發(fā)酵類制藥廢水處理工藝及相關(guān)案例分析摘取簡(jiǎn)要

1、摘取簡(jiǎn)要一、發(fā)酵類制藥廢水來(lái)源近年來(lái),我國(guó)發(fā)酵類制藥產(chǎn)業(yè)開(kāi)展快速,產(chǎn)生了大量的廢水.發(fā)酵類藥物產(chǎn) 品主要有抗生素、氨基酸、維生素和其他幾大類型.發(fā)酵類藥品的生產(chǎn)過(guò)程一般 都需要經(jīng)過(guò)菌種的篩選、種子制備、微生物發(fā)酵、發(fā)酵液預(yù)處理和固液別離、提 煉純化、精制、枯燥、包裝等步驟,生產(chǎn)過(guò)程中將會(huì)有產(chǎn)生大量的高濃度的有機(jī) 廢水,如圖1.1所示,由此對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染.此廢水主要可分為四類：(1)主生產(chǎn)過(guò)程排水；(2)輔助過(guò)程排水；(3) 沖洗水；(4)生活污水.從圖中可以看出發(fā)酵類制藥廢水在生產(chǎn)過(guò)程中排水點(diǎn)很多,高、低濃度廢水的單獨(dú)排放,有利于清污分流,高濃度廢水間歇排放,酸堿度和溫度變化比較大, 污

2、染物濃度高,如廢濾液、廢母液等的 COCH股在10 000 mg/L以上.二、發(fā)酵類制藥廢水水質(zhì)特征及典型處理技術(shù)1 .水質(zhì)特征制藥廢水作為最難處理的工業(yè)廢水之一,廢水中的污染主要來(lái)源于菌渣的分 離,溶劑萃取,精制,藥品回收設(shè)備,地面沖洗水處理等生產(chǎn)過(guò)程.高濃度的發(fā) 酵類廢水的CO*量一般在10000mg/L以上,BOD5/COI差異較大,廢水帶有 較重的顏色和氣味,容易產(chǎn)生泡沫,廢水的 pH值、水質(zhì)、水量的波動(dòng)大等.2 .發(fā)酵類制藥廢水有以下幾個(gè)較為明顯的共同點(diǎn)：(1)污染物的種類繁多,成分復(fù)雜；(2)沖擊負(fù)荷大,廢水的水質(zhì)和水量隨時(shí)間變化很大；(3)含抗生素,對(duì)微生物的生長(zhǎng)有抑制和阻礙的作

3、用；(4)氮的濃度高,碳氮比低；(5)懸浮物濃度高；6色度高;7硫酸鹽濃度高；8 BOD5/CO比值低,可生化性極差,難生物降解的有機(jī)物成分高3 .典型處理技術(shù)1鐵碳微電解法：以Fe-C作為制藥廢水的預(yù)處理工藝,可大大提升出水的 可生化性.采用鐵炭-微電解-厭氧-好氧-氣浮聯(lián)合工藝處理醫(yī)藥中間體生產(chǎn)廢 水,COD勺去除率可達(dá)20%2臭氧氧化法：不但能提升抗生素廢水的 BOD5/COD同時(shí)能較好去除廢水 中COD應(yīng)用臭氧氧化技術(shù)對(duì)抗生素制藥廢水進(jìn)行處理.結(jié)果說(shuō)明,在廢水 pH 值不變的條件下,臭氧氧化過(guò)程 CODfc除率均可到達(dá)75%Z上.3） Fenton試劑法：是亞鐵鹽和 H2O2的組合,在

4、處理青霉素廢水的方面有 較好開(kāi)發(fā)前景.Fenton氧化不但能有效的去除廢水中有害有機(jī)物質(zhì),它同樣也 是有效的預(yù)處理技術(shù),可以改變有機(jī)物成分有利于后續(xù)更好的生物降解；并且可 以在后續(xù)的生物處理過(guò)程中能夠減少微生物的毒性.4光催化氧化法：具有新奇、高效、對(duì)廢水沒(méi)有選擇性且不產(chǎn)生二次污染, 因此具有良好的應(yīng)用前景.對(duì)不飽和爛的降解尤其適用.5厭氧法：國(guó)內(nèi)對(duì)高濃度有機(jī)制藥廢水的處理主要采用厭氧法,但厭氧法 一般不能單獨(dú)使用要經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的后續(xù)好氧生物處理.優(yōu)點(diǎn)是可直接處理高濃度 的有機(jī)制藥廢水,產(chǎn)生的甲烷可回收利用,節(jié)能且剩余污泥量少.6序批式間歇活性污泥法SBR:已成功應(yīng)用于制藥工業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)廢水 處

