第
18
卷第
3
期
1997
年
5
月
环 境 科 学
ENV IRONM EN TAL SC IEN CE
V o l. 18, N o. 3
M ay. , 1997
抗生素工业废水生物处理技术的现状与展望
3
杨 军 陆正禹 胡纪萃 顾夏声
(
清华大学环境工程系
,
北京
100084)
摘要 分析了各类抗生素工业废水的水质特征和主要污染因子
,
综述了目前应用的好氧和厌氧生物处理工艺
,
在
此基础上提出了前处理
2厌氧2好氧生物处理的组合工艺路线
,
并对各工艺的作用和可能采用的技术进行了比较分
析
,
最后指出应重点研究高效低耗复合反应器、除硫脱氮工艺和厌氧毒性试验方法
.
关键词 抗生素工业废水
,
生物处理
,
水质特性
,
污染因子
,
工艺路线
.
3 国家自然科学基金资助项目
(
编号
: 59378350)
收稿日期
: 1996
2
10
2
10
抗生素工业废水是一类高色度、含难降解和生物
毒性物质多的高浓度有机废水
[ 1 ]
,
国内
300
多家企业生
产占世界产量
20% - 30%
的
70
多个品种的抗生素
,
废
水排放量大且目前大多直接排放
,
严重危害水体环境
.
目前国内外应用的治理技术不多且不成熟
,
已建成的
以好氧工艺为主的工程
,
投资和处理成本高
,
废水实际
处理率很低
.
欧美日等国从
40
年代生产青霉素时就已
经开始处理其废水
,
因受当时处理技术的限制
,
至
70
年
代大多仍采用活性污泥法、生物滤池等
,
而从
70
年代开
始
,
他们将这类大宗常规原料药生产向发展中国家转
移
,
转而开发高技术、高附加值的新药
,
原因之一就是
污染治理问题
.
所以国内当前采用的好氧、厌氧生物处
理工艺的应用水平在一定程度上代表这类废水处理的
实际技术水平
.
本文在分析总结目前应用的生物处理
工艺的基础上
,
提出切实可行的治理工艺路线
,
以供选
择抗生素工业废水综合治理优化方案时参考
.
1
抗生素工业废水特征
抗生素生产方法有
:
①微生物发酵法
;
②化学合成
法
;
③半化学合成法
.
微生物发酵法生产抗生素的一般
工艺流程和排污节点见图
1.
废水的水质和排放特征是
:
①来自发酵残余营养
物的高
COD (10
—
80g
gÙ
L )
和高
SS (0
1
5- 25g
gÙ
L ) ;
②存
在生物毒性物质
,
如残留抗生素及其中间代谢产物、高
浓度硫酸盐、表面活性剂
(
破乳剂、消沫剂等
)
和提取分
离中残留的高浓度酸、碱、有机溶剂等
;
③
pH
波动大
,
温度较高
,
色度高和气味重
;
④因间歇生产带来的排放
水质、水量变动大
;
⑤排放高浓度废母液量大
(150 -
850m
3
gÙ
t
产品
) ,
因发酵液中抗生素得率仅
0
1
1%
—
3% ,
且分离提取率仅
60%
—
70%.
・
图
1
抗生素发酵生产一般工艺流程及其排污节点示意
产品质量检验
废水
浓废液
(
废母液
)
精制纯化
(
脱色、结晶、
干燥等
)
分离提取抗生素
(
离子交换、萃取、吸附、结晶、沉淀等
)
废冷
却水
冲洗废水
冲洗
(
罐
)
废水
倒罐废液
废菌丝体
冲洗废水
发酵液预处理
(
加酸碱、过滤等
)
发酵罐
种子罐
主要抗生素生产废水水质特征和主要污染因子见
表
1.
由表
1
可知
,
抗生素工业废水是一类含高硫酸盐、
多种抑制物
,
碳氮比低的难降解有毒高浓度有机废水
.
2
好氧生物处理工艺
表
2
汇总了国内外部分抗生素生产废水好氧生物
处理工艺及其主要运行参数
.
由表
2
可知
,
实现生产性规模运行的好氧生物处理
工艺主要是早期传统活性污泥法和
70
年代开发的革新
替代工艺
,
如生物接触氧化法、深井曝气、生物流化床
等
.
但是
,
由于抗生素工业废水是高浓度有机废水
,
好
氧工艺进水时就需对原废液进行成
10
倍乃至成百倍的
稀释
,
因此
,
清水、动力消耗很大
,
导致处理成本