含抗生素污水處理技術研究進展

趙良偉

山東楊帆環保工程股份有限公司 山東濟南 250000

含抗生素廢水為典型的有機廢水之一，其處理技術在污水處理行業具有一定的代表性。作為抗生素生產和使用大國之一，在我國深入研究降解抗生素廢水處理技術更具實踐意義。自產生以來，抗生素已成為人類生活中不可或缺的藥物之一。抗生素類藥物在我國使用日趨廣泛，同時，不斷改進研究分析抗生素的新技術。

1 抗生素廢水產生的原因及特點

1.1 抗生素廢水產生的原因

現代抗生素工業生產過程主要通過菌種制備、孢子制備、種子制備、發酵、提取精制等步驟來實現。在這些生產步驟當中，因為生產需要都會產生大量的工業廢水，比如說廢棄母液、結晶液、生產設備洗滌廢水等。

1.2 抗生素廢水的特點

抗生素廢水中殘留的抗生素及中間體仍然有著較高的濃度，還會有較多的懸浮物、硫酸鹽，因此這些廢水成分復雜，不僅包含各種中間代謝產物，還有不少表面活性劑殘留。它們不但有著普遍的物理污染作用，還有一定的生物毒性。這些工業廢水一旦不經過處理排入自然水體之中，不但會對自然環境造成危害，而且由于其中富含的多種物質能夠消耗水體中的氧氣會造成水體富氧化，還會對生態系統造成不好的影響[1]。

2 抗生素廢水常用處理方法

2.1 物化處理法

物理法一般有格柵去除、混凝法、沉淀法、吸附法、氣浮法、汽提法等。①格柵去除。把粗、細格柵安裝在廢水的進水口，除掉一些大顆粒物質跟SS，防止管道管路被這些雜質堵塞，常把格柵當作廢水治理的第一步，以免在后面的治理工程中出現問題。②混凝法。該法是通過預先向廢水中添加化學藥劑，使膠體脫穩，在分子間作用力下，使脫穩膠體生成微小的聚集體，并與水中細微懸浮物絮凝，最終借助重力作用去除雜質的方法。該法在凈化抗生素廢水中扮演著重要角色，對于去除細微懸浮物狀態下的有機和無機污染物具有顯著效果。混凝法容易受到pH、水溫、濁度、共存雜質等影響。該法雖然在去除懸浮物方面效果顯著，但投入的藥劑量不當也會對水體造成污染，占地面積較大，浪費空間，并且還需要考慮到水質變化時，藥劑投加種類的變化，操作麻煩，費時費力。③沉淀法。由于懸浮物跟水的重力不同，含有大量顆粒物的廢水，人們可利用重力作用將雜質高效簡單去除。這種方法操作簡單，運行方便，在去除懸浮物方面的效果很好。④吸附法。吸附法是利用固體材料多孔的特性，將廢水中的污染物吸附去除，從而達到去除雜質、凈化廢水的目的。吸附法的優點在于可以回收部分材料，大大節約資源。相關研究表明，如果把廢水進行吸附預處理，那么廢水的凈化效率可以大大提高。⑤氣浮法。氣浮法主要是通過各種方法讓廢水中充滿微小氣泡，氣泡擴散分布到整個池子中，形成一個三種相態的共存模式，然后通過各種作用讓廢水中的細小雜質融入氣泡中，隨著氣泡的上浮，雜質也上浮，方便去除。氣浮池對輕小型雜質的去除效率極高，但是對大型雜質的去除效果不好，而且建造費用高，設備維護貴，一般用在中小型廢水的治理上[2]。

2.2 生物處理法

生物處理技術主要包括活性污泥處理技術與微藻處理技術。活性污泥法是目前污染物處理的常用方法，其去除污染物的機理包括活性污泥的吸附作用以及微生物對污染物的降解作用。活性污泥法根據微生物種類不同主要分為好氧法和厭氧法，而根據工藝的不同，又分為傳統活性污泥法（CAS）、序批式活性污泥法（SBR）、序批式生物膜反應器法（SBBR）及膜生物反應器法（MBR）。研究表明，活性污泥法可有效去除喹諾酮類抗生素，主要通過生物降解（14.9%-43.8%）及吸附作用（Kd，534-1137L/kg）。活性污泥法在污染物的處理中是一種有效且成本較低的處理方法，應用較為廣泛，但由于抗生素本身是一種抑制細菌等微生物的藥物，在長期接觸過程中，細菌的耐藥性會逐漸積累而導致新型污染物抗性基因的產生。微藻是一種分布較為廣泛的生物，可以將污染物作為營養物質吸收，將光能轉變為化學能進行儲存，微藻處理污染物是一種低成本、環境友好型的處理技術。微藻處理污染物后的生物質還可被進一步利用，用作食品添加劑、燃料、肥料、藥物以及其他有價值的化學品。微藻已被證明對大多數種類的抗生素都具有去除效果，研究表明，7-氨基頭孢烷酸（7-ACA）可以被微藻有效處理，經過24h反應后，去除率大于75%。微藻也能有效處理阿奇霉素（385ng/L）和紅霉素（661ng/L），去除率從48%到完全去除不等。微藻生物處理抗生素是一種前景廣闊的技術手段，但在實際應用中可能存在對抗生素廢水耐受性差、循環利用率低和回收困難等問題[3]。

3 結語

隨著人們對抗生素在環境中潛在的危害認識的不斷加深，近年來，國內外對環境中抗生素污染處理技術已開展了較多研究，并取得了許多研究成果，但其仍存在著很大的研究空白領域，每種處理方法都有它的優勢和不足，單單采用單一的技術難以很好的解決抗生素廢水處理這一難題，因此，針對這一難題，不僅需要采用組合工藝，還需要進一步對其中的主要環節進行深入的探索與研究。