抗生素廢水的物理處理方法

抗生素廢水的來源及特點(diǎn)




抗生素生產(chǎn)包括微生物發(fā)酵、過濾、萃取結(jié)晶、提煉、精制等過程。以糧食或糖蜜為主要原料生產(chǎn)抗生素的廢水主要來自分離、提取、精制純化工藝的高濃度有機(jī)廢水，如結(jié)晶液、廢母液等，種子罐、發(fā)酵罐的洗滌廢水以及發(fā)酵罐的冷卻水等。因此廢水有以下特點(diǎn)：




1、COD含量高




抗生素廢水的COD一般都在5000～80000mg/L之間。主要為發(fā)酵殘余基質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)物、溶媒提取過程的萃取余液、經(jīng)溶媒回收后排出的蒸餾釜?dú)堃?、離子交換過程中排出的吸附廢液、水中不溶性抗生素的發(fā)酵過濾液以及染菌倒罐廢液等。這些成分濃度高，如青霉素廢水CODCr濃度為15000～80000mg/L，廢水CODCr濃度為8000～35000mg/L。




2、廢水中SS濃度高（500～25000mg/L）




抗生素廢水中SS主要為發(fā)酵的殘余培養(yǎng)基質(zhì)和發(fā)酵產(chǎn)生的微生物絲菌體，如廢水SS為8000mg/L左右，青霉素廢水為5000～23000mg/L。




3、成分復(fù)雜




抗生素廢水中含有中間代謝產(chǎn)物、表面活性劑和提取分離中殘留的高濃度酸、堿和有機(jī)溶劑等原料，成分復(fù)雜。易引起pH波動(dòng)，影響生化效果。




4、存在生物毒性物質(zhì)




廢水中含有微生物難以降解、甚至對(duì)微生物有抑制作用的物質(zhì)。發(fā)酵或者提取過程中因生產(chǎn)需要投加的有機(jī)或無(wú)機(jī)及生產(chǎn)過程中排放的殘余溶媒和殘余抗生素及其降解物等等，在廢水中，這些物質(zhì)達(dá)到一定濃度會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生抑制作用。




5、硫酸鹽濃度高




如鏈霉素廢水中硫酸鹽含量為3000mg/L左右，最高可達(dá)5500mg/L，青霉素為5000mg/L以上。




此外，抗生素廢水還有色度高、pH波動(dòng)大、間歇排放等特點(diǎn)，是處理成本高、治理難度大的有毒有機(jī)廢水之一。




抗生素廢水的物理處理方法




由于抗生素生產(chǎn)廢水屬于難降解有機(jī)廢水，殘留的抗生素對(duì)微生物的強(qiáng)烈抑制作用，可造成廢水處理過程復(fù)雜、成本高和效果不穩(wěn)定。因此在抗生素廢水的處理過程中，物理處理方法可以作為后續(xù)生化處理的預(yù)處理方法以降低水中的懸浮物和減少?gòu)U水中的生物抑制性物質(zhì)。目前應(yīng)用的物理處理方法主要包括混凝、沉淀、氣浮、吸附、反滲透和過濾等。




混凝法是在加入凝聚劑后通過攪拌使失去電荷的顆粒相互接觸而絮凝形成絮狀體，便于其沉淀或過濾而達(dá)到分離的目的。采用凝聚處理后，不僅能有效地降低污染物的濃度，而且廢水的生物降解性能也得到改善。在抗生素制藥工業(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/酸鋁、聚合氯化鋁、聚合氯化硫/鋁鐵、聚丙烯酰胺(PAM)等。沉淀是利用重力沉淀分離將密度比水大的懸浮顆粒從水中分離或除去。




氣浮法是利用高度分散的微小氣泡作為載體吸附廢水中的污染物，使其視密度小于水而上浮，實(shí)現(xiàn)固液或液液分離的過程。通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學(xué)氣浮和電解氣浮等多種形式。新昌制藥廠采用CAF渦凹?xì)飧⊙b置對(duì)制藥廢水進(jìn)行預(yù)處理，在適當(dāng)?shù)乃巹┡浜舷?，CODcr的平均去除率可在25%左右。




吸附法是指利用多孔性固體吸附廢水中某種或幾種污染物，以回收或去除污染物，從而使廢水得到凈化的方法。常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。該方法投資小、工藝簡(jiǎn)單、操作方便，易治理，較適宜對(duì)原有污水廠進(jìn)行工藝改進(jìn)。




反滲透法是利用半透膜將濃、稀溶液隔開，以壓力差作為推動(dòng)力，施加超過溶液滲透壓的壓力，使其改變自然滲透方向，將濃溶液中的水壓滲到稀溶液一側(cè)，可實(shí)現(xiàn)廢水濃縮和凈化目的。