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文檔簡介
第7章制藥廢水處理技術(shù)
7.1制藥行業(yè)生產(chǎn)廢水特性
制藥工業(yè)按生產(chǎn)工藝過程可分為生物制藥和化學(xué)制藥兩大類,生物制藥又可按生物
工程學(xué)科范圍分為如下四類:①發(fā)酵工程制藥;②細(xì)胞工程制藥;③酶工程制藥;④基因
工程制藥。
其中發(fā)酵工程制藥發(fā)展歷史最為悠久、技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最為廣泛,它是通過微
生物的生命活動,將糧食等有機(jī)原料進(jìn)行發(fā)酵、過濾、提煉而成,此類藥物包括抗生素、
維生素、氮基酸、核酸、有機(jī)酸、輔酶、旃克制劑、激素、免疫調(diào)整物質(zhì)以及其他生理
活動物質(zhì)。
化學(xué)制藥是采用化學(xué)措施使有機(jī)物或無機(jī)物通過化學(xué)反應(yīng)生成的合成物,而生
物制藥在發(fā)酵、提煉等過程有時也采用多級化學(xué)反應(yīng)。近年來,生物與化學(xué)相結(jié)合生產(chǎn)
藥物的技術(shù)獲得突飛猛進(jìn)內(nèi)發(fā)展,這就是將生物合成的中間產(chǎn)品用化學(xué)或生化的手段進(jìn)
行分子構(gòu)造改造而制成多種藥效更好口勺衍生物,一般稱作半合成藥物。
此外,尚有一類采用物理或化學(xué)的措施從動、植物中提取或直接形成藥物的制
藥生產(chǎn)方式,即國內(nèi)生產(chǎn)廠家眾多的中成藥,國外也稱作天然藥物,此類藥物近年發(fā)展
較快,也是我國制藥行業(yè)優(yōu)先發(fā)展啊重點。
在眾多的制藥產(chǎn)品中,抗生素?zé)o論從其作用和影響,還是產(chǎn)品種類、產(chǎn)量以及生
產(chǎn)工藝特點等各方面來看,都具有代表意義??股?antibiotics)是微生物、植物或動物
在其生命過程中產(chǎn)生(或運用化學(xué)、生物或生化措施)的化合物,具有在低濃度卜.選擇性
克制或殺滅他種微生物或腫瘤細(xì)胞能力向作用,是人類控制感染性疾病,保障身體健康
及防治動植物病害的重要化療藥物??股胤N類繁多,生產(chǎn)方式多樣,上述制藥生產(chǎn)方
式都可以生產(chǎn)不同樣日勺抗生素,其中以生物發(fā)酵形式為最多。同步,在眾多發(fā)酵工程制
藥產(chǎn)品中,抗生素也是目前國內(nèi)外研究和生產(chǎn)最多的之一。制藥行業(yè)生產(chǎn)廢水在工業(yè)廢
水總量中占相稱大的比重,并且污染物排放總量也占相稱大的比重。
7.L1發(fā)酵類生物制藥廢水的特點
發(fā)酵類生物制藥的過程是通過微生物生命活動,產(chǎn)生可以作為藥物或藥物中間
體的物質(zhì),再通過多種分離措施將它們分離出來日勺過程,此類物質(zhì)包括抗生素、維生素、
氨基酸、核酸、有機(jī)酸、輔酶、酣克制劑、激素、免疫調(diào)整物質(zhì)等.此類物質(zhì)H勺牛產(chǎn)過
程排放的廢水可以分為四類:①主生產(chǎn)過程排水,此類排水是最重要H勺一類廢水,包括
廢濾液(從菌體中提取藥物)、廢母液(從濾液中提取藥物)、其他母液、溶劑回收殘液等,
如圖77所示。該廢水濃度高、酸堿性和溫度變有化大、藥物殘留,是此類廢水最明顯
日勺特點,雖然水量未必很大,不過其中污染物含量高,對所有廢水中日勺COD奉獻(xiàn)比例
大,處理難度大。②輔助過程排水,包括工藝?yán)鋮s水(如發(fā)酵罐、消毒設(shè)備冷卻水)、動
力設(shè)備冷卻水(如空氣壓縮機(jī)冷卻水、制冷機(jī)冷卻水)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排污、水環(huán)真空
設(shè)備排水、去離子水制備過程排水、蒸饋(加熱)設(shè)備冷凝水等,此類廢水污染物濃度低,
不過水量大,并且季節(jié)性強(qiáng),企業(yè)間差異大,此類廢水也是近年來企業(yè)節(jié)水的目H勺。需
要注意的是,某些水環(huán)真空設(shè)備排水具有溶劑,COD濃度很高。③沖洗水,包括容器設(shè)
備沖洗水(如發(fā)酵罐沖洗水等)、過濾設(shè)備沖洗水、樹脂柱(罐)沖洗水、地面沖洗水等,
其中過濾設(shè)備沖洗水(如板框過濾機(jī)、轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)等過濾設(shè)備沖洗水)污染物濃度也很高,
重要是懸浮物,假如控制不妥,也會成為重要污染源;樹脂柱(罐)沖洗水水量也匕較大,
初期沖洗水污染物濃度高,并且酸堿性變化大,也是一類重要廢水。④生活污水,與企
業(yè)的人數(shù)、生活習(xí)慣、管理狀況有關(guān),但不是重要廢水。
-------從菌體中提取藥物U、油滿出坦即防物1
圖7-1發(fā)酵類生物制藥工藝流程及水污染物排放點
通過以上分析可知,發(fā)醉類制藥廢水中水量最大的I是輔助過程排水,COD奉獻(xiàn)
量最大的是直接工藝排水,沖洗水也是不容忽視日勺重要廢水污染源,其特點可以歸納為
如下幾點。
第一,排水點多,高、低濃度廢水單獨排放,有助于清污分流。
第二,高濃度廢水間歇排放,酸堿性和溫度變化大,需要較大日勺搜集和調(diào)整裝置。
第三,污染物濃度高c如廢濾液、廢母液等高濃度廢液的COD一般在10000mg/L
以上。
表77列出幾種發(fā)酵類制藥廢水H勺水質(zhì)狀況。
重要水質(zhì)指標(biāo)
廢水種類/(mg/L)
CODTN懸浮物SO42'
BOD5
青霉素廢水約27800約14900約3398約3469約7000
維生素C廢水3000()
D-核糖廢水92023390002028
賴氨酸廢水25600111800522015000
