发酵类制药废水处理工艺及相关案例分析摘取简要

1、摘取简要一、发酵类制药废水来源近年来,我国发酵类制药产业开展快速,产生了大量的废水.发酵类药物产 品主要有抗生素、氨基酸、维生素和其他几大类型.发酵类药品的生产过程一般 都需要经过菌种的筛选、种子制备、微生物发酵、发酵液预处理和固液别离、提 炼纯化、精制、枯燥、包装等步骤,生产过程中将会有产生大量的高浓度的有机 废水,如图1.1所示,由此对环境造成严重的污染.此废水主要可分为四类：(1)主生产过程排水；(2)辅助过程排水；(3) 冲洗水；(4)生活污水.从图中可以看出发酵类制药废水在生产过程中排水点很多,高、低浓度废水的单独排放,有利于清污分流,高浓度废水间歇排放,酸碱度和温度变化比较大, 污

2、染物浓度高,如废滤液、废母液等的 COCH股在10 000 mg/L以上.二、发酵类制药废水水质特征及典型处理技术1 .水质特征制药废水作为最难处理的工业废水之一,废水中的污染主要来源于菌渣的分 离,溶剂萃取,精制,药品回收设备,地面冲洗水处理等生产过程.高浓度的发 酵类废水的CO*量一般在10000mg/L以上,BOD5/COI差异较大,废水带有 较重的颜色和气味,容易产生泡沫,废水的 pH值、水质、水量的波动大等.2 .发酵类制药废水有以下几个较为明显的共同点：(1)污染物的种类繁多,成分复杂；(2)冲击负荷大,废水的水质和水量随时间变化很大；(3)含抗生素,对微生物的生长有抑制和阻碍的作

3、用；(4)氮的浓度高,碳氮比低；(5)悬浮物浓度高；6色度高;7硫酸盐浓度高；8 BOD5/CO比值低,可生化性极差,难生物降解的有机物成分高3 .典型处理技术1铁碳微电解法：以Fe-C作为制药废水的预处理工艺,可大大提升出水的 可生化性.采用铁炭-微电解-厌氧-好氧-气浮联合工艺处理医药中间体生产废 水,COD勺去除率可达20%2臭氧氧化法：不但能提升抗生素废水的 BOD5/COD同时能较好去除废水 中COD应用臭氧氧化技术对抗生素制药废水进行处理.结果说明,在废水 pH 值不变的条件下,臭氧氧化过程 CODfc除率均可到达75%Z上.3） Fenton试剂法：是亚铁盐和 H2O2的组合,在

4、处理青霉素废水的方面有 较好开发前景.Fenton氧化不但能有效的去除废水中有害有机物质,它同样也 是有效的预处理技术,可以改变有机物成分有利于后续更好的生物降解；并且可 以在后续的生物处理过程中能够减少微生物的毒性.4光催化氧化法：具有新奇、高效、对废水没有选择性且不产生二次污染, 因此具有良好的应用前景.对不饱和烂的降解尤其适用.5厌氧法：国内对高浓度有机制药废水的处理主要采用厌氧法,但厌氧法 一般不能单独使用要经过进一步的后续好氧生物处理.优点是可直接处理高浓度 的有机制药废水,产生的甲烷可回收利用,节能且剩余污泥量少.6序批式间歇活性污泥法SBR:已成功应用于制药工业生产的有机废水 处

5、理中,缺点是污泥沉降、泥水别离时间较长.针对高浓度废水的处理,往往需 要投加粉末活性炭PAC来保持较高的污泥浓度,减少泡沫,阻止污泥膨胀的发 生,提升污泥沉降性和泥水别离水平、污泥的脱水水平等,从来提升去除效果. 例如采用SBRX艺处理青霉素制药废水时,可以同时克服传统好氧工艺能耗高、 稀释水量大和传统厌氧工艺相比对于预处理要求高、运行治理费用高的缺点.7循环式活性污泥法CASS法：与SBR相比,优点是可以更好的去除对难降解的有机物；进水过程是连续的；比 SBRt的抗冲击水平更好4 .发酵类废水处理工艺1)好氧移动床生物膜法(MBBR)MBB讹通过向反响器中投加一定数量的悬浮载体,提升反响器中

6、的生物量 及生物种类,从而提升反响器的处理效率的一种污水处理方法.由于填料密度接 近于水,所以在曝气的时候,与水呈完全混合状态,微生物生长的环境为气、液、 周三相.载体在水中的碰撞和剪切作用, 使空气气泡更加细小,增加了氧气的利 用率.另外,每个载体内外均具有不同的生物种类, 内部生长一些厌氧菌或兼氧 菌,外部为好养菌,这样每个载体都为一个微型反响器, 使硝化反响和反硝化反 应同时存在,从而提升了处理效果.该方法是一种新型高效的污水处理方法,兼具传统流化床和生物接触氧化法 两者的优点,充分发挥附着生物膜和悬浮活性污泥两者的优势.与普通的填料相 比,动力消耗极低,可以和废水频繁且屡次的进行接触,

