探究抗生素制藥廢水的生化處理方法與技術

朱嘉楠

【摘 要】抗生素生產時主要以糧食和糧蜜作為主要原料，需要經過微生物發酵、過濾、萃取結晶、化學方法提取和精制等過程，而且在分離、提取和精制純化工藝過程中會產生高濃度的有機廢水，廢水成分十分復雜，不僅水量大，而且存在生物毒性物質，有機污染物和懸浮物含量較高，堿度和色度較大，水質和PH變化大，抗生素廢水處理難度較大，制藥企業采用處理方法有物理、化學、生物及其他組合工藝等方法。我國大力提倡常規厭氧一好氧生物處理方式，實施過程中結構機理復雜且需要投人較高數量的成本，一時之間還無法達到工業化發展要求。基于此，本文針對抗生素制藥廢水的生化處理方法與技術展開深入的分析和研究。

【關鍵詞】抗生素；制藥廢水；生化法；處理方法；處理技術

如今我國抗生素制藥技術日漸發達，在獲取較高經濟效益的同時，也產生較多的廢水，當中包含的硫酸鹽濃度過高，不單單難以降解且色味過濃。面對此類狀況，筆者決定聯合物化和生化技術加以混凝處理，確保COD和硫酸鹽濃度適度降低基拙上，規避對后續生物處理環節中的微生物毒害隱患。另外，配合活性炭進行后期廢水適當吸附，盡量令水COD滿足國家生物制藥業廢水預排要求。相信長此以往，必定能夠為我國抗生素制藥事業可持續發展，提供不竭的支撐引導動力。由此能夠看出，加強對抗生素制藥廢水的生化處理方法與技術的研究具有十分重要的作用和現實意義。

一、抗生素制藥廢水

抗生素生產時主要以糧食和糧蜜作為主要原料，需要經過微生物發酵、過濾、萃取結晶、化學方法提取和精制等過程，而且在分離、提取和精制純化工藝過程中會產生高濃度的有機廢水，廢水成分十分復雜，不僅水量大，而且存在生物毒性物質，有機污染物和懸浮物含量較高，堿度和色度較大，水質和PH變化大，抗生素廢水處理難度較大，制藥企業采用處理方法有物理、化學、生物及其他組合工藝等方法。在制藥企業生產過程中，抗生素制藥廢水作為其廢水中主要的種類之一，抗生素廢方主要以廢發酵液、洗滌廢水及冷卻水為主，廢水中含有高濃度的有機污染物和懸浮物，酸堿性和溫度變化較大，而且還有大量殘余的抗生素，這導致抗生素廢水具有較明顯的微生物抑制作用。同時抗生素廢水水量較大，還會受到季節變化的影響。抗生素廢水中的污染物成分降解難度較大，水量和水質變化幅度大，不具有規律性。

二、抗生素制藥廢水處理技術

（一）物化法

由于抗生素廢水中的成分比較復雜，為了防止因為水質條件而影響到處理效率，所以一般都會先對廢水進行物化法預處理。在使用物化法對抗生素廢水進行預處理時，需要確保較高的設計水平以及合理的運行方式，才能夠取得顯著的效果。而采用物化法進行預處理，會對運行程序和管理帶來一定的負擔，同時在費用方而會有所提升。

混凝作為物化法預處理的一種工藝，主要是利用混凝劑去除廢水中的懸浮顆粒以及膠體物質，從而降低廢水中懸浮物和COD的濃度。在混凝預處理工藝中，可以降低溶媒物質，從而減少對微生物的抑制和毒害，達到預處理的目的。氣浮法多用于抗生素廢水如慶大霉素、上霉素、麥迪霉素等的處理，特別是對于廢水中懸浮物及膠體含量較多，而且密度較低時，則需要采用氣浮法對其進行預處理，這種方法投資較少，工藝相對簡單，能源消耗低，維修方而更為便利。在對抗生素制藥廢水預處理時，當利用混凝沉淀及氣浮都無法達到排放標準時，則需要采用吸附來去除廢水的污染物，使其滿足標準的排放要求。部分抗生素廢水中由于氨氮濃度含量過高，這必然會對生化處理效果帶來較大的影響，嚴重時還會導致微生物中毒現象發生，在這種情況卜，可以采用吹脫法來降低氨氮的濃度。另外在抗生素廢水處理過程中對溶媒同收時通常會采利用萃取法。