維生素B12廢水68500-11400044200?735002500?2900
第四,碳氮比低。發(fā)酵過程中為滿足發(fā)酵微生物次級代謝過程特定規(guī)定,一般控制生
產(chǎn)發(fā)酵『'JC/N為4:1左右,這樣廢發(fā)酵液的BODs/N一般在1?4之間,與度水處理微生物
的營養(yǎng)規(guī)定[好氧20:1,厭氧(40?60):1]相差甚遠(yuǎn),嚴(yán)重影響微生物的生長與代謝,不
利于提高廢水生物處理口勺負(fù)荷和效率。
第五,含氮量高,重要以有機(jī)氮和氨氮的形式存在,發(fā)酵廢水經(jīng)生物處理后氨氮指
標(biāo)往往不理想,并且一定程度上影響COD『、J清除。
第五,含氮量高,重要以有機(jī)氮和氨態(tài)氮的形式存在,發(fā)酵廢水經(jīng)生物處理后氨氮
指標(biāo)往往不理想,并且一定程度上影響COD的清除。
第六,硫酸鹽濃度高。由于硫酸錢是發(fā)酵的氮源之一,硫酸是提煉和精制過程中重
要的pH值調(diào)整劑,大量使用口勺硫酸按利硫酸,導(dǎo)致諸多發(fā)酵制藥廢水中硫酸鹽濃度高,
給廢水厭氧處理帶來困難c
第七,廢水中具有微生物難以降解甚至對微生物有克制作用日勺物質(zhì)。發(fā)酵或提取
過程中投加日勺有機(jī)或無機(jī)鹽類,如破乳劑PPB(十二烷基溪化毗唾)、消泡劑(聚氧乙烯丙
乙烯甘油醛等)、黃血鹽(K4[Fe(CN)6-3H20])、草酸鹽、殘存溶媒(甲醛、甲酚、乙酸
丁酯等有機(jī)溶劑)和殘存抗生素及其降解物等,這些物質(zhì)抵達(dá)一定濃度會對微生物產(chǎn)生
克制作用。資料表明,廢水中青霉素、鏈霉素、四環(huán)素、氯霉素濃度低于l()()/g/L時,不會
影響好氧生物處理,并且可被生物降解,但當(dāng)它們的濃度不不大于lomg/L時會克制好
氧污泥活性,減少處理效果。而卡拉皮辛等認(rèn)為青霉素、鏈霉素5oomg/L不克制好氧活
性污泥日勺呼吸。園田等認(rèn)為青霉素、鏈霉素、卡那霉素濃度低于5()0()mg/L時,對厭氧發(fā)酵
沒有影響。張希衡等日勺研究表明草酸濃度低于5()00mg/L時,厭氧消化基本未受克制,超過
12500mg/L時消化過程完全被克制,甲醛對厭氧消化口勺毒物臨界濃度為400mg/L(持續(xù)法)
等.許多研究者做過多種克制物容許濃度的試驗,成果頗有參差,這與所用微生物的馴化
狀況和詳細(xì)試驗條件有關(guān)。
第八,發(fā)酵生物制藥廢水一般色度較高。
7.1.2化學(xué)制藥廢水的特點
化學(xué)制藥是運用有機(jī)或無機(jī)原料通過化學(xué)反應(yīng)制各藥物或中間體的過程,包括純化
學(xué)合成制藥和半合成制藥(運用生物制藥措施生產(chǎn)的中間體作為原料之一來生產(chǎn)藥物)。
由干合成制藥的化學(xué)反應(yīng)過程千差萬別,有簡有繁,因此排水點不好統(tǒng)一概括,不過也
可以籠統(tǒng)地分為四類:
①母液類,包括多種結(jié)晶母液、轉(zhuǎn)相母液、吸附殘液等;
②沖洗廢水,包括過濾機(jī)械、反應(yīng)容器、催化劑裁體、樹脂、吸附劑等設(shè)備及材料的I
洗滌水;
③回收殘液,包括溶劑回收殘液、前提回收殘液、副產(chǎn)品回收殘液等;
④輔助過程排水及生活污水。
與發(fā)酵生物制藥比,化學(xué)制藥廢水的產(chǎn)生量要小,并且污染物明確、種類也相對較少,
不過,化學(xué)制藥廢水也有其自身的特點:
①濃度高,廢水中殘存日勺反應(yīng)物、生成物、溶劑、催化劑等濃度高,COD濃度值可
高達(dá)兒十萬毫克每升
②含鹽量高,無機(jī)鹽往往是合成反應(yīng)的副產(chǎn)物,殘留到母液中;
③pH值變化大,導(dǎo)致酸水或堿水排放,中和反應(yīng)日勺酸堿耗量大;
④廢水中成分單一,營養(yǎng)源局限性,培養(yǎng)微生物困難;
⑤某些原料或產(chǎn)物具有生物毒性,或難生物降解,如酚類化合物、苯J按類化合物、
重金屬、苯系物、鹵代燃溶劑等。
7.1,3其他制藥廢水的特點
7.1.3.1植物提取類制藥廢水
|飲片洗刈一閑T'T藥渣分區(qū)一一;濃絹、混合|一I噴干|一%|
I
洗滌水藥法沖洗水冷凝液
廢水
圖7-2給出經(jīng)典植物提取制藥工藝流程。
植物提取制藥是指從植物中提取具有藥效物質(zhì),這些物質(zhì)可以是明確的單一物質(zhì),
如奎寧、麻黃素等,也可以是植物中一部提成分,甚至可以是所有成分。
植物提取類制藥廢水污染因品種不同樣差異很大,圖7-2屬于中等污染的工藝過程,
廢水重要有溶劑回收廢水、飲片洗滌水和素煮濃縮過程的素氣冷凝水,污染物有植物碎屑、
纖維、糖類、有機(jī)溶劑、產(chǎn)品等,COD濃度從數(shù)百亳克每升王數(shù)千亳克每升不等,部分
植物提取制藥過程與從菌體中提取產(chǎn)品日勺發(fā)酵類生物制藥過程近似,此類過程的污水排
放狀況也與發(fā)酵類生物制藥類似。
7.1.3.2生物制品廢水
生物制品一般是從動物內(nèi)臟、組織或血液中培養(yǎng)或提取的,其生產(chǎn)廢水中往往混有較
多日勺動物皮毛、組織和器官碎屑,廢水中脂肪、蛋白含量較高,有日勺還具有氮環(huán)類及嗯喋環(huán)
類有機(jī)物質(zhì),根據(jù)不同樣藥物和工藝,具有不同樣作為增養(yǎng)基或提取藥劑的殘存有機(jī)物。
一般這種廢水可生化性尚可0
7.1.3,3制劑生產(chǎn)廢水
各類藥物成為最終產(chǎn)品即為制劑生產(chǎn)過程,此類制藥廢水重要是原料和生產(chǎn)器具洗
深水以及設(shè)備、地面沖洗水,污染程度不高,但由于此類生產(chǎn)企業(yè)的廢水排放原則相對嚴(yán)
格,一般所污染物較少,也需進(jìn)行合適的處理。
7.2制藥廢水處理技術(shù)概*兄
制藥工業(yè)日勺特點是產(chǎn)品種類多、生產(chǎn)工序復(fù)雜、生產(chǎn)規(guī)模差異很大,因此,據(jù)前所述,
