抗生素生產(chǎn)廢水是一類(lèi)成分復雜、色度高、生物毒性大、含多種抑制物質(zhì)的難降解高濃度有機廢水。分析了各類(lèi)抗生素生產(chǎn)廢水的水質(zhì)特征與主要污染因子,介紹了國內外抗生素生產(chǎn)廢水治理的各種物化和生物處理方法及其應用,并在此基礎上提出水解酸化-生物接觸氧化工藝有望成為處理抗生素生產(chǎn)廢水的主導工藝
日前，國內有300多家企收生產(chǎn)70多個(gè)品種的抗生素，占世界總產(chǎn)量的20%-30%，抗生素生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高濃 度廢水一直是污水治理領(lǐng)域的一個(gè)難題。對于這種成分復雜、色度高、生物毒性大、難降解高濃度有機廢水處理至今尚未找到適宜的解決力方法，是日前國內外水處理的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。
按照新制定的生物工程類(lèi)制藥工業(yè)水污染物排放標準（GB21907-2008） 原有生物制藥企業(yè)的廢水處理后必須滿(mǎn)足以下要求:COD ≤ 100mg/L, BOD5≤30mg/L, NH3-N≤15mg/L ,SS≤70mg/L，對于高濃度抗生素生產(chǎn)廢水而言，這無(wú)疑是一項艱巨的任務(wù)。因此，圍繞抗生素生產(chǎn)廢水的處理，研究和生產(chǎn)部門(mén)作了大量研究，提出了不少治理技術(shù)和方法，取得了一定的研究成果。 1抗生素廢水的處理方法：抗生素廢水的處理方法可簡(jiǎn)單歸納為三種:物化處理、厭氧處理和好氧處理。各種處理方法都有其優(yōu)勢和不足。
1.1物化處理
目前用于抗生素廢水處理的物化力方法主要有以下幾種:混凝一沉淀、吸附、氣浮、焚燒法和反滲透等，各種方法的處理效果
1.2生物處理工藝
生物處理工藝主要有好氧生物處理、厭氧生物處理及厭氧一好氧組合處理工藝。
1.2.1好氧生物處理工藝
表2匯總了國內外部分抗生素生產(chǎn)廢水好氧生物處理工藝及其主要運行參數。由表2可知，抗生素生產(chǎn)廢水的好氧生物處理工藝主要是早期傳統活性污泥法和70年代開(kāi)發(fā)的革新替代工藝，如深井曝氣、生物流化床、生物接觸氧化法、SBR及氧化溝等。但是，由于抗生素生產(chǎn)廢水屬于高濃度有機廢水，常規好氧工藝活性污泥法難
以承受COD濃度lOg/L以上的廢水，需對原廢水進(jìn)行大量稀釋?zhuān)虼耍逅?dòng)力消耗很大，導致處理成本很高，應用廠(chǎng)家實(shí)際廢水處理率也較低。
1.2.2厭氧生物處理工藝
日前，國內外高濃度有機廢水的處理力一法，基本上是以厭氧發(fā)酵為主。與好氧處理相比，厭氧法在處理高濃度有機廢水力一面通常具有以下優(yōu)點(diǎn)[12 13]:1)有機物負荷高;2)污泥產(chǎn)率低，產(chǎn)生的生物污泥易于脫水;3)營(yíng)養物需要量少;4)不需曝氣，能耗低; 5)可以產(chǎn)生沼氣、回收能源;6)對水溫的適宜范圍較廣;7)活性厭氧污泥保存時(shí)間長(cháng)。抗生素廢水厭氧處理中常用工藝有升流式厭氧污泥床(UASB).厭氧流化床、厭氧折流板反應器等，處理負荷及效果見(jiàn)表3
厭氧生物工藝處理抗生素工收廢水的試驗司}究較多而實(shí)際工程應用較少。日前生產(chǎn)性規模應用較成功的僅為UASB和普通厭氧消化工藝，其他工藝尚處于中試階段。高濃度的抗生素有機廢水經(jīng)厭氧處理后，出水COD仍達1000-4000mg/L，小能直接外排，需要再經(jīng)好氧處理，以保證出水達標排放。但由于厭氧段采用甲烷化對操作和運行條件要求嚴格，而且原水中大量易于降解的物質(zhì)如有機酸等)在厭氧生物處理系統中被甲烷化，剩余的主要是難降解或厭氧消化的剩余產(chǎn)物，因此，后需的好氧處理盡管負荷較低，但是處理效率也很低。
