中山市制藥污水處理設備

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1、抗生素的分類、用途

（1）分類

抗生素指由細菌、霉菌或其它微生物在生活過程中所產(chǎn)生的具有抗病原體或

其它活性的一類物質(zhì)。自1940年以來，青霉素應用于臨床，現(xiàn)其主要是從微生

物的培養(yǎng)液中提取的或者用合成、半合成方法制造。其分類有以下幾種：

①β-內(nèi)酰胺類青霉素類和頭孢菌素類的分子結構中含有β-內(nèi)酰胺環(huán)。近年來

又有較大發(fā)展，如硫酶素類、單內(nèi)酰環(huán)類，β-內(nèi)酰酶抑制劑、甲氧青霉素類等。

②氨基糖甙類包括鏈霉素、慶大霉素、卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、核糖霉素、小諾霉素、阿斯霉素等。中山市制藥污水處理設備

③四環(huán)素類包括四環(huán)素、土霉素、金霉素及強力霉素等。

④氯霉素類包括氯霉素、甲砜霉素等。

⑤大環(huán)內(nèi)脂類臨床常用的有紅霉素、白霉素、無味紅霉素、乙酰螺旋霉素、

麥迪霉素、交沙霉素等。

⑥作用于G+細菌的其它抗生素，如林可霉素、氯林可霉素、萬古霉素、桿

菌肽等。

⑦作用于G菌的其它抗生素，如多粘菌素、磷霉素、卷霉素、環(huán)絲氨酸、

利福平等。

⑧抗真菌抗生素如灰黃霉素。

⑨抗腫瘤抗生素如放線菌素D、博萊霉素、阿霉素等。

⑩具有免疫抑制作用的抗生素如環(huán)孢霉素。

（2）用途

抗生素自被人類發(fā)現(xiàn)以來就一直廣泛被用于臨床醫(yī)學中是人類控制感染性疾病，保障身體健康及防治動植物病害的重要化學藥物。隨著制藥行業(yè)的發(fā)展，

抗生素的種類也不斷增加，至今已逾百種。

我國的抗生素生產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，現(xiàn)已有300多家企業(yè)生產(chǎn)占世界原料藥產(chǎn)量的20％—30％的70多個品種的抗生素，成為世界上主要的抗生素制劑生產(chǎn)國之一。

2、抗生素廢水的來源

抗生素生產(chǎn)工藝包括微生物發(fā)酵、過濾、萃取結晶、化學方法提取、精制等過程。由抗生素的生產(chǎn)流程可知，廢水主要為：

(1)提取工藝的結晶液、廢母液，屬高濃度有機廢水；

(2)洗滌廢水，屬中濃度有機廢水；

(3)冷卻水。

廢水中污染物的主要成分為：發(fā)酵殘余營養(yǎng)物(如葡萄糖、蛋白質(zhì)和無機鹽

之類)、發(fā)酵代謝物、酸堿、有機溶劑和其它化工原料等。其特點為：

a．難降解有機物濃度高；

b．廢水水量、水質(zhì)變化幅度大、規(guī)律性差；

c．廢水中含有抗生素藥物和大量膠體物質(zhì)，PH變化大，帶有顏色和氣味。

3、廢水的性質(zhì)及排放標準

（1）廢水的性質(zhì)

廢水的處理工藝是由廢水的水質(zhì)情況決定的?？股貜U水的水質(zhì)特征主要是：

COD濃度高，一般在5000mg/L-80000mg/L之間，有的新型合成抗生素高時可達150000mg/L。廢水中SS濃度高（500-25000mg/L）。其中主要為發(fā)酵的殘余培養(yǎng)基質(zhì)和發(fā)酵產(chǎn)生的微生物絲菌體，存在難生物降解物質(zhì)和有抑菌作用的抗生素等毒性物質(zhì)。

殘留抗生素對微生物的影響主要表現(xiàn)在以下四個方面：

抑制細胞壁保肽聚糖的合成，使之失去保護作用；

破壞細胞質(zhì)；

無機離子濃度高，如慶大廢水中SO2-為4000mg/L，利福霉素廢水中Cl-達8400mg/L；

水質(zhì)成分復雜。

（2）排放標準

根據(jù)國家相關環(huán)保法和企業(yè)當?shù)氐膶嶋H情況規(guī)規(guī)定，確定處理后的污水應符合國家《混裝制劑類制藥工業(yè)水污染排放標準》(GB21908-2008)中一級B排放要

出水性狀清澈透明無異味為合格，否則為不合格。

  4、抗生素廢水的處理方法

（1）物理處理方法  

由于抗生素生產(chǎn)廢水屬于難降解有機廢水，特別是殘留的抗生素對微生物的強烈抑制作用可造成廢水處理過程復雜，成本高和效果不穩(wěn)定因此在抗生素廢水的處理過程中采用物理處理方法或作為后續(xù)生化處理的預處理方法以降低水中的懸浮物和減少廢水中的生物抑制性物質(zhì)。目前應用的物理處理方法主要包括混凝、沉淀、氣浮、吸附、反滲透和過濾等。