廣義上的制藥廢水種類繁多,而對于制藥廢水處理技術(shù)的研究往往是以其中最具代表性
的、污染最嚴(yán)重的發(fā)酵、合成以及提取等生產(chǎn)過程產(chǎn)生日勺高濃度甚至難降解有機(jī)廢水為
重要對象,下面就其研究和應(yīng)用的發(fā)展歷程進(jìn)行簡要簡介。伴隨制藥工業(yè)日勺迅速發(fā)展,尤
其20世紀(jì)中葉后來抗生素制藥工業(yè)日勺迅速發(fā)展,制藥廢水污染問題受到了歐洲、美國以及
日本等發(fā)達(dá)國家日勺重視,制藥廢水日勺處理技術(shù)研究和應(yīng)用十分活躍,出現(xiàn)了眾多處理措施。
不過,從20紀(jì)80年代后來,發(fā)達(dá)國家將制藥工業(yè)日勺重點放在高附加值新藥的生產(chǎn),大宗常
規(guī)原料藥逐漸轉(zhuǎn)移到中國、印度等發(fā)展中國家生產(chǎn),伴隨生產(chǎn)日勺轉(zhuǎn)移,發(fā)達(dá)國家日勺制藥廢
水處理技術(shù)研究和應(yīng)用逐漸趨于安靜。
7.2.1制藥廢水生物處理技術(shù)
長期的實踐經(jīng)驗表明,采用生物處理技術(shù)消除有機(jī)污染物是最為經(jīng)濟(jì)的方式,因此針
對制藥廢水中重要污染物為有機(jī)物的特點,各類生物處理技術(shù)和工藝成為研發(fā)和推廣應(yīng)
用日勺重點,大體上可劃分為好氧工藝、厭氧工藝和厭氧-好氧組合工藝。
7.2.1.1好氧工藝研究及時應(yīng)用
國外日勺制藥廢水處理技術(shù)往往是從市政廢水處理工藝移植過來於早在20世紀(jì)40?
50年代,好氧生物處理法就應(yīng)用于抗生素廢水處理,如美國的普強(qiáng)藥廠在1945年就開始進(jìn)
行廢水生化處理研究,1948年建成廢水處理車間。禮萊、李得爾、費歇爾等藥廠采用生物
濾池處理抗生素廢水,惠斯藥廠采用完全混合加速曝氣法處理該廠高濃度青霉素廢水。50
年代末至60年代初,用好氧生物氧化法處理制藥廢水在美國、口本等國家得到迅速推廣,
基本都采用混合稀釋、大量曝氣充氧的活性污泥工藝模式,獲得了比很好的處理效果,這
期間好氧生物處理裝置在不停改善,尤其是活性污泥法在曝氣方式上有了重大改善,使過
去供氧局限性日勺問題得到處理,但也伴伴隨大量日勺能耗,同步也不停受到一般活性污泥工
藝自身缺陷日勺困擾,如污泥膨脹、操作不簡便等。60年代中期至7()年代中期,生化處理技
術(shù)不停獲得進(jìn)展,出現(xiàn)了如純氧曝氣、塔式生物濾池、接觸氧化、生物轉(zhuǎn)盤、深井曝氣等
專門用于工業(yè)廢水處理的新工藝,并在制藥度水處理中得到大量應(yīng)用,這些工藝在減少能
耗、簡化操作方面獲得一定進(jìn)展,但也存在投資較大、傳質(zhì)效果受限和不合適較大規(guī)模應(yīng)
用等問題。進(jìn)入80年代后來,序批式間歇曝氣活性污泥法(SBR)及其多種變形工藝,如循
環(huán)曝氣活性污泥工藝(CASS)、間歇循環(huán)延時曝氣活性污泥法(ICEAS)等工藝出現(xiàn),此類
工藝很好地克服了一般活性污泥法的缺陷,也處理前述工藝存在的問題,并且通過采用計
算機(jī)自控技術(shù)有效地提高了工藝運行的精確性,減少了操作管理的復(fù)雜性和勞動強(qiáng)度,逐
漸成為主流好氧處理技術(shù)。
我國的制藥廢水處理技術(shù)研究和應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代,首先采用的是以活性污泥
法為代表的好氧工藝,并在少數(shù)工程中應(yīng)用。
2o世紀(jì)80年代,好氧工藝是我國制藥廢水處理工程中日勺主導(dǎo)措施,重要工藝有活性污
泥法、接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤法、深井曝氣、氧化溝等。1982年在東北制藥總廠建成的
80m3日勺試驗用深井曝氣系統(tǒng),經(jīng)一年多日勺試驗,獲得了很好日勺處理效果。它的成功對制
藥行業(yè)日勺廢水處理影響很大,在8o年代中、后期引起了一場深井曝氣工藝的熱潮,蘇州第
一、第二、第四制藥廠,上海第三制藥廠,湖南制藥廠等相繼建成深井曝氣廢水處理裝置。
據(jù)不完全記錄,制藥行業(yè)先后投產(chǎn)了32眼深井。但到8。年代末,由于部分深井出現(xiàn)滲漏現(xiàn)
象,再加之深井施工難度較大,基建費用較高等問題,深井曝氣工藝乂很快進(jìn)入低潮。
2o世紀(jì)90年代初氧化溝工藝曾經(jīng)在合成制藥、抗生素制藥廢水處理中得到應(yīng)用,如
上海第四制藥廠、濟(jì)寧抗生素總廠,不過其負(fù)荷低、占地大口勺缺陷限制了氧化溝的深入推
廣。同年代,接觸氧化法在制藥廢水處理中也得到比較廣泛的應(yīng)用,如華北制藥廠、河北
維爾康企業(yè)等。接觸氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的特點,具有較高的處理負(fù)荷,可
以處理輕易引起污泥膨脹的有機(jī)庚水。在制藥工業(yè)生產(chǎn)廢水的處理中,常常直接采用接觸
氧化法,或用厭氧消化、酸化作為預(yù)處理工序,來處理土霉素、麥迪等素、維生素C、潔霉
素、四環(huán)素、留體類激素、中藥等制藥生產(chǎn)廢水。但在實際運行中,要保持接觸氧化良好
的運行效果,一般規(guī)定進(jìn)水口勺COD不不不大于1000mg/L,并且運行負(fù)荷也不合適過高,否
則會導(dǎo)致填料結(jié)團(tuán),影響處理效果。
在此期間,生物流化床技術(shù)也一度曾在麥迪霉素、四環(huán)素、卡那霉素等制藥工業(yè)廢水
處理中得到試驗研究和小規(guī)模應(yīng)用,它將一般的活性污泥法和生物濾池法兩者的長處融
為一體,因而具有容積負(fù)荷高、反應(yīng)速度快、占地面積小等長處。生物流化床常以工廠煙