（二）生化法

好氧法作為生化處理中非常重要的一種方法，對于廢水有機污染物具有較好的去除率。在對抗生素制藥廢水處理過程中，由于廢水中有機物含量較高，而且具有生物毒性，因此需要對廢水進行預處理后，才能利用好氧法來處理抗生物廢水，從而取得良好的處理效果。在對抗生素制藥廢水利用好氧法進行處理時，多以接觸氧化、氧化溝、SBR、變形工藝及膜生物反應器等為主。利用接觸氧化法在對抗生素制藥廢水處理時，不需要攪拌設備，也沒有污泥膨脹問題產生，但在具體處理過程中存在著填料流失及容積利用率偏低的問題，而且在處理時當進水濃度過高時，則會導致池里產生大量泡沫，因此需要提前采取有效的措施加以預防。SBR以其靈活的運行方式及穩定的處理效果在抗生素廢水處理中應用十分廣泛，而且獲得了較好的效果。在利用SBR對抗生素制藥廢水處理時不需要沉淀池，但對于高濃度廢水，由于需要較長的運行周期，因此需要增加水力調節容積，確保與反應池的組數和進水時間保持一致，同時不寧維持較高的污泥濃度。利用SBR對抗生素廢水進行處理時，不需要設置沉淀池，固液能夠實現有效分離，能夠有效的提高有機污染物的去除率。

一般在對廢水處理中都是將厭氧法與好氧法相結合，從而提高廢水的可生化性，并且在對高濃度有機廢水處理中具有一定的優勢。而在對抗生素廢水進行處理時，由于廢水中含有大量的毒性物質，對厭氧微生物的生物活性形成一定的抑制，從而降低了反應池中對有機物去除的效率，嚴重的情況卜生化系統還會失效，由此在抗生素廢水處理中一般不采用厭氧法。水解酸化兼性菌同厭氧法專性產甲烷菌相比對pH值、氧化還原電位、溫度等均有更廣的適用范圍，同時對多種抗生素有的生物毒性有較強的抵抗能力，因此水解酸化法在抗生素廢水處理中體現了廣泛的適應性，使得水解酸化法得到推廣。水解酸化同厭氧法一樣，都必須同好氧法結合形成“水解酸化一好氧”組合工藝，水解酸化的作用是減弱或消除抗生素廢水的生物毒性、并提高廢水的可生化性，同時對有機物擁有15%一20%的去除率。這種組合工藝主要有水解酸化一SBR組合工藝、水解酸化一接觸氧化組合工藝等。

生化法組合工藝運行的主要影響因素有：高濃度硫酸鹽、高濃度氨氮、殘余抗生素濃度、pH值、廢水可生化性等。高濃度硫酸鹽引發的基質競爭作用和硫化物產生的毒害作用都有可能對系統產生影響水解酸化過程基木不能改變氨氮濃度，原水中的高濃度氨氮進入好氧過程后對好氧系統微生物有明顯的抑制作用，會導致微生物體眠或死亡，需要采取緊急措施來恢復系統，并對原水的高濃度氨氮進行預處理抗生素廢水的可生化性一般不低，但由于廢水中的殘余抗生素嚴重的抑制了微生物的活性，只要水解酸化能夠解除這種抑制作用或生物毒性，組合工藝即能更有效的發揮去除作用。

三、結語

綜上所述，對于抗生素生產廢水治理，人們從物理方法、化學方法與生物方法方面己經進行大量研究，而且取得了不少成果。然而，在當前國家日益嚴格的排放標準限值控制下，抗生素生產企業大多面臨較大的環保壓力，實現廢水低成本且有效處理迫在眉睫。對于難降解的抗生素生產廢水，僅采用生物處理、物理處理或化學處理方法進行處理，有時很難達到處理的技術和經濟要求，這就要求抗生素生產企業根據其生產廢水的特性，考慮選用合適的組合工藝。因此，對于抗生素生產廢水治理的研究人員來說，探討如何進一步提高處理效率，降低處理成本和消除各種不利因素的影響，以及進一步研究各種聯用技術，找出最佳組合工藝等，仍是今后有待深入研究的問題。

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