5、理中,缺點(diǎn)是污泥沉降、泥水別離時(shí)間較長(zhǎng).針對(duì)高濃度廢水的處理,往往需 要投加粉末活性炭PAC來(lái)保持較高的污泥濃度,減少泡沫,阻止污泥膨脹的發(fā) 生,提升污泥沉降性和泥水別離水平、污泥的脫水水平等,從來(lái)提升去除效果. 例如采用SBRX藝處理青霉素制藥廢水時(shí),可以同時(shí)克服傳統(tǒng)好氧工藝能耗高、 稀釋水量大和傳統(tǒng)厭氧工藝相比對(duì)于預(yù)處理要求高、運(yùn)行治理費(fèi)用高的缺點(diǎn).7循環(huán)式活性污泥法CASS法：與SBR相比,優(yōu)點(diǎn)是可以更好的去除對(duì)難降解的有機(jī)物；進(jìn)水過(guò)程是連續(xù)的；比 SBRt的抗沖擊水平更好4 .發(fā)酵類廢水處理工藝1)好氧移動(dòng)床生物膜法(MBBR)MBB訛通過(guò)向反響器中投加一定數(shù)量的懸浮載體,提升反響器中

6、的生物量 及生物種類,從而提升反響器的處理效率的一種污水處理方法.由于填料密度接 近于水,所以在曝氣的時(shí)候,與水呈完全混合狀態(tài),微生物生長(zhǎng)的環(huán)境為氣、液、 周三相.載體在水中的碰撞和剪切作用, 使空氣氣泡更加細(xì)小,增加了氧氣的利 用率.另外,每個(gè)載體內(nèi)外均具有不同的生物種類, 內(nèi)部生長(zhǎng)一些厭氧菌或兼氧 菌,外部為好養(yǎng)菌,這樣每個(gè)載體都為一個(gè)微型反響器, 使硝化反響和反硝化反 應(yīng)同時(shí)存在,從而提升了處理效果.該方法是一種新型高效的污水處理方法,兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法 兩者的優(yōu)點(diǎn),充分發(fā)揮附著生物膜和懸浮活性污泥兩者的優(yōu)勢(shì).與普通的填料相 比,動(dòng)力消耗極低,可以和廢水頻繁且屢次的進(jìn)行接觸,

7、因此稱為“移動(dòng)的生物 膜.MBBR內(nèi)微生物種類繁多,其各微生物專性強(qiáng)；食物鏈長(zhǎng).污泥濃度比普M B B R好氧反響器的示怠圖士嬰氣管t曝氣頭工循環(huán)擋板工上下循環(huán)導(dǎo)流板：隰離導(dǎo)流板士預(yù)防埴料疏失：預(yù)防填料沉積圖1通活性污泥法高510倍,曝氣池污泥總質(zhì)量 濃度最圖可達(dá)3040 g/L ,可以在填料單元內(nèi) 形成從細(xì)菌一原生動(dòng)物 一后生動(dòng)物的食物鏈； 污泥沉降性能強(qiáng),便于 固液別離；同時(shí)能夠處 理低濃度的污水.2)特異性流化生物膜法(SMBBR)SMBBR：藝技術(shù)是基于MBBR勺一種改進(jìn)技術(shù).根據(jù) MBBR勺特點(diǎn),選用特殊 的SDC-03型聚乙烯生物載體作為填料,選用特定的高活性反硝化菌DNF409乍

8、為 菌種,組合成SMBBR：藝.SMBB由傳統(tǒng)的MBBR勺運(yùn)行方式相似為：在氧氣充足的條件下,微生物在 填料的外表聚附著形成生物膜,當(dāng)廢水以一定的流速流過(guò)填料時(shí),生物膜中的微 生物能夠吸收分解水中的有機(jī)物,從而使污水得到凈化,同時(shí)微生物得到增殖, 生物膜也逐漸增厚.當(dāng)生物膜到達(dá)一定厚度時(shí),由于向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散的氧受到 限制,從而內(nèi)層那么會(huì)呈缺氧甚至厭氧狀態(tài), 但其外表仍然是好氧狀態(tài),形成厭氧 一好氧的有效處理機(jī)制.三、發(fā)酵類廢水工藝流程案例SMBBS：藝和CASSX藝相比,SMBBRl位容積反響器內(nèi)微生物量為 CASSX 藝的520倍,處理水平強(qiáng),對(duì)水質(zhì)、水量、水溫變動(dòng)的適應(yīng)性強(qiáng).SMBBRP