道灰等作載體,內(nèi)設(shè)擋板,使流化床分為曝氣區(qū)、回流區(qū)、沉淀區(qū),處理制藥廢水COD清除
率可達(dá)80%以上,B0D5清除率可達(dá)95%以上。
20世紀(jì)90年代中期,SBR、工CEAS工藝首先在江西東風(fēng)制藥廠和蘇州第二制藥廠得
到應(yīng)用,獲得了很好的效果。90年代末山東魯杭集團(tuán)從美國引進(jìn)CASS技術(shù)獲得了成功,
從此CASS技術(shù)在制藥廢水治理中得到推廣,石家莊制藥集團(tuán)中潤企業(yè)、華曙企業(yè)、哈爾
濱制藥總廠等陸續(xù)跟進(jìn),效果比很好。
進(jìn)人二十一世紀(jì)后,針對SBR,CASS等工藝池容運用率偏低等問題,人們又在采用
類似三槽式氧化溝、UN工TANK以及MSBR等工藝形式處理制藥廢水方面進(jìn)行不停探索。
國內(nèi)外某些抗生素工業(yè)廢水好氧生物處理工藝及運行參數(shù)見表7—2。
7.2.1.2厭氧工藝研究及應(yīng)用
20世紀(jì)40?60年代,厭氧生物處理法重要用來處理污泥,并且大多處在試驗室
或生產(chǎn)性試驗階段,成果也不理想。60年代中期后來,由于厭氧生物處理法具有節(jié)省動
力費用的明顯長處,有關(guān)高濃度廢水厭氧處理日勺研究報道越來越多,不過由于厭氧反應(yīng)
器H勺設(shè)計和運行控制的難度較大,;應(yīng)用不廣泛,直到70年代后期厭氧生物處理法才在制
藥工業(yè)廢水處理中真正得到廣泛應(yīng)用。美國普強(qiáng)藥廠首先采用厭氧過濾法處理高濃度制
藥廢水,開始了厭氧技術(shù)在制藥廢水中的工程應(yīng)用。此后,有關(guān)厭氧生物處理技術(shù)H勺研
究獲得了一系列明顯的突破,其中最重要的標(biāo)志是UASB反應(yīng)器的產(chǎn)生,其長處是小試參
數(shù)便于放大,運行管理以便,被廣泛應(yīng)用在高濃度制藥廢水的處理中,直到目前UASR技
術(shù)仍然是制藥廢水厭氧處理的主流技術(shù),近年來在UASB的基礎(chǔ)上又發(fā)展出了厭氧顆粒
污泥膨脹床技術(shù)(EGSB)和厭氧流化床(AFB)技術(shù)以及IC反應(yīng)器、折流板反應(yīng)器(ABR)
等新型厭氧反應(yīng)器,但應(yīng)用還不很廣泛。其中最為著名H勺是荷蘭BITHANE企業(yè)開發(fā)的
BIOBED反應(yīng)器,它實際是EGSB反應(yīng)器中的一種類型,在抗生素廢水處理中獲得了成功
的應(yīng)用。
我國從20世紀(jì)70年代末期開始研究用厭氧生物措施處理抗生素廢水,如東非制藥總
廠在1977年將SD精制母液、四環(huán)素鈣鹽母液、卡那霉素菌體水洗液等8股廢水混合后進(jìn)
行厭氧消化處理試驗。進(jìn)水COD濃度為30000mg/L左右,投配率10版厭氧池負(fù)荷可達(dá)
22kgCOD/(m3?cl)以上,以上,甲烷產(chǎn)氣量不低于lm3/(m3池-d),出水COD濃度
為2023mg/L左右,再用活性污泥法進(jìn)行生物氧化后出水COD可降至TOomg/L左右。
自從20世紀(jì)70年代升流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器問世后來,我國研究人員很快就
成功地將其用于慶大霉素、鏈霉素和林可霉素等抗生素廢水處理日勺研究中,林錫倫于1989
年采用UASB反應(yīng)器處理慶大霉素廢水,反應(yīng)溫度控制在40?50C,水力停留時間Id左右,
有機(jī)負(fù)荷12?15kg/(m3?d),COD清除率抵達(dá)85%?9o%。華北制藥廠自90年代初期就開
始了采用UASB技術(shù)處理多種抗生素廢水試驗研究,重點是對具有高濃度硫酸鹽均青霉素
廢水,,從試驗室小試到反應(yīng)器容積8m3的中試,并且還進(jìn)行了日處理1001青霉素廢水日勺生
產(chǎn)性試驗,,證明了UASB工藝可以用于大型生產(chǎn)性裝置處理高濃度制藥廢水,并且具有操
作簡樸、穩(wěn)定性好、滯留時間短、有機(jī)負(fù)荷高、占地面積少等特點。上流式厭氧污泥床過
濾器(UASB+AF)是近年來發(fā)展起來的一種新型復(fù)合式厭氧反應(yīng)器,它結(jié)合了UASB和
厭氧濾池(AF)的長處,使反應(yīng)器H勺性能有了改善。該復(fù)合反應(yīng)器在啟動運行期間,可有效
地截留污泥,加速污泥^?;?,對容積負(fù)荷、溫度、pH值的波動有很好的J承受能力。該復(fù)
合式厭氧反應(yīng)器已用來處理維生素C、雙黃連粉針劑等制藥廢水。ABR反應(yīng)器是另一種在
制藥廢水處理頗具應(yīng)用前景的厭氧技術(shù),它是美國著名專家Macarty于1982年開發(fā)出來的
一種高效節(jié)能厭氧裝置。邱波等采用ABR反應(yīng)器對發(fā)酵法飼料級金霉素生產(chǎn)廢水進(jìn)行處
理,裝置啟動期僅用了70d,闡明該反應(yīng)器具有迅速啟動日勺長處。有機(jī)負(fù)荷、水力負(fù)荷和pH
值是決定ABR反應(yīng)器能否成功運行的關(guān)鍵性原因。由于對高效厭氧反應(yīng)器日勺設(shè)計、運行
研究不夠,也缺乏對各類制藥廢水成分的全面分析和所含化合物厭氧生物毒性日勺研究,
因此盡管厭氧生物工藝處理抗生素廢水日勺試驗研究較多,而實際工程應(yīng)用較少。目前生產(chǎn)
性規(guī)模應(yīng)用較成功日勺僅為青霉素、鏈霉素、慶大霉素、維生素82等制藥廢水。不過,伴隨
能源日勺日益緊張,厭氧生物處理技術(shù)方興未艾,它將越來越廣泛地被應(yīng)用于制藥,廢水處理
中。
厭氧和好氧處理措施各有優(yōu)缺陷,厭氧工藝可以承受更高的進(jìn)水有機(jī)物濃度和負(fù)荷,