7、因此称为“移动的生物 膜.MBBR内微生物种类繁多,其各微生物专性强；食物链长.污泥浓度比普M B B R好氧反响器的示怠图士婴气管t曝气头工循环挡板工上下循环导流板：隰离导流板士预防埴料疏失：预防填料沉积图1通活性污泥法高510倍,曝气池污泥总质量 浓度最图可达3040 g/L ,可以在填料单元内 形成从细菌一原生动物 一后生动物的食物链； 污泥沉降性能强,便于 固液别离；同时能够处 理低浓度的污水.2)特异性流化生物膜法(SMBBR)SMBBR：艺技术是基于MBBR勺一种改进技术.根据 MBBR勺特点,选用特殊 的SDC-03型聚乙烯生物载体作为填料,选用特定的高活性反硝化菌DNF409乍

8、为 菌种,组合成SMBBR：艺.SMBB由传统的MBBR勺运行方式相似为：在氧气充足的条件下,微生物在 填料的外表聚附着形成生物膜,当废水以一定的流速流过填料时,生物膜中的微 生物能够吸收分解水中的有机物,从而使污水得到净化,同时微生物得到增殖, 生物膜也逐渐增厚.当生物膜到达一定厚度时,由于向生物膜内部扩散的氧受到 限制,从而内层那么会呈缺氧甚至厌氧状态, 但其外表仍然是好氧状态,形成厌氧 一好氧的有效处理机制.三、发酵类废水工艺流程案例SMBBS：艺和CASSX艺相比,SMBBRl位容积反响器内微生物量为 CASSX 艺的520倍,处理水平强,对水质、水量、水温变动的适应性强.SMBBRP

9、会出现污泥膨胀现象,能保证出水悬浮物含量较低,运行治理方便.并且剩余污泥 产量为CASS也白1/4,污泥处置费用低.食物链较长,生物膜内同时存在硝化 与反硝化反响,所需空间少、占地省.而且 CO加荷率高,空气氧的利用率高, 抗冲击负荷水平强且不需要设置回流装置,能量消耗较低.1 .案例一某公司主要生产辅酶Q1Q废水主要污染物为生物发酵剩余的营养物质、生 物代谢产物等.原水的水质水量变化较大,其成分复杂,碳氮营养比例失调氮源过剩,硫酸盐和悬浮物含量高,废水带有较重的颜色和气味,易产生泡沫, 含有具有抑菌作用的难降解物质.工程COD/ (mg/L)NH3-N/(mg/L)SS/ (mg/L)TP/

10、( mg/L)*倍pH磔/工数值970-2000310-370270-63037-50150-2007822-2611853333844L2717977124表1 原水水质情况图2 CASS工艺流程通过此比照实验不难发现,SMBBR：艺对去除发酵废水中TR色度、SS的 优势更为明显.SMBB时NH3-N COD勺去除相比于CASS：艺无明显优势,但抗 冲击水平较强,出水相对稳定,相同运行参数下处理发酵类制药废水,SMBBR：艺效果优于CASST艺.2 .案例二浙江仙居县某制药主要生产皮质激素、性激素、孕激素,同时还生产肌松类等产品,生产废水水量为 1950 m3/d,具有pH低、CODCr高、

11、成分复 杂等特点.根据来源和水质主要为高浓度废水、 发酵废水、浓废水和低浓度废水, 此外还有少量含铭锲废水和四氢芙蔡废水(四氢芙蔡废水可经蒸发回收).通过 试验及前期调研水质特点,JK采用一级气浮一兼氧一MBBRSBR-斜管沉池一二 级气浮工艺对其进行处理,要求出水CODCr400mg/L到达?污水排入城市下水道水质标准?(CJ 3082 1999)要求,车间废水类别及其水量水质见表 3 ,工艺流程见图5.废水类别水量(m3/d)CODcr (mg/L)pH高浓度废水275100013发醉废水634435045浓废水860584845低浓度废水100080069表三车间废水类别及其水量水质图5废水处理工艺流程工程PHCODcr (mg/L)高浓度废水1-349850一级气浮出水7.58.534985均质池废水7-858006600兼氧池6.57.525002800SBR也废水6.57.5500600二级气浮池出水7-8135200标准值69150表四 系统对废水的处理效果工程采用一级气浮一兼氧一MBBRSBR-二级气浮工艺,既提升了高浓度废 水的可生化性,提升了具有机物降解水平,又有两级生化系统以及二级组合气浮 出水作保证.系统从投产运行至今一年多来,一直稳定运行,出水满足?污水排入 城市下水道水质标准?(CJ 3082 1999)要求.四、参考文献赵倩.特异性流化生物