化改造的重點(diǎn)，每年廢水排放量持續(xù)增多，阻礙了行業(yè)經(jīng)濟(jì)收益穩(wěn)步增長。

3.2.2茶渣凈化功能

為了改變過去給水處理模式存在的不足，供水企業(yè)要以生態(tài)化準(zhǔn)則為指導(dǎo)，構(gòu)建全新的給水處理工藝平臺，發(fā)揮茶葉渣在水質(zhì)凈化中的作用。例如，王瑩瑩、王罕瑾等，通過靜態(tài)吸附試驗(yàn)，研究了茶葉渣對廢水中Cu2+的吸附效果?？疾榱宋綍r間、吸附劑用量、pH值、溫度等對吸附效果的影響，并對吸附熱力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：對50mL20mg/L的Cu2+廢水處理，吸附可在90min內(nèi)完成，最佳投加量為0.7g，最佳pH值為6，溫度對其影響較小，較優(yōu)的吸附率可達(dá)68%。茶葉渣對Cu2+的吸附符合Langmuir等溫吸附模型，最大飽和吸附量為2.08mg/g。對現(xiàn)有給水處理工藝進(jìn)行優(yōu)化改造，引進(jìn)國內(nèi)外新技術(shù)模式，把優(yōu)質(zhì)水源引入到人居生活之中，共創(chuàng)和諧社會。例如，“二次循環(huán)”是凈化處理的重要工藝，對可利用廢水進(jìn)行凈化處理，循環(huán)利用于工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)田灌溉等。

4　結(jié)論

總之，隨著人們飲茶習(xí)慣的普及化發(fā)展，茶葉渣具有的凈化作用日趨凸顯，根據(jù)物理化學(xué)原理對廢水進(jìn)行處理具有可行性。茶葉渣是一種很好的吸附劑，可以用于廢水中有害物質(zhì)的吸附與清除處理，進(jìn)一步優(yōu)化水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。本次研究發(fā)現(xiàn)，茶葉渣配合總氮測試、超濾技術(shù)等方案中，也能為廢水處理提供科學(xué)的指導(dǎo)，確保廢水得到二次循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了水資源調(diào)配的可持續(xù)發(fā)展，為未來水資源凈化處理給予多方面技術(shù)引導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]周永生,陸惠剛,張雪杰等.顆?；钚蕴课筋A(yù)處理硫辛酸廠水解廢水研究[J].常州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2015(4) .

[2]涂保華,錢偉,陳兆林等.城市污水處理系統(tǒng)中抗生素類污染物去除的優(yōu)化試驗(yàn)研究[J].常州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2015(4).

[3]楊博英.自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè), 2016(1).

作者簡介：王茹（1982-），女，內(nèi)蒙古巴彥淖爾人，碩士，講師，研究方向：環(huán)境工程。