生物制药废水水质分析和常规处理方法

发布时间:2022年06月08日
       一、生物制药废水的来源及特点 生物制药主要是抗生素等生物制剂的生产。抗生素发酵生产流程见图1。 图1 抗生素发酵生产流程 抗生素废水主要来自以下几类。 (1)工艺废水主要包括废滤液、废母液、其他母液和溶剂回收残渣。废水浓度高, 酸碱和温度变化大, 有药物残留。
       是生物制药废水中对COD贡献最大的一类废水。 (2)洗涤废水主要来自发酵罐清洗、过滤、分离设备等设备清洗、地面冲洗等, 废水污染物浓度低于萃取废水。 (3) 冷却废水生产抗生素的工厂大多排放冷却水。冷却水一般不受原料和产品的污染, 一般不与其他废水混合处理。 (4)其他废水及生产配套实验室, 厂区各种生活设施也有相应的废水外排。在抗生素生产排放的各类废水中, 发酵废水(主要是废滤液、倾倒废水等)和萃取废水(主要是废母液)污染比较严重, 均在生产过程中产生。发酵液的分离和结晶。 .抗生素废水的水质特征描述如下。 1、COD含量高(10~80g/L), 主要是发酵残渣和发酵中间体、菌丝体残渣、提取回收过程的残渣和少量产品, 相当一部分COD属于难降解有机物。
        2. SS浓度低(<1g/L), 主要是在发酵液分离过程中加入的助滤剂和未分离的微生物菌丝体。 3、总氮浓度高(>0.6g/L), 色度高(5000~10000倍以上), 气味重。 4、有具有抑菌作用的难治性物质和抗生素类有毒物质。大量发酵中间体和细菌自溶物造成大量难降解物质。由于抗生素的收率仅为0.1%-0.3%(质量分数), 分离提取率仅为60%-70%(质量分数), 因此废水中的抗生素残留量较高。 5、水质成分复杂, 提取分离中残留的中间代谢物、表面活性剂、高浓度酸、碱、有机溶剂等化工原料含量高。此类成分在生物处理过程中很可能引起较大的pH波动, 影响厌氧反应器中产甲烷菌的正常活性。 6、由于间歇生产造成的排放水质和水量变化较大, 给生物处理带来很大困难。 2、生物制药废水的处理方法 生物制药废水的单元处理工艺包括物理化学法和生物法两种。由于废水浓度高、水质复杂, 不可能采用单一的处理工艺来满足排放要求, 设计时一般采用多单元组合。工艺。 (1)物化法抗生素废水属于高浓度难降解有机废水, 处理工艺复杂, 成本高。在处理过程中, 常采用物化法作为生物法的前处理或后处理工艺。
       对于不易生化或剧毒的高浓度废水,

有利于物化处理的目的是降低毒性, 改善生化性质,

减少污染负荷, 为后续的生物处理创造条件。目前应用最广泛的物理化学处理方法有:混凝沉降法、吸附法、气浮法、(微)电解法、反渗透、膜分离等。 1、混凝沉降法的抗生素废水含有大量的生物有毒物质。单纯依靠生物处理成本高, 处理效果不稳定, 出水难以达标排放。因此, 前处理常辅以化学絮凝, 以减少生物毒物的干扰, 降低废水浓度。混凝沉降也可作为生物法的后续处理, 进一步降低废水中的悬浮物和COD, 确保达标。处理抗生素工业废水常用的混凝剂有:聚合硫酸铁、氯化铁、亚铁盐、聚合氯化硫酸铝、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等。不同的混凝剂对不同的制药废水处理效果不同,

对COD的去除率是大部分为 10%~50%。一般来说, 废水中的悬浮物越多, COD越高, 去除效果越好。 2、吸附法处理制药废水中, 常用矿渣、煤灰或活性炭处理维生素、双氯芬酸、中成药生产过程中产生的废水。吸附法的处理效果不仅取决于废水本身的性质, 还受吸附剂的粒径、比表面积和结构以及操作条件等因素的影响。生物处理的后续工艺一般采用吸附法, COD去除率一般为20%~40%。率可以达到80%左右。 3、气浮法 气浮法是处理制药废水的常用方法。适用于悬浮物含量高的废水的预处理, 但不能有效去除废水中的可溶性有机物。 4、电解(微)电解废水时, 废水中的盐类和污染物分别在阳极和阴极发生氧化还原反应。这些物质要么沉积在电极表面, 要么沉淀或产生气体, 以达到去除污染物的目的。在处理生物制药废水时, 电解也可作为生物处理前的预处理措施。 5、膜处理技术 膜技术是一种新兴的抗生素废水处理技术。
       主要特点是设备简单, 操作方便, 无相变和化学变化, 处理效率高。
       然而, 膜分离实际上只是对废水进行分离浓缩的过程, 产生的浓缩液还需要进一步处理。当需要从废水中回收有用成分时, 膜分离技术具有其独特的优势。 (2) 生物法 生物处理技术通常是去除有机污染物最经济的方法。一般情况下, 生物处理作为抗生素废水处理的主要工艺。由于抗生素废水中有机物浓度较高, 多采用厌氧氧合技术。 1、好氧工艺 1990年代初, 氧化沟和接触氧化在制药废水处理中得到广泛应用。氧化沟负荷低, 能获得优良的出水水质, 但占地面积大的缺点限制了其进一步发展。接触氧化法体积负荷大, 但进水浓度不能太高, COD浓度不超过1000mg/L。 1990年代中期, SBR和ICEAS工艺被引入生活抗生素废水的处理, 取得了良好的效果。 2、厌氧工艺 目前国内外主要采用厌氧工艺处理高浓度生物制药废水。 1980年代以来, 随着以UASB为代表的第二代厌氧反应器和以IC为代表的第三代厌氧反应器的快速发展, 高效厌氧反应器迅速应用于抗生素废水的处理。它已被应用。目前国内比较成功的生产规模应用有青霉素、链霉素、庆大霉素等抗生素废水处理。 3、厌氧和好氧联合工艺好氧生物法和厌氧生物法在处理抗生素废水方面各有优缺点。纯好氧或厌氧工艺对抗生素废水的处理具有一定的局限性。厌氧工艺可承受较高的进水有机物浓度和负荷, 可降低运行能耗, 可回收能源, 但出水COD仍较高, 难以达标排放;好氧处理工艺可以更彻底地降解废水中的有机物 但是, 高浓度有机废水直接采用好氧处理时, 需要对原水进行高度稀释, 同时消耗大量能源。 1980年代以来, 厌氧与好氧联合生物处理工艺逐渐成为主导工艺。厌氧处理工段利用高效厌氧工艺、容积负荷大、COD去除效率高、耐冲击负荷等优点,

可大幅度降低COD总量。同时, 厌氧段还具有脱色作用, 适用于高色度抗生素废水。加工意义更大;更多信息请访问www.ep360.cn。好氧处理段的目的是确保符合排放标准。同时, 对于高氮、高COD废水, 采用厌氧、好氧联合工艺也可以达到反硝化的目的。 (3)物化生物联合法抗生素生产废水是一种高浓度、难降解、有毒的有机废水。很难, 很难用生物法或物化法等常规方法达到排放标准。目前抗生素废水处理的常用方法是以厌氧和好氧联合生物处理工艺为主要工艺。在生物处理前, 采用物化法进行预处理,

以减轻负荷, 减轻毒性。当对出水水质要求较高时, 还需要在生物处理后采用物化方法进行深度处理, 以保证COD和色度达标。