抗生素制药废水处理技术分析 【摘要】在我国临床医疗工作中,对于感染性疾病主要应用抗生素药物来进行控制,同时在动植物病害防治及身体健康保障等方面也主要应用抗生素药物,随着抗生素类型的不断增加,我国已成为世界上抗生素药剂的主要生产国。但由于受制于自岙技术和工艺水平的制约,我国在生产抗生素过程中原料利用不高,提炼纯度和残留抗菌素含量控制也达不到理想的效果,这也导致抗生素生产过程中对环境带来较大的污染,对制药企业的可持续发展带来了较大的阻碍。

【关键词】抗生素;制药废水;生化法;物化法

抗生素生产时主要以粮食和粮蜜作为主要原料,需要经过微生物发酵、过滤、萃取结晶、化学方法提取和精制等过程,而且在分离、提取和精制纯化工艺过程中会产生高浓度的有机废水,废水成分十分复杂,不仅水量大,而且存在生物毒性物质,有机污染物和悬浮物含量较高,碱度和色度较大,水质和PH变化大,抗生素废水处理难度较大,制药企业采用处理方法有物理、化学、生物及其他组合工艺等方法。

1抗生素制药废水

在制药企业生产过程中,抗生素制药废水作为其废水中主要的种类之一,抗生素废方主要以废发酵液、洗涤废水及冷却水为主,废水中含有高浓度的有机污染物和悬浮物,酸碱性和温度变化较大,而且还有大量残余的抗生素,这导致抗生素废水具有较明显的微生物抑制作用。同时抗生素废水水量较大,还会受到季节变化的影响。抗生素废水中的污染物成分降解难度较大,水量和水质变化幅度大,不具有规律性。

2抗生素制药废水处理技术

2.1生化法

2.1.1好氧法好氧法作为生化处理中非常重要的一种方法,对于废水有机污染物具有较好的去除率。在对抗生素制药废水处理过程中,由于废水中有机物含量较高,而且具有生物毒性,因此需要对废水进行预处理后,才能利用好氧法来处理抗生物废水,从而取得良好的处理效果。在对抗生素制药废水利用好氧法进行处理时,多以接触氧化、氧化沟、SBR、变形工艺及膜生物反应器等为主。利用接触氧化法在对抗生素制药废水处理时,不需要搅拌设备,也没有污泥膨胀问题产生,但在具体处理过程中存在着填料流失及容积利用率偏低的问题,而且在处理时当进水浓度过高时,则会导致池里产生大量泡沫,因此需要提前采取有效的措施加以预防。SBR以其灵活的运行方式及稳定的处理效果在抗生素废水处理中应用十分广泛,而且获得了较好的效果。在利用SBR对抗生素制药废水处理时不需要沉淀池,但对于高浓度废水,由于需要较长的运行周期,因此需要增加水力调节容积,确保与反应池的组数和进水时间保持一致,同时不宁维持较高的污泥浓度。利用SBR对抗生素废水进行处理时,不需要设置沉淀池,固液能够实现有效分离,能够有效的提高有机污染物的去除率。2.1.2厌氧生物法一般在对废水处理中都是将厌氧法与好氧法相结合,从而提高废水的可生化性,并且在对高浓度有机废水处理中具有一定的优势。而在对抗生素废水进行处理时,由于废水中含有大量的毒性物质,对厌氧微生物的生物活性形成一定的抑制,从而降低了反应池中对有机物去除的效率,严重的情况下生化系统还会失效,由此在抗生素废水处理中一般不采用厌氧法。2.1.3水解酸化法水解酸化兼性菌同厌氧法专性产甲烷菌相比对pH值、氧化还原电位、温度等均有更广的适用范围,同时对多种抗生素有的生物毒性有较强的抵抗能力,因此水解酸化法在抗生素废水处理中体现了广泛的适应性,使得水解酸化法得到推广。水解酸化同厌氧法一样,都必须同好氧法结合形成“水解酸化-好氧”组合工艺,水解酸化的作用是减弱或消除抗生素废水的生物毒性、并提高废水的可生化性,同时对有机物拥有15%~20%的去除率。这种组合工艺主要有水解酸化-SBR组合工艺、水解酸化-接触氧化组合工艺等。生化法组合工艺运行的主要影响因素有:高浓度硫酸盐、高浓度氨氮、残余抗生素浓度、pH值、废水可生化性等。高浓度硫酸盐引发的基质竞争作用和硫化物产生的毒害作用都有可能对系统产生影响;水解酸化过程基本不能改变氨氮浓度,原水中的高浓度氨氮进入好氧过程后对好氧系统微生物有明显的抑制作用,会导致微生物休眠或死亡,需要采取紧急措施来恢复系统,并对原水的高浓度氨氮进行预处理;抗生素废水的可生化性一般不低,但由于废水中的残余抗生素严重的抑制了微生物的活性,只要水解酸化能够解除这种抑制作用或生物毒性,组合工艺即能更有效的发挥去除作用。

2.2物化法

由于抗生素废水中的成分比较复杂,为了防止因为水质条件而影响到处理效率,所以一般都会先对废水进行物化法预处理。在使用物化法对抗生素废水进行预处理时,需要确保较高的设计水平以及合理的运行方式,才能够取得显著的效果。而采用物化法进行预处理,会对运行程序和管理带来一定的负担,同时在费用方面会有所提升。2.2.1混凝混凝作为物化法预处理的一种工艺,主要是利用混凝剂去除废水中的悬浮颗粒以及胶体物质,从而降低废水中悬浮物和COD的浓度。在混凝预处理工艺中,可以降低溶媒物质,从而减少对微生物的抑制和毒害,达到预处理的目的。2.2.2气浮气浮法多用于抗生素废水如庆大霉素、土霉素、麦迪霉素等的处理,特别是对于废水中悬浮物及胶体含量较多,而且密度较低时,则需要采用气浮法对其进行预处理,这种方法投资较少,工艺相对简单,能源消耗低,维修方面更为便利。2.2.3吸附在对抗生素制药废水预处理时,当利用混凝沉淀及气浮都无法达到排放标准时,则需要采用吸附来去除废水的污染物,使其满足标准的排放要求。2.2.4吹脱部分抗生素废水中由于氨氮浓度含量过高,这必然会对生化处理效果带来较大的影响,严重时还会导致微生物中毒现象发生,在这种情况下,可以采用吹脱法来降低氨氮的浓度。另外在抗生素废水处理过程中对溶媒回收时通常会采利用萃取法。

3结语

抗生素制药废水属于难降解的废水之一,而且具有生物毒性和较高的色度,对其进行处理具有较大的难度。因此需要在具体处理工作中,针对水质的实际情况来采用有效的处理技术,以便于邓得稳定的处理效果,使其达到废水的排放标准,减少污染现象的发生,有效的实现对环境的保护。

参考文献:

[1]李亚峰,高颖.制药废水处理技术研究进展[J].水处理技术,2014.

[2]陈建发.水温对抗生素制药废水处理效率的影响[J].过程工程学报,2014.

作者:肖洁松 单位:哈药集团制药总厂