可以減少運行能耗,且可回收能源,但操作管理比較復(fù)雜,出水淤JCOD仍然較高,難以達(dá)標(biāo)
排放,好氧處理工藝可以更徹底地降解廢水中口勺有機(jī)物,但高濃度有機(jī)廢水直按進(jìn)行好氧
處理時,需要對原廢水進(jìn)行高倍數(shù)的稀釋,同步消耗大量能源。將兩種工藝組合串聯(lián)起來,
它們各自的長處得到發(fā)揚,局限性得到彌補(bǔ),厭氧-好氧組合工藝成為現(xiàn)今處置包括制藥
廢水在內(nèi)日勺高濃度有機(jī)廢水的主流工藝。鄧良偉等在對某廠的青霉素、四環(huán)素、利福平以
及螺旋霉素混合生產(chǎn)廢水采用厭氧一好氧工藝處理時,苜先借助混凝措施對廢水進(jìn)行預(yù)
處理.毒性試驗成果表明,,廢水通過預(yù)處理后生物克制性明顯下降,保證了單相厭氧消
化反應(yīng)器內(nèi)可以形成性能艮好H勺顆污泥,厭氧出水COD清除率抵達(dá)60%以上。王蕾等人在
采用厭氧一好氧工藝處理四環(huán)素結(jié)晶母液時,先用物叱法從廢水中回收草酸,通過草酸回
收H勺廢水再稀釋5倍并將pH值調(diào)整至約8.5后才順次進(jìn)入?yún)捬?、好氧反?yīng)器,厭氧段和好
氧段日勺HRT分別為24h和6h,廢水通過這樣口勺處理后出水可以抵達(dá)國家對制藥行業(yè)H勺排放
原則。
劉建廣等采用兩相厭氧-生物接觸氧化工藝處理四環(huán)素廢水,在進(jìn)水COD不不不大于
3500mg/L曰勺狀況下,產(chǎn)酸相具有穩(wěn)定的水解有機(jī)物和分解四環(huán)素的功能,且對應(yīng)的清除
率分別為20與和68%,因此產(chǎn)酸相的重要功能是改善廢水的可生化性,為產(chǎn)甲烷菌發(fā)明合適
的生長環(huán)境,廢水通過兩相厭氧處理后來,COD和土霉素的清除率分別為70%和90%,繼續(xù)
通過一級好氧接觸氧化反應(yīng)器H勺處理,對CODFI勺總清除率可到93%出水COD不不不大于
230mg/L,厭氧一好氧組合工藝目前在國內(nèi)制藥廢水等高濃度有機(jī)廢水治理工程中有著
廣泛的應(yīng)用。如發(fā)酵制藥的重要品種如青霉素、鏈霉素、土霉素、螺旋霉素、維生素C、
維生素82、阿維菌素以及某些合成、半合成日勺品種如氯霉素、磺胺類、頭抱系列的廢水
處理均采用此工藝路線,某些植物提取類即中藥廢水H勺處理也采用此工藝,不過一般狀況
下,對于含懸浮物較多的發(fā)酵和中藥廢水在生化處理前,需要進(jìn)行合適日勺物化預(yù)處理,如
混凝沉淀或氣浮等。國內(nèi)外某些抗生素工業(yè)廢水厭氧生物處理工藝及運行參數(shù)見表7-3。
表7-3抗生素工業(yè)度水厭氧生物處理工藝及運行參數(shù)
COD(BOD>8D容積,投入
慶弱工藝廢水類數(shù)處理視瞿進(jìn)水去除率HRT負(fù)荷八X/應(yīng)用廠家使用
/(mg/L)/%(m3?d〉]時間
力石東廢水小試(4400)⑻)20d美國Rsg用大學(xué)1940
青、鏈、卡那霍季?3C0L/d(10000~20000):86)日本1976
普通厭班消青亞素480mVd46000964.ZH軍明常公司
化工藝四環(huán)、卡那33宗等1100mJ3030090.3東北制藥總廠1976
土、麥地再笳138m125000-806d5清江制藥廠1990
土為素小武6000?90co808.4d西安光華藥廠1986
慶鉞延池核購零索33L<40000856d5上海制藥廠1985
折直反應(yīng)滯慶大、金母家13m"d10000—2000077~8930h5相建抗菌素J;1995
昧精,上、制甫霉制450x2m1250co85IDd2紹興制藥廠1982
慶做污泥檸檬酸、慶大擊索400ms/d130009024h】3.1無錫制藥工廠1987
床反應(yīng)器慶大田素(占60%)1200m3/d400008548h15無錫制藥二廠1989
<UASB)維生素CSDJ6的踞混合InP/d40009025h4東北制藥總廠1993
坦合3m,7000-100008048h哈爾法制藥廠1987
厭氧液化床青密素100m4/d250co■80128.6h5華北制藥廠1992
7.2.2.制藥廢水物化處理技術(shù)
對于可生化性比較差甚至生物毒性比較強(qiáng)日勺制藥廢水,只有考慮采用多種物化技術(shù)
進(jìn)行處理。處理的目的根據(jù)對象有所不同樣,對于不能達(dá)標(biāo)日勺生化處理出水,目的在于深
入消除不可生化的污染物,以實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放:對于不易生化或生物毒性比較強(qiáng)的高濃度制
藥廢水,目的則重要是消除毒性、提高可生化性,為后續(xù)日勺生物處剪發(fā)明條件。當(dāng)然,一般
狀況下,與此同步也可以清除一部分有機(jī)物,但這不是重要目肚原因在于物化處理日勺成
本往往是很高日勺,操作管理也相稱復(fù)雜,并且對于高濃度制藥廢水,單靠物化處理也是很
難達(dá)標(biāo)時。下面簡要簡介幾種在制藥廢水處理中應(yīng)用較多的I物化手段。
7.2.2,1混凝沉淀
在所有口勺物化處理技術(shù)中,混凝沉淀是應(yīng)用最早也是最廣泛的,混凝沉淀是通過投
加化學(xué)藥劑,使其產(chǎn)生吸附、中和微粒間電荷壓縮雙電層等作用而發(fā)生凝聚,破壞原水中
膠體的穩(wěn)定性,使膠體微粒聚合、集結(jié)而形成絮凝體,在重力作用下沉降,并在此過程中,
吸附捕集周圍顆粒,從而清除污染物。這一過程實際上并未使廢水中和清除掉的污染物發(fā)
生化學(xué)變化,重要是通過增進(jìn)其物理形態(tài)的變化,實現(xiàn)部分污染物從廢水中分離出來口勺目
的。因此,作為生化處理出水的深入處理手段或者清除高濃度廢水中某些懸浮或狡體狀毒
性或不可生化物質(zhì),是可行和有效日勺。
一般狀況下,混凝需要先投加聚合硫酸鐵、聚合氯化硫酸鋁鐵、聚合硅鋁等元機(jī)絮
