咖啡因，叉名三甲基黃膘呤．為黃色或帶極微黃綠色的晶體，具有升華性．是茶葉、咖啡豆、可可中存在的主要生物堿咖啡因能溶于水、乙醇，易溶于氯仿、吡咯、四氫呋喃咖啡困對中樞神經(jīng)系統具有極強的興奮作用。對大腦皮層具有選擇性興奮作用，小劑量使用可改普思維活動(dòng)，提高工作效率。醫藥上可用作心臟和呼吸興奮劑、辮熱鎮痛劑，食品上可作飲料的瀑加劑、食品加工中的添加劑。
咖啡因的生產(chǎn)現在主要采用人工臺成的方法生產(chǎn)，化學(xué)合成法生產(chǎn)咖啡因系列產(chǎn)品,工藝復雜、路線(xiàn)較長(cháng),使用原料較多,且多為強腐蝕性、劇毒、易揮發(fā)化學(xué)品,生產(chǎn)過(guò)程中需排放廢水,其中含有高濃度有機污染物和無(wú)機鹽�？Х纫蛏a(chǎn)廢水具有有機物含量高、可生化性差、含鹽量大、顏色深等特點(diǎn)。屬于高濃度難處理有機廢水。茶葉中椰啡因臺盤(pán)較高，而我國每年又有數萬(wàn)噸殘次茶葉，作為天然資源的一種充分利用方法可以將這些茶葉用于生產(chǎn)咖啡因而且由茶葉生產(chǎn)咖啡因可以避免臺成方法中使用硫酸二甲酯等有拜物質(zhì)，因而安全性較高。
處理方法：
1、厭氧—好氧工藝
厭氧階段采用新型、穩定、高效的ABR反應器；好氧段采用SBR工藝。各段均投加EMO復合菌微生物。EMO復合菌微生物是針對特定的難分解有毒污水或高濃度的有機廢水,采用人工分離,培養出的具有顯著(zhù)降解效果的菌種。利用選定微生物,經(jīng)過(guò)特殊篩選及馴化,針對不同污水構成相應的多種微生物分解鏈,對污水進(jìn)行高效分解。隨著(zhù)生化反應的進(jìn)行,不斷有NH3-N釋放出來(lái),好氧出水NH3-N遠遠大于進(jìn)水,因此必須對NH3-N進(jìn)行脫除。該技術(shù)可以處理常規生化工藝不能處理的高有機物濃度、高含鹽量的廢水,而且具有低溫處理特性。該菌種一次性投加,不需復加,只要菌種不流失,反應器中的分解鏈始終保持活性,這就使得剩余污泥量要遠少于常規的生物處理技術(shù)。
2、萃取-Fenton-次氯酸鈉氧化
絡(luò )合萃取，室溫下按一定體積比取水樣及萃取劑，攪拌一定時(shí)間，靜置30min，分離出水相進(jìn)行分析。綜合萃取效果、成本等因素，確定絡(luò )合萃取劑成分，取油相進(jìn)行萃取劑再生研究。因咖啡因廢水成分復雜，故采用0.5mol/L的醋酸溶液確定合適的絡(luò )合萃取劑。經(jīng)過(guò)3次反萃取之后，再生萃取劑的萃取效果與新鮮萃取劑萃取效果相近，則反萃次數確定為3次。Fenton—次氯酸鈉氧化。在室溫下取100mL廢水，調節其pH=3，按一定比例依次加入硫酸亞鐵（1mol/L）、雙氧水（質(zhì)量分數30%）、次氯酸鈉溶液（質(zhì)量分數10%），攪拌30min進(jìn)行氧化。萃取劑再生。用0.25mol/L的NaOH溶液為反萃取劑，與使用過(guò)的萃取劑按體積比1∶1加入到磨口三角瓶中，振蕩20min，靜置30min后，取上層液即為再生萃取劑。結果表明20min前分配系數隨萃取時(shí)間的增加而增大，20min后變化不明顯，因此確定萃取時(shí)間為20min。隨著(zhù)醋酸初始濃度的增加，分配系數減小，即廢水中醋酸濃度越低越有利于萃取的進(jìn)行，而實(shí)驗所研究的咖啡因廢水中醋酸的初始濃度大約在0.524mol/L，濃度不是很高。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3、直接萃取法
直接萃取法回收茶多酚來(lái)說(shuō)工藝比較簡(jiǎn)單。但由于咖啡因生產(chǎn)工藝的燕濃階段燕去的水分量一般不是很大，因而相應廢水中茶多酚濃度不是很大，而使得乙酸乙酯用量較大這不但增加溶劑回收工作量．而且由于溶劑的流失增加了生產(chǎn)成本}另一方面由于乙酸乙酯對茶葉中的脂溶性物質(zhì)也具有較好的溶解性能，這也使得原存在于廢水中的脂質(zhì)體被萃取的量也增加，不利于茶多酚的精制。
咖啡因廢水危害
化學(xué)合成法生產(chǎn)咖啡因系列產(chǎn)品，因工藝復雜、路線(xiàn)較長(cháng)、使用原料較多，且多為強腐蝕性、劇毒、易揮發(fā)化學(xué)品，導致產(chǎn)生的廢水成分復雜，并含有高濃度有機污染物和無(wú)機鹽，如不有效去除，將給生產(chǎn)區環(huán)境和受納水體造成污染。
