抗生素生產廢水治理技術

　　抗生素生產廢水是一類成分復雜、色度高、生物毒性大、含多種抑制物質的難降解高濃度有機廢水。

　　生物制藥行業的廢水處理后必須滿足以下要求：COD≤300mg/L，BOD5≤150mg/L，NH3-N≤25mg/L，SS≤200mg/L

　　抗生素廢水的處理方法：物化處理、厭氧處理和好氧處理

　　1 物化處理

　　目前用于抗生素廢水處理的物化方法主要有以下幾種：混凝-沉淀、吸附、氣浮、焚燒法和反滲透等，各種方法的處理效果見表1。

　　物化方法的選擇應根據各類抗生素廢水特點及試驗結果而定。

　　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-好氧組合處理工藝。

　　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 年代開發的革新替代工藝。但是，由于抗生素生產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 10g/L 以上的廢水，需對原廢水進行大量稀釋，因此，清水、動力消耗很大，導致處理成本很高。

　　2.2 厭氧生物處理工藝

　　 與好氧處理相比，厭氧法在處理高濃度有機廢水方面通常具有以下優點：

　　 (1) 有機物負荷高；(2)污泥產率低，產生的生物污泥易于脫水；(3)營養物需要量少；(4)不需曝氣，能耗低；(5) 可以產生沼氣、回收能源；(6) 對水溫的適宜范圍較廣。

　　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，處理負荷及效果見表 3。

　　厭氧生物工藝處理抗生素工業廢水的試驗研究較多而實際工程應用較少。高濃度的抗生素有機廢水經厭氧處理后，出水 COD仍達 1000～4000mg/L，不能直接外排，需要再經好氧處理，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（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。

　　2.3 厭氧-好氧組合工藝

　　厭氧處理 利用高效厭氧工藝容積負荷高、COD去除效率高、耐沖擊負荷的優點，減少稀釋水量并且能較大幅度地削減 COD，以降低基建、設備投資和運行費用，并回收沼氣。厭氧段還有脫色作用，這對于高色度抗生素廢水的處理意義較大。

　　好氧處理 目的是保證厭氧出水經處理后達標排放。 從工程應用角度應優先采用生物接觸氧化和 SBR 工藝(序批式活性污泥法)。

　　表 4 匯總了國內外部分抗生素生產廢水厭氧-好氧生物處理工藝及其主要運行參數。

　　2.2.4 水解酸化-好氧工藝

　　由于抗生素廢水中高 SO42-、高濃度氨氮對產甲烷菌的抑制以及沼氣產量低、利用價值不高等原因，近年來研究者們開始嘗試以厭氧水解(酸化)取代厭氧發酵。經過水解酸化，廢水的 COD降解雖不明顯，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甲烷菌，保證了水解反應的高效率穩定運行。 厭氧水解工藝是考慮到產甲烷菌與水解產酸菌生長速率不同，在反應器中利用水流動的淘洗作用造成甲烷菌在反應器中難于繁殖，將厭氧處理控制在反應時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。表5匯總了國內外部分抗生素生產廢水水解酸化-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，無需封閉，無需攪拌設備，因此造價低，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，出水無不良氣體，節約能耗，降低了運行費用；此外還有耐沖擊負荷，污泥產率低，占地少等優點，在工程中有推廣的價值。

　　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、運行管理方便、污泥產量低、耐沖擊負荷等優點。該技術目前被廣泛應用于工業廢水處理中，并且在制藥廢水處理方面已有成功的經驗。