凝藥劑后,再加入少許的聚丙烯酰胺作為助凝劑,在生產(chǎn)運行中經(jīng)濟(jì)投加量的范圍內(nèi),對
不同樣制藥廢水的處理效果不同樣,COD的清除率大多在10%?50%,對于某些廢水也許會
更高,總體上看,廢水中懸浮和膠體物質(zhì)越多,COD越高,相對清除效果越好。
有人對小諾霉素等抗生素廢水進(jìn)行混凝沉淀試驗,加入硫酸亞鐵等凝聚劑后,可以
使體系中存在三價鐵,從而改善絮體的沉降性能,激活廢水中降解微生物某些酶時活性,
投加的硫酸亞鐵還可與廢水H勺有機(jī)硫化物,尤其是硫醇類化合物形成鐵鹽沉淀而清除,此
外,硫酸亞鐵對酯、硝基化合物具有強(qiáng)大的、有選擇的還原作用,可以將其還原成可生化
的氨基化合物,也可削減硝基化合物對微生物的克制作用,同步還可以清除一部分COD,
提高生化效果,對于氟洛芬廢水,投加氯化鈣亦可以有效地除氟。一般,采用凝聚處理后,
不僅有效地減少污染物的濃度,并且廢水的生物降解性能也能得到改善。
在制藥工業(yè)廢水處理中常用的凝聚劑有聚合硫酸鐵、氯化鐵、亞鐵鹽、聚合氯化
硫酸鋁、聚合氯化.鋁、聚合氯化硫酸鋁鐵、聚丙烯酰胺(PAM)等,見表7-4。
表7-4制藥工業(yè)廢水處理常用的混凝劑
制藥工業(yè)常用擦聚劑制藥工業(yè)廢水常用凝聚劑
口比喳酮聚鋁麥迪霉素聚合流酸缺
紅霉素鋅鹽維生素BG聚合硫酸鐵
潔霉素氯化鐵、硫酸利福平聚合硫酸鐵、陽離子型
業(yè)鐵、聚合硫酸鐵聚丙烯酰胺
土霉素聚合硫酸鐵葉酸錯劑
7.2.2.2吸附
混凝應(yīng)當(dāng)說是比較常規(guī)的物化處理技術(shù),對于某些制藥廢水的處理,尤其是要實現(xiàn)這
標(biāo)排放,效果一般,近年來,物理吸附開始成功應(yīng)用于制藥廢水的處理,尤其是在上述混凝
沉淀或氣浮后尚不能達(dá)標(biāo)排放時,采用物理吸附往往會抵達(dá)滿意的效果。
吸附法是指運用多孔性固體吸附廢水中某種或幾種污染物,以回收或清除污染物,
從而使廢水得到凈化啊措施.常用附吸附劑有粉末活性炭、煤質(zhì)柱狀活件炭、人造浮石、
腐殖酸(鈉)、高嶺土、漂白土、硅藻土、皂土、煤渣和粉煤灰,研究發(fā)現(xiàn)粉煤灰中的碳粒
多、表面積大,具有很強(qiáng)的吸附能力,能優(yōu)先選擇性吸附有機(jī)物,清除廢水中溶解性有機(jī)物,
同步對廢水的色度和臭味也有一定清除效果。在制藥工業(yè)廢水處理中,常用煤灰或活性炭
吸附預(yù)處理生產(chǎn)中成藥、米菲司酮、雙氯滅痛、潔霉素、撲熱息痛、維生素B6等產(chǎn)生的廢
水山東魯抗企業(yè)、青海制藥企業(yè)等單位均采用爐渣對生化處理出水進(jìn)行吸附,不僅實用有
效,并且投資小,工藝簡樸,操作簡便,處理后廢水COD得到大幅度削減,效果明顯。
7.2.2.3氣浮
氣浮一般包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學(xué)氣浮和電解氣浮等幾種類型?;瘜W(xué)氣浮合
用于懸浮物含量較高日勺廢水日勺預(yù)處理,具有投資少、能耗低、工藝簡樸、維修以便等長處,
但不能有數(shù)地清除廢液中可溶性有機(jī)物,尚需用其他措施做深入日勺處理。在制藥工業(yè)廢水
處理中,如慶大霉素、土霉素、麥迪霉素等廢水的處理,常采用化學(xué)氣浮法。慶大霉素廢
水經(jīng)化學(xué)氣浮處理后,COD清除率可達(dá)50%以上,固體懸浮物清除率可達(dá)70%以上,新昌制
藥廠采用CAF渦凹?xì)飧≡O(shè)備預(yù)處理廢水,在合適的藥劑配合下,COD日勺平均清除率可在25%
左右。
7.2.2.4反滲透
反滲透法是運用半透膜將濃、稀溶液隔開,以壓力差作為推進(jìn)力,施加超過溶液滲透
壓日勺壓力,使其變化自然滲透方向,將濃溶液中的水壓滲到稀溶液一側(cè),可實現(xiàn)廢水濃縮
和凈化目的。
7.2.2.5吹脫法
當(dāng)氨氮濃度大大超過微生物容許的I濃度時,在采用生物處理過程中,微生物受到氨
氮的克制作用,難以獲得良好的處理效果。去氨脫氮往往是廢水處理效果好壞日勺關(guān)鍵。在
制藥工業(yè)廢水處理中,常用吹脫法來減少氨氮含量,如乙胺碘吠酮廢水日勺趕氨脫氮。
7.2.2.6電解
對于以變化廢水中有機(jī)污染物的性質(zhì)和構(gòu)造為目日勺日勺物化處理技術(shù),近年來研究和
應(yīng)用比較多的是電解和高級化學(xué)氧化技術(shù),尤其是與催化技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)和設(shè)備。相對
來說,電解是一種比較成熟口勺廢水處理技術(shù)以往多用于處理含氟、含鉆電鍍廢水,現(xiàn)已逐
漸應(yīng)用于制藥廢水處理的研究。電解法具有諸多長處,尤其突出的是兼有氧化、還原和凝
聚、氣浮等多方面功能,同步電解設(shè)備化程度高,是環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展的領(lǐng)域之一。
7.2.2.7高級氧化技術(shù)
高級化學(xué)氧化技術(shù)是國內(nèi)外十年多來廢水物化處理技術(shù)研究的重點,對處理難降解
有機(jī)廢水比較有效,它重要是運用復(fù)合氧化劑或光照射等催化途徑產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的
羥基自由基(H0?),它作為高級氧化過程日勺中間產(chǎn)物,可以誘發(fā)背面的鏈反應(yīng)發(fā)生,對難
降解物質(zhì)尤其合用,并且H0?可以無選擇地與廢水中的多種有機(jī)物發(fā)生反應(yīng),將其氧化分
解,這個過程是一種條件比較溫和日勺物理化學(xué)過程,具有可控性,可以滿足不同樣日勺處理
規(guī)定,是一項高效節(jié)能的廢水處理技術(shù)。目前,應(yīng)用多種化學(xué)催化氧化技術(shù)在很短日勺時間
