北京生物制藥污水處理設(shè)備供應(yīng)商

生物制藥廢水來(lái)源及特點(diǎn)

生物制藥主要是抗生素等生物藥劑的生產(chǎn) ，抗生素發(fā)酵的生產(chǎn)工藝如圖1所示

圖 1抗生素發(fā)酵的生產(chǎn)工藝流程

抗生素廢水主要來(lái)源于以下幾類(lèi) 。

(1)工藝廢水

主要包括廢濾液、廢母液、其他母液以及溶劑回收殘液等。該廢水濃度高、酸堿性和溫度變化大、有藥物殘留，是生物制藥廢水中COD 貢獻(xiàn)比例較大的一類(lèi)廢水。

(2)沖洗廢水

主要來(lái)源于發(fā)酵罐的清洗，過(guò)濾、分離設(shè)備以及其他設(shè)備清洗，地面沖洗等，廢水污染物的濃度比提取廢水低。

(3)冷卻廢水

生產(chǎn)抗生素的工廠多有冷卻水的排放，一般情況下冷卻水未被生產(chǎn)原料和產(chǎn)品污染，所以一般不與其他廢水混合處理。

(4)其他廢水

與生產(chǎn)配套的實(shí)驗(yàn)室，廠區(qū)各項(xiàng)生活設(shè)施也都有相應(yīng)的廢水向外排放。 在抗生素生產(chǎn)所排放的各類(lèi)廢水中，發(fā)酵廢水（主要是廢濾液、倒罐廢水等）和提取廢水（主要是廢母液）的污染相對(duì)嚴(yán)重，且都產(chǎn)生于發(fā)酵液的分離和結(jié)晶提取過(guò)程。抗生素廢水的水質(zhì)特征如下所述。

1. COD含量高 （10~80g/ L）, 其中主要為發(fā)酵殘余基質(zhì)和發(fā)酵中間產(chǎn)物，菌絲殘?bào)w，提 取及回收過(guò)程的殘余液及少量產(chǎn)品，有相當(dāng)部分的COD屬于難以生物降解有機(jī)物。

2. SS濃度較低（ <1g/ L) , 其中主要為發(fā)酵液分離過(guò)程中投加的助濾劑和未分離的微生物菌絲體。

3.總氮濃度高(>0.6g/ L) , 色度高 (5000~10000倍以上），氣味重。

4.存在難降解物質(zhì)和有抑菌作用的抗生素類(lèi)毒性物質(zhì)。大量發(fā)酵中間產(chǎn)物及菌體自溶物造

成難降解物質(zhì)多。由于抗生素得率較低僅為 0. 1% ~0. 3% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)），且分離提取率僅60 %

~70 % (質(zhì)量分?jǐn)?shù)），因此廢水中殘留抗生素含量較高。

5.水質(zhì)成分復(fù)雜，中間代謝產(chǎn)物、表面活性劑和提取分離中殘存的高濃度酸、堿、有機(jī)溶劑等化工原料含量高。該類(lèi)成分易引起pH 值波動(dòng)大，影響生物處理時(shí)厭氧反應(yīng)器中甲燒菌正常的活性。

6.因間歇生產(chǎn)帶來(lái)的排放水質(zhì)、水量變動(dòng)大，給生物處理帶來(lái)極大的困難。

二、生物制藥廢水的處理方法

生物制藥廢水的單元處理 工藝包括物化法和生物法兩類(lèi)，由于廢水濃度高、水質(zhì)復(fù)雜，采用單一的處理工藝不可能達(dá)到排放要求，設(shè)計(jì)時(shí)一般采用多單元組合工藝。

（一）物化法

抗生素廢水屬于高濃度難降解有機(jī)廢水，處理過(guò)程復(fù)雜、成本高。在處理過(guò)程中，往往采用物化方法作為生物法的預(yù)處理或者后處理工藝。對(duì)于不易生化或者毒性較強(qiáng)的高濃度廢水，利用物化法處理的目的在于減小毒性、提高生化性、降低污染負(fù)荷，為后續(xù)的生物處理創(chuàng)造條件。

目前應(yīng)用較多的物理化學(xué)處理方法有：混凝沉淀法、吸附法、氣浮法、（微）電解法、反滲 透 、膜分離等。

1.混凝沉淀法

抗生素廢水中含有大量生物毒性物質(zhì)，單純依靠生物處理，成本高、處理效果不穩(wěn)定，出水很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。所以往往輔以化學(xué)絮凝進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到減少生物毒性物質(zhì)干擾，降低廢水濃度的目的。混凝沉淀也可以作為生物法的后續(xù)處理，以進(jìn)一步降低廢水中的懸浮物和 COD, 保證達(dá)標(biāo)。

在抗生素工業(yè)廢水處理中常用的混凝劑有：氯化鐵、亞鐵鹽類(lèi)、、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺等。不同混凝劑對(duì)于不同 制藥廢水的處理效果不同，COD的去除率大多10%~50% , 總體來(lái)說(shuō)，廢水中懸浮物質(zhì)越多，COD越高，去除效果越好。