 ①混凝法  

混凝法是在加入凝聚劑后通過攪拌使失去電荷的顆粒相互接觸而絮凝形成絮狀體便于其沉淀或過濾而達到分離的目的。采用凝聚處理后不僅能有效地降低污染物的濃度，而且廢水的生物降解性能也得到改善。在抗生素制藥工業(yè)廢水處理中常用的凝聚劑有：聚合硫酸鐵、氯化鐵、亞鐵鹽、聚合鋁、聚合氯化鋁、聚合鋁鐵、聚丙烯酰胺(PAM)等。劉明華等利用有機/無機復合型改性木質(zhì)素絮凝劑MLF處理抗生素類化學制藥廢水，當抗生素制藥廢水的pH值為6.10時，絮凝劑的用量為120mg/L時，廢水中CODCr、SS和色度的去除率分別達到61.2%、96.7%和91.6%。

②氣浮法  

氣浮法是利用高度分散的微小氣泡作為載體吸附廢水中的污染物，使其視密度小于水而上浮，實現(xiàn)固液或液液分離的過程。通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學氣浮和電解氣浮等多種形式。新昌制藥廠采用CAF渦凹氣浮裝置對制藥廢水進行預處理，在適當?shù)乃巹┡浜舷?，CODCr的平均去除率可在25%左右。  ③吸附法  吸附法是指利用多孔性固體吸附廢水中某種或幾種污染物，以回收或去除污染物，從而使廢水得到凈化的方法。常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。該方法投資小、工藝簡單、操作方便，易管理，較適宜對原有污水廠進行工藝改進。張滿生等利用兩級爐渣吸附和三級活性炭吸附對青海制藥集團原料藥生產(chǎn)廢水進行深度處理。處理后廢水COD得到大幅度削減，*。

④反滲透法  

反滲透法是利用半透膜將濃、稀溶液隔開，以壓力差作為推動力，施加超過溶液滲透壓的壓力，使其改變自然滲透方向，將濃溶液中的水壓滲到稀溶液一側，可實現(xiàn)廢水濃縮和凈化目的。劉國信等在微孔管表面預涂助濾劑，利用反滲透濃縮技術從抗生素廠廢水中回收金霉素的研究，取得了較好的效果，從而為抗生素廠金霉素廢水提供一種新的治理途徑。  朱安娜等采用納濾膜對潔霉素廢水進行的分離實驗，發(fā)現(xiàn)既減少了廢水中潔霉素對微生物的抑制作用，又可回收潔霉素，增加企業(yè)經(jīng)濟效益與社會效益。

（2）化學處理方法

①光催化氧化法  

該技術可有效地降解制藥廢水中的有機物濃度，且具有性能穩(wěn)定、對廢水無選性擇、反應條件溫和無二次污染等優(yōu)點，具有很好的應用前景。李耀中等以TiO2作催化劑，利用流化床光催化反應器處理制藥廢水，考察了在不同工藝條件下的光催化，結果表明:進水COD分別為596、861mg/L時，采用不同的試驗條件，光照150min后光催化氧化階段出水COD分別為113、124mg/L，去除率分別為81.0%、85.6%，且BOD5/COD值也可由0.2增至0.5，提高了廢水的可生化性。但是，光催化氧化法仍然存在不足，目前應用多的TiO2催化劑具有較高的選擇性且難于分離回收。因此，制備高效的光催化劑是該方法廣泛應用于環(huán)保領域的前提。

②Fe-C處理法  

Fe-C技術是被廣泛研究與應用的一項廢水處理技術。以充入的pH值3～6的廢水為電解質(zhì)溶液，鐵屑與炭粒形成無數(shù)微小原電池，釋放出活性*的[H]，新生態(tài)的[H]能與溶液中的許多組分發(fā)生氧化還原反應，同時產(chǎn)生新生態(tài)的Fe2+，新生態(tài)的Fe2+具有較高的活性，生成Fe3+，隨著水解反應進行，形成以Fe3+為中心的膠凝體，從而達到對有機廢水的降解效果。鄒振揚等在常溫常壓下利用管長比固定的浸濾柱內(nèi)加裝活性炭-鐵屑為濾層，以Mn2+、Cu2+作催化劑，對四環(huán)素制藥廠綜合廢水的處理結果表明，活性炭具有較大的吸附作用，同時在管中形成的Fe-C微電池，將鐵氧化成氫氧化鐵絮凝劑，使固液分離、濁度降低。  化學處理方法在實際應用過程中，試劑的過量使用易導致水體二次污染的產(chǎn)生，因此在設計前應做好相關的調(diào)研工作。

（3）生物處理法  

生物處理法已成為處理高濃度有機廢水的主要選擇，應用生物處理法顯著地降低了污水處理的運行費用，為制藥廢水處理技術開辟了經(jīng)濟、有效的新途徑。生物處理技術一般包括：好氧處理法、厭氧處理法、光合細菌處理法等。  ①好氧處理法  常用于制藥廢水的好氧生物法主要包括:普通活性污泥法、加壓生化法、深井曝氣法、生物接觸氧化法、生物流化床法、序批式間歇活性污泥法等。