內(nèi)把難降解甚至有毒性廢水完全無害化并且沒有二次污染,已成為采用物化技術(shù)處理制
藥廢水的I重要目日勺之一。根據(jù)產(chǎn)生自由基和反應(yīng)的條件不同樣,可將高級氧化技術(shù)分為濕
式氧化、超臨界水氧化、光化學(xué)氧化、聲化學(xué)氧化、電化學(xué)氧化以及對應(yīng)日勺催化氧化。
江漢大學(xué)采用Ti02為催化劑,以9w低壓汞燈為光源,引人Fenton試劑,對氯霉素廢水
進(jìn)行了處理試驗,獲得了脫色率100%、COD清除率92.3%的效果,硝基苯類化合物含量從
8.05mg/L降至0.41mg/Lo
多種高級氧化技術(shù)在制藥廢水處理方面應(yīng)用H勺前景都是很廣闊日勺,但目前限于其高
投入、高成本和操作管理高難度等問題,工程應(yīng)用還比較少。
7.2.2.8焚燒
對于制藥工業(yè)中濃度最高、成分最復(fù)雜、可生叱性最差的廢水或廢液(一般是高濃
度母液和溶劑回收釜殘),在采用其他方式處理都不能抵達(dá)效果的狀況下,采用焚燒處置
是將其無害化的最佳途徑。在美國,幾乎每個化學(xué)制藥廠均有焚燒處置裝置。國內(nèi)制藥行
業(yè)中最早進(jìn)行焚燒處置日勺是東北制藥總廠,用氯霉素口勺副產(chǎn)物鄰硝基乙苯為燃料,焚燒處
理維生素C古龍酸母液,實現(xiàn)以廢治廢節(jié)省能源日勺目的。但按照《危險廢物焚燒污染控制
原則》GB18484-2023)規(guī)定,焚燒處置技術(shù)和設(shè)備均有比較高的規(guī)定,簡樸燒掉或與燃料
混合去燒鍋爐,從安全到仄境保護(hù)都不能滿足規(guī)定,必須采用規(guī)范日勺技術(shù)和設(shè)備,2023年
以來,國內(nèi)制藥行業(yè)中兒家大型企業(yè)先后上馬了比較規(guī)范日勺焚燒系統(tǒng),如華北制藥集團(tuán)、
石家莊制藥集團(tuán)和哈爾濱制藥總廠,其中華北制藥集團(tuán)三廢治理中心危險廢物焚燒項目
規(guī)模為日平均處置危險廢物&,年處置2400t,最大小時處理量為350kg廢液,50kg國體廢物。
整個項目投資近300萬元,占地約2023m2。整套焚燒裝置研究和設(shè)備制造由北京某機(jī)電高
技術(shù)有限企業(yè)提供,該套設(shè)備吸取了國內(nèi)醫(yī)藥行業(yè)已建成焚燒爐日勺經(jīng)驗和教訓(xùn)I,參照國外
同類焚燒爐的先進(jìn)技術(shù),從工藝到設(shè)備均進(jìn)行了較大改善,技術(shù)更熟,系統(tǒng)愈加完善,在國
內(nèi)處在領(lǐng)先水平,詳細(xì)焚燒工藝流程見圖7-3。
焚燒處置的合用面很寬,對于制藥工業(yè),不僅高濃度向廢母液和溶媒回收釜殘,并且生
產(chǎn)過程中產(chǎn)生H勺菌絲、廢活性炭、廢樹脂、廢機(jī)油、過期(報廢)藥物和沾有藥物H勺包裝等
均是列入了《國家危險廢物名目》的危險廢物,必須安全處置,焚燒正是減量化、無害化的
有效手段,同步假如做好熱回收運用,也為危險廢物資源化發(fā)明了條件,如華北制藥集團(tuán)日勺
焚燒系統(tǒng)就設(shè)置了熱交換系統(tǒng),運用高溫?zé)煔饧訜嵫h(huán)水,通過熱水循環(huán)為廢水厭氧處理
提供熱源。
圖7-3華北制藥集團(tuán)焚燒處置系統(tǒng)工藝流程
總體上說,焚燒的處理費用是比較高的,通過熱能運用可以減少某些成本,但由于制
藥工業(yè)企業(yè)規(guī)模普遍不是很大,單獨建設(shè)焚燒設(shè)施實際上是不經(jīng)濟(jì)日勺,比較妥善的措施
是一種工業(yè)區(qū)域建一套相稱規(guī)模的危臉廢物焚燒處理系統(tǒng),配套對應(yīng)熟能回收,同步使
于環(huán)境保護(hù)管理,防止二次污染。
7.2.3其他處理措施的研究及應(yīng)用狀況
現(xiàn)代生物技術(shù)在制藥廢水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用正在不停發(fā)展,目前重要通過微生物強(qiáng)
化和固定化微生物H勺方式。
7,2.3.I微生物強(qiáng)化技術(shù)
徽生物強(qiáng)化指口勺是向生化處理系統(tǒng)接種能迅速生長繁殖、高生物活性的工程菌,通過
增長活性污泥中微生物的種類和質(zhì)量來變化污泥的生物相,從而變化污泥活性來提高系
統(tǒng)的處理效果、處理能力和運行的穩(wěn)定。工程菌亦稱特異菌,同樣條件下比通過自然馴化
培養(yǎng)口勺細(xì)菌活性要高,攝取營養(yǎng)物質(zhì)口勺能力和對廢水口勺適應(yīng)性要強(qiáng),同步特異菌還可有針
對性地清除廢水中某些難降解口勺有機(jī)物,從而提高處理效果。廣義上的工程菌包括從某種
特殊環(huán)境專門培養(yǎng)出的具有某種特定功能口勺菌種或菌群、從一般環(huán)境中篩選并擴(kuò)大培養(yǎng)
的某菌種或菌群以及通過基因工程構(gòu)建口勺菌種(即狹義上的工程菌)。
目前在制藥廢水處理研究和應(yīng)用中,采用比較多的是前兩種,有人通過試驗證明,微
生物強(qiáng)化處理潔霉素生產(chǎn)廢水是可行的I,效果是明顯日勺,通過強(qiáng)化后的I活性微生物的數(shù)量、
種類、質(zhì)量均有很大提高,同步污泥日勺沉降性能也明顯改善,中國環(huán)境科學(xué)研究院采用水
解(H)一好氧(0)生化工藝講究了優(yōu)勢復(fù)合工程菌(EM)對土霉素廢水有機(jī)質(zhì)的降解能力,
并進(jìn)行了處理條件試驗研究,探討了預(yù)處理、生化溫度、pH值、水力停留時間、進(jìn)水有機(jī)
物濃度等原因?qū)ι幚砉に嚨挠绊?。試驗成果表明,在選定的條件下,水解單元COD的
降解率達(dá)71.9%。好氧單元CODR勺降解率達(dá)62,9%,總清除率達(dá)98.5.