2. 吸附法

制藥廢水處理中，常用爐渣、煤灰或活性炭處理維生素、雙氯芬酸、中成藥等生產(chǎn)中產(chǎn)生的 廢水。吸附法的處理效果除了決定于廢水本身的性質(zhì)以外，也受吸附劑的粒徑、比表面積和結(jié)構(gòu)，以及操作條件等因素的影響。吸附法一般作為生物處理的后續(xù)工藝，COD去除率一般在20 % ~40 % , 色度的去除率則可以達(dá)到80%左右。

3. 氣浮法

氣浮法是制藥廢水處理中常用的一種方法，適用于懸浮物含量較高的廢水預(yù)處理，不能有效 地去除廢水中可溶性有機(jī)物。

4.(微)電解法

廢水進(jìn)行電解時(shí)，廢水中的鹽類(lèi)和污染物在陽(yáng)極和陰極分別進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，這些物質(zhì)或 沉積于電極表面或沉淀下來(lái)或生成氣體，達(dá)到去除污染物的目的。處理生物制藥廢水時(shí)，電解 也可以作為生物處理之前的預(yù)處理措施。

5. 膜處理技術(shù)

膜技術(shù)是一種新興的抗生素廢水處理技術(shù)，主要特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、無(wú)相變及化學(xué) 變化、處理效率高。但是膜分離實(shí)際上只是廢水的分離濃縮過(guò)程，產(chǎn)生的濃液仍需要進(jìn)一步處理。當(dāng)需要從廢水中回收有用組分時(shí)，膜分離技術(shù)有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

（二）生物法

采用生物處理技術(shù)去除有機(jī)污染物通常是為經(jīng)濟(jì)的方式，抗生素廢水處理一般都采用生物 處理作為主體工藝，由于抗生素廢水有機(jī)物濃度高，因此大多采用厭氧書(shū)子氧組合工藝。

1. 好氧工藝

20世紀(jì)90年代初，氧化溝、接觸氧化法在制藥廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。氧化溝負(fù)荷低，可以獲得優(yōu)良的出水水質(zhì)，但是占地面積大的缺點(diǎn)限制了它的進(jìn)一步發(fā)展，接觸氧化法 具有較高的容積負(fù)荷，但是進(jìn)水濃度不能太高，COD濃度不大于1000mg/L。到了90年代中期，SBR、ICEAS工藝引入國(guó)內(nèi)抗生素廢水的處理中，取得了較好的效果。

2. 厭氧工藝

目前，國(guó)內(nèi)外處理高濃度生物制藥廢水主要采用厭氧法。20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著以UASB 為代表的第二代厭氧反應(yīng)器和以IC為代表的第三代厭氧反應(yīng)器的飛速發(fā)展，高效厭氧反應(yīng)器很快在抗生素廢水的處理中得到應(yīng)用，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)性規(guī)模應(yīng)用較為成功的有青霉素、鏈霉素、慶大霉素等抗生素廢水處理。

3. 厭氧好氧組合工藝

好氧生物法和厭氧生物法處理抗生素廢水各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，單純的好氧或者厭氧工藝處理抗生素廢水都有一定的局限性。厭氧工藝能夠承受更高的進(jìn)水有機(jī)物濃度和負(fù)荷，能夠降低運(yùn)行能耗，且可回收能源，但是出水COD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的有機(jī)物，但是高濃度有機(jī)廢水直接進(jìn)行好氧處理時(shí)，需要對(duì)原水進(jìn)行高倍的稀釋?zhuān)�同時(shí)消耗大量能源。從20世紀(jì)80年代起厭氧好氧生物處理組合工藝逐漸成為主導(dǎo)工藝。厭氧處理段利用高效厭氧工藝容積負(fù)荷高、COD去除效率高、耐沖擊負(fù)荷的優(yōu)點(diǎn)，能夠較大幅度地削減COD總量，同時(shí)厭氧段還有脫色作用，這對(duì)于高色度抗生素廢水的處理意義較大；好氧處理段的目的是保證達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)對(duì)于高氮、高 COD 廢水，通過(guò)厭氧 好氧組合工藝還可以達(dá)到脫氮的目的。

（三）物化生物組合工藝

抗生素生產(chǎn)廢水是一類(lèi)高濃度、難降解、有毒性的有機(jī)廢水，“高濃度”、“難降解”、“有毒性”三大特性的疊加，使得此類(lèi)廢水處理難度非常大，難以單獨(dú)使用生物法或物化法等常規(guī)方法 實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

目前抗生素廢水處理的通行方法是采用厭氧好氧的生物處理組合工藝作為主體工藝。生物處理之前用物化法進(jìn)行預(yù)處理，以降低負(fù)荷、緩解毒性。當(dāng)出水水質(zhì)要求較高時(shí)，還需要在生物處理之后用物化法進(jìn)行深度處理，以保證COD和色度達(dá)標(biāo)。