1.2.3厭氧一好氧組合工藝路線(xiàn)
從80年代開(kāi)始，厭氧一好氧生物處理組合工藝逐漸成為主導工藝。
厭氧處理利用高效厭氧工藝容積負荷高、COD去除效率高、耐沖擊負荷的優(yōu)點(diǎn)，減少稀釋水量井且能較大幅度地削減COD，以降低基建、設備投資和運行費用，井回收沼氣。厭氧段還有脫色作，這對于高色度抗生素廢水處理意義較大。好氧處理日的是保證厭氧出水經(jīng)處理后達標排放。從工程應用角度應優(yōu)先采用生物接觸氧化和SBR工藝(序批式活性污泥法)。
1.2.4水解酸化一好氧工藝
由于抗生素廢水中高濃度氨氮對產(chǎn)甲烷菌的抑制以及沼氣產(chǎn)量低、利用價(jià)值小高等原因，近年來(lái)司研究者們開(kāi)始嘗試以厭氧水解（酸化)取代厭氧發(fā)酵。據文獻報道［27]，有些有機物在好氧條件下較難被微生物所降解［28]，經(jīng)仄氧酸化預處理可以改變難降解有機物的化學(xué)結構，使其好氧生物降解性能提高。經(jīng)過(guò)水解酸化，廢
水的COD降解雖小明顯，但廢水中大量難降解有機物轉化為易降解有機物，提高了廢水的可生化性，利于后續好氧生物降解。而且產(chǎn)酸菌的世代周期短，對溫度以及有機負荷的適應性都強于產(chǎn)甲烷菌，保證獷水解反應的高效率穩定運行。厭氧水解工藝是考慮到產(chǎn)甲烷菌與水解產(chǎn)酸菌生匕速率小同，在反應器中利用水流動(dòng)的淘洗作用造成甲烷菌在反應器中難于繁殆，將厭氧處理控制在反應時(shí)間短的厭氧處理第一階段。厭氧水解處理可以作為各種生化處理的預處理，由于不需曝氣而大大降低了生產(chǎn)運行成本，可提高污水的可生化性，降低后續生物處理的負荷，大量削減后續好氧處理工藝的曝氣量，而廣泛的應用于難生物降解的制藥、化工、造紙等高濃度有機廢水的處理中［29]。表5匯總了國內外部分抗生素生產(chǎn)廢水水解酸化一好氧生物處理工藝及其主要運行參數。
此外，水解酸化反應器不需設氣體分離和收集系統，無(wú)需封閉，無(wú)需攪拌設備，因此造價(jià)低，且便于維修;反應器可在常溫條件下運行，不需外界提供熱源和供氧，出水無(wú)小良氣體，節約能耗，降低獷運行費用;此外還有耐沖擊負荷，污泥產(chǎn)率低，占地少等優(yōu)點(diǎn)，在工程中有推廣的價(jià)值。
從表5看出，好氧工藝基本采用生物接觸氧化工藝，該工藝具有生物量大、處理效率高、占地面積小、運行管理力一便、污泥產(chǎn)量低、耐沖擊負荷等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)日前被廣泛應用于工收廢水處理中，并且在制藥廢水處理力一面己有成功的經(jīng)驗。表5抗生素生產(chǎn)廢水水解酸化一好氧生物處理工藝及運行參數
2今后研究的方向
1)厭氧水解酸化在改善抗生素生產(chǎn)廢水生物降解性能方面的深入研究。
2)深入考察仄氧水解酸化一生物接觸氧化法在抗生素生產(chǎn)廢水處理工藝中，硫酸欲還原、脫氮、有機物去除等方面的關(guān)系。
3)硫酸欲還原產(chǎn)物硫化氫等惡臭物質(zhì)的生物處理工藝。
4)生物強化技術(shù)在抗生素生產(chǎn)廢水處理中的應用。
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