光合細(xì)菌(PSB)中紅假單胞菌屬的許多菌株能以小分子有機(jī)物作為供氫體和碳源,
具有分解和清除有機(jī)物的能力。因此,光合細(xì)菌處理法可用來處理某些食品加工、化工和
發(fā)酵等工業(yè)的廢水。
PSB可在好氧、微好氧和厭氧條件下代謝有機(jī)物,采用厭氧酸化預(yù)處理??梢蕴岣?/p>
PSB日勺處理效果。PSB處理工藝具有如下長處:①可承受較高的有機(jī)負(fù)荷,高濃度有機(jī)廢
水經(jīng)稀釋后即可處理,并且負(fù)荷越高,處理效果越好;②不產(chǎn)生沼氣,受溫度影響??;③系
統(tǒng)有脫氮能力,可處理具有高鹽分、油脂和環(huán)狀化合物口勺廢水;④設(shè)各占地小,動力消耗
少,投資低,可作為其他低負(fù)荷處理工序的前處理;⑤處理過程中產(chǎn)生的菌體回收后可加
以綜合運用,如作為飼料和肥料,不會產(chǎn)生二次污染。
北京工業(yè)大學(xué)的試驗表明,馴化后光合細(xì)菌支寸非抗生素廢水可以較快適應(yīng),通過靜態(tài)
試驗發(fā)現(xiàn)COD清除效果很好,運用顯微鏡對處理過程中的優(yōu)勢菌種進(jìn)行了計數(shù)觀測,發(fā)現(xiàn)
廢水的I降解是多種光合細(xì)菌共同作用日勺成果,其中重要以沼澤紅假單胞菌和球形紅假單
胞菌為主,根據(jù)試驗成果提出了以光合細(xì)菌為主體的生物處理工藝,即厭氧酸化半微氧
半黑暗二級光合細(xì)菌處理工藝。北方設(shè)計研究院環(huán)境保護(hù)所和華北制藥集團(tuán)環(huán)境保護(hù)所
進(jìn)行歐I光合細(xì)菌處理青霉素、潔霉素、四環(huán)素等抗生素廢水試驗發(fā)現(xiàn),采用光合細(xì)菌處理
抗生素廢水效果不理想,原因在于光合細(xì)菌對于廢水中殘留的抗生素及其同類物、降解物
比較敏感,生化過程受到克制。因此,對于某些非抗生素類制藥廢水,可考慮采用光合細(xì)
菌處理法與其他物化或生物處理技術(shù)相結(jié)合日勺工藝進(jìn)行處理。
在生產(chǎn)運行當(dāng)中,尤其是在采用生物膜工藝時,如接觸氧化、生物濾池等,常采用投加
優(yōu)勢菌種掛膜的方式提高工藝效率,有報道采用投菌生物接觸氧化法來處理潔霉素生產(chǎn)
廢水,可在高進(jìn)水COD濃度(可超過3500mg/L)和高負(fù)荷下運轉(zhuǎn),其COD清除率可高達(dá)
88%?90%,且掛膜時間短。采用基因工程構(gòu)建工程菌是目前生物技術(shù)應(yīng)用于廢水處理日勺技
術(shù)頂峰,國內(nèi)有大在這方面也進(jìn)行了構(gòu)建多功能降解性工程菌對高濃度制藥廢水進(jìn)行處
理H勺研究,其工程菌LEY6是以乙酸鈣不動桿菌T3株(AcinetoOacfer-coaceticnfT3)為受體,
惡臭假單胞菌T681株(Pseud-omonasputida6-81)、節(jié)桿菌4二株(Arthro6actersp4#)為供體,
采用多基因轉(zhuǎn)化受體原生質(zhì)球構(gòu)建而成。廢水處理采用接觸氧化工藝。工藝采用物化預(yù)處
理,工程菌深度處理日勺工藝路線,進(jìn)水COD約4()()0()mg/L,出水COD在2()()mg/L如下。投入
工程應(yīng)用后,通過一年的運行發(fā)現(xiàn)工程菌穩(wěn)定、高效并具有較高耐鹽能力(1%)。生化系統(tǒng)
清除IkgCOD的|運行費用為().70元左右,低于老式工藝。工程菌在處理制藥廢水中日勺應(yīng)用
成功,是基因工程這一高新技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)的一種初步嘗試。
7.2.3.2固定化微生物
固定化徽生物法是將微生物固定在裁體上或定位于限定日勺空間區(qū)域內(nèi),并保持其生
物功能,反復(fù)運用。固定化微生物處理工業(yè)廢水具有如下特點:
①可提供高濃度口勺生物量和高度口勺生物活性,因此處理能力提高,旦穩(wěn)定性好;
②微生物由于固定化而防止了在廢水處理過程中因摩擦等物理作用的消耗,目不
被廢水中的原生動物所吞噬,因而可保持高密度日勺微生物量,此外由于固定化,有效地防
止了污泥上浮同題,有效地防止子菌體流失;
③固定化改善了細(xì)胞H勺透性,污泥產(chǎn)生量少,減少了二沉池的負(fù)荷;
④通過生物育種,能處理常規(guī)措施難以降解的微生物
⑤氣、液、固三相分離效果好;
⑥可處理污染成分多H勺廢水;
⑦占地小,可持續(xù)使用,操作以便,便干管理和操作,
⑧提高了廢水處理的深度和效率,減少投資,節(jié)省能源,減少處理成本。
固定化微生物技術(shù)己用來處理四環(huán)素、阿苯噠I坐、撲爾敏、布洛芬等制藥生產(chǎn)廢水,
亦可在SBR工藝中采用固定化微生物技術(shù)來處理氨氮含量高日勺制藥廢水。
黃霞等比較了作為兩相厭氧消化工藝中日勺產(chǎn)甲烷相,填充固定化細(xì)胞(IMC)的反應(yīng)
器和一般的UASB反應(yīng)器在清除有機(jī)物和抵御四環(huán)素毒性方面的不同樣。試驗成果表
明,IMC反應(yīng)淵比UASB反應(yīng)器有更強(qiáng)的|抵御有機(jī)物和毒物沖擊負(fù)荷日勺能力。
7.2.3.3MBR處理制藥廢水技術(shù)研究
國內(nèi)已開始有關(guān)MBR應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水,尤其是制藥廢水處理的工業(yè)化應(yīng)用探
討。同濟(jì)大學(xué)孫振龍等以上海市某制藥廠抗生素發(fā)酵廢水為對象,進(jìn)
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