9、會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象,能保證出水懸浮物含量較低,運(yùn)行治理方便.并且剩余污泥 產(chǎn)量為CASS也白1/4,污泥處置費(fèi)用低.食物鏈較長(zhǎng),生物膜內(nèi)同時(shí)存在硝化 與反硝化反響,所需空間少、占地省.而且 CO加荷率高,空氣氧的利用率高, 抗沖擊負(fù)荷水平強(qiáng)且不需要設(shè)置回流裝置,能量消耗較低.1 .案例一某公司主要生產(chǎn)輔酶Q1Q廢水主要污染物為生物發(fā)酵剩余的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、生 物代謝產(chǎn)物等.原水的水質(zhì)水量變化較大,其成分復(fù)雜,碳氮營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào)氮源過(guò)剩,硫酸鹽和懸浮物含量高,廢水帶有較重的顏色和氣味,易產(chǎn)生泡沫, 含有具有抑菌作用的難降解物質(zhì).工程COD/ (mg/L)NH3-N/(mg/L)SS/ (mg/L)TP/

10、( mg/L)*倍pH磔/工數(shù)值970-2000310-370270-63037-50150-2007822-2611853333844L2717977124表1 原水水質(zhì)情況圖2 CASS工藝流程通過(guò)此比照實(shí)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn),SMBBR：藝對(duì)去除發(fā)酵廢水中TR色度、SS的 優(yōu)勢(shì)更為明顯.SMBB時(shí)NH3-N COD勺去除相比于CASS：藝無(wú)明顯優(yōu)勢(shì),但抗 沖擊水平較強(qiáng),出水相對(duì)穩(wěn)定,相同運(yùn)行參數(shù)下處理發(fā)酵類制藥廢水,SMBBR：藝效果優(yōu)于CASST藝.2 .案例二浙江仙居縣某制藥主要生產(chǎn)皮質(zhì)激素、性激素、孕激素,同時(shí)還生產(chǎn)肌松類等產(chǎn)品,生產(chǎn)廢水水量為 1950 m3/d,具有pH低、CODCr高、

11、成分復(fù) 雜等特點(diǎn).根據(jù)來(lái)源和水質(zhì)主要為高濃度廢水、 發(fā)酵廢水、濃廢水和低濃度廢水, 此外還有少量含銘鍥廢水和四氫芙蔡廢水(四氫芙蔡廢水可經(jīng)蒸發(fā)回收).通過(guò) 試驗(yàn)及前期調(diào)研水質(zhì)特點(diǎn),JK采用一級(jí)氣浮一兼氧一MBBRSBR-斜管沉池一二 級(jí)氣浮工藝對(duì)其進(jìn)行處理,要求出水CODCr400mg/L到達(dá)?污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?(CJ 3082 1999)要求,車間廢水類別及其水量水質(zhì)見(jiàn)表 3 ,工藝流程見(jiàn)圖5.廢水類別水量(m3/d)CODcr (mg/L)pH高濃度廢水275100013發(fā)醉廢水634435045濃廢水860584845低濃度廢水100080069表三車間廢水類別及其水量水質(zhì)圖5廢水處理工藝流程工程PHCODcr (mg/L)高濃度廢水1-349850一級(jí)氣浮出水7.58.534985均質(zhì)池廢水7-858006600兼氧池6.57.525002800SBR也廢水6.57.5500600二級(jí)氣浮池出水7-8135200標(biāo)準(zhǔn)值69150表四 系統(tǒng)對(duì)廢水的處理效果工程采用一級(jí)氣浮一兼氧一MBBRSBR-二級(jí)氣浮工藝,既提升了高濃度廢 水的可生化性,提升了具有機(jī)物降解水平,又有兩級(jí)生化系統(tǒng)以及二級(jí)組合氣浮 出水作保證.系統(tǒng)從投產(chǎn)運(yùn)行至今一年多來(lái),一直穩(wěn)定運(yùn)行,出水滿足?污水排入 城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?(CJ 3082 1999)要求.四、參考文獻(xiàn)趙倩.特異性流化生物