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制药行业废水的处理工艺方法和特点有哪些?

北极星环保网来源:水博网2019/4/15 10:00:03我要投稿

北极星环保网讯:抗生素废水的处理方法可归纳为以下几种:物化处理方法、好氧生物处理方法、厌氧生物处理方法以及多种方法的组合处理等。物化法主要包括沉淀、混凝、过滤等方式。由于抗生素生产废水成分复杂,有机物含量高,同时含有少量的残留抗生素,在采用生化处理时,残留抗生素对微生物的强烈抑制作用造成废水处理过程复杂、成本高和效果不稳定。

好氧生物处理主要有SBR、氧化沟、深井曝气及接触氧化法等。但是,由于抗生素废水属于高浓度有机废水,常规好氧工艺活性污泥法难以承受COD浓度10g/L以上的废水,需对元废水进行大量稀释,因此,清水、动力消耗很大,导致处理成本很高,应用厂家实际废水处理率也较低。

厌氧生物处理主要有厌氧消化池、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床,厌氧膨胀颗粒污泥床、内循环等。与好氧处理相比,厌氧发在抗生素废水处理方面通常具有有机负荷高,污泥产率低,产生的生物污泥易于脱水,营养物需要量少,不需曝气,能耗低,可以产生沼气,回收能源,对水温的事宜范围广,活性厌氧污泥保存时间长等优点,得到越来越多越来越广发的应用。

抗生素及其废水产生背景

抗生素类药品是目前国内消耗较多的品种,大多数属于生物制品,即通过发酵过程提取制得,是微生物、植物、动物在其生命过程中产生的化合物,具有在低浓度下,选择性抑制或杀灭其它微生物或肿瘤细胞能力的化学物质,是人类控制感染性疾病、保健身体健康及防治动植物病害的重要化学药物。

目前,我国生产抗生素的企业达300多家,生产占世界产量20%~30%的70个品种的抗生素,产量年年增加,现已成为世界上主要的抗生素制剂生产国之一。目前抗生素生产中筛选和生产、菌种选育等方面仍存在着许多技术难点,从而出现原料利用率低、提炼纯度低、废水中残留抗菌素含量高等诸多问题,造成严重的环境污染。

抗生素废水的来源及特点

抗生素生产包括微生物发酵、过滤、萃取结晶、提炼、精制等过程。以粮食或糖蜜为主要原料生产抗生素的废水主要来自分离、提取、精制纯化工艺的高浓度有机废水,如结晶液、废母液等,种子罐、发酵罐的洗涤废水以及发酵罐的冷却水等。因此废水有以下特点:

1、COD含量高

抗生素废水的COD一般都在5000~80000mg/L之间。主要为发酵残余基质及营养物、溶媒提取过程的萃取余液、经溶媒回收后排出的蒸馏釜残液、离子交换过程中排出的吸附废液、水中不溶性抗生素的发酵过滤液以及染菌倒罐废液等。这些成分浓度高,如青霉素废水CODCr浓度为15000~80000mg/L,土霉素废水CODCr浓度为8000~35000mg/L。

2、废水中SS浓度高(500~25000mg/L)

抗生素废水中SS主要为发酵的残余培养基质和发酵产生的微生物丝菌体,如庆大霉素废水SS为8000mg/L左右,青霉素废水为5000~23000mg/L。

3、成分复杂

抗生素废水中含有中间代谢产物、表面活性剂和提取分离中残留的高浓度酸、碱和有机溶剂等原料,成分复杂。易引起pH波动,影响生化效果。

4、存在生物毒性物质

废水中含有微生物难以降解、甚至对微生物有抑制作用的物质。发酵或者提取过程中因生产需要投加的有机或无机及生产过程中排放的残余溶媒和残余抗生素及其降解物等等,在废水中,这些物质达到一定浓度会对微生物产生抑制作用。

5、硫酸盐浓度高

如链霉素废水中硫酸盐含量为3000mg/L左右,最高可达5500mg/L,青霉素为5000mg/L以上。

此外,抗生素废水还有色度高、pH波动大、间歇排放等特点,是处理成本高、治理难度大的有毒有机废水之一。

抗生素废水的物理处理方法

由于抗生素生产废水属于难降解有机废水,残留的抗生素对微生物的强烈抑制作用,可造成废水处理过程复杂、成本高和教果不稳定。因此在抗生素废水的处理过程中,物理处理方法可以作为后续生化处理的预处理方法以降低水中的悬浮物和减少废水中的生物抑制性物质。目前应用的物理处理方法主要包括混凝、沉淀、气浮、吸附、反渗透和过滤等。

混凝法是在加入凝聚剂后通过搅拌使失去电荷的颗粒相互接触而絮凝形成絮状体,便于其沉淀或过滤而达到分离的目的。采用凝聚处理后,不仅能有效地降低污染物的浓度,而且废水的生物降解性能也得到改善。在抗生素制药工业废水处理中常用的凝聚剂有:聚合硫酸铁、氯化铁、亚铁盐、聚合氯化硫酸铝、聚合氯化铝、聚合氯化硫酸铝铁、聚丙烯酰胺(PAM)等。沉淀是利用重力沉淀分离将密度比水大的悬浮颗粒从水中分离或除去。

延伸阅读:

图文详解多种制药废水处理技术

12个制药废水案例详解 全套生物 化工 中药废水工艺

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