發(fā)酵類制藥廢水處理工藝及相關案例分析摘取簡要

1、發(fā)酵類制藥廢水處理工藝及相關案例分析摘取簡要一、發(fā)酵類制藥廢水來源近年來，我國發(fā)酵類制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)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)過程一般都需要經(jīng)過菌種的篩選、種子制備、微生物發(fā) 酵、發(fā)酵液預處理和固液分離、提煉純化、精制、干燥、包裝等步驟, 生產(chǎn)過程中將會有產(chǎn)生大量的高濃度的有機廢水，如圖所示，由此對環(huán)境造成嚴重的污染。菌渣菌體枝提 帽廢母液廢濾液 *囲體此廢水主要可分為四類：（1）主生產(chǎn)過程排水；（2）輔助過程 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)過程中排水點很多，高、 低濃度廢水的單獨排放

2、，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，污染物濃度高，如廢濾液、廢母液等的 COD 一般在 10 000 mg/L 以上。二、發(fā)酵類制藥廢水水質特征及典型處理技術1水質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源 于菌渣的分離，溶劑萃取，精制，藥品回收設備，地面沖洗水處理等 生產(chǎn)過程。高濃度的發(fā)酵類廢水的 COD含量一般在10000mg/L以上， BOD5/CO值差異較大，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、水量的波動大等。2發(fā)酵類制藥廢水有以下幾個較為明顯的共同點：（1）污染物的種類繁多，成分復雜；（2）沖擊負荷大，廢水的水

3、質和水量隨時間變化很大；（3）含抗生素，對微生物的生長有抑制和阻礙的作用；（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) B0D5/C0比值低，可生化性極差，難生物降解的有機物成分高3典型處理技術1) 鐵碳微電解法：以 Fe-C 作為制藥廢水的預處理工藝，可大大 提高出水的可生化性。 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20%2) 臭氧氧化法：不但能提高抗生素廢水的BOD5/CO,同時能較好去除廢水中COD應用臭氧氧化技術對抗生素制藥廢水進行處理。 結果表明，在廢水pH值不變的條件下，臭氧氧化過程

4、CODfc除率均 可達到 75%以上。3) Fenton試劑法：是亞鐵鹽和H2O2的組合，在處理青霉素廢水 的方面有較好開發(fā)前景。 Fenton 氧化不但能有效的去除廢水中有害 有機物質， 它同樣也是有效的預處理技術， 可以改變有機物成分有利 于后續(xù)更好的生物降解； 并且可以在后續(xù)的生物處理過程中能夠減少 微生物的毒性。4) 光催化氧化法：具有新穎、高效、對廢水沒有選擇性且不產(chǎn)生 二次污染，因此具有良好的應用前景。對不飽和烴的降解尤其適用。5) 厭氧法：國內對高濃度有機制藥廢水的處理主要采用厭氧法， 但厭氧法一般不能單獨使用要經(jīng)過進一步的后續(xù)好氧生物處理。 優(yōu)點 是可直接處理高濃度的有機制藥廢

5、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) ：已成功應用于制藥工業(yè)生產(chǎn)的 有機廢水處理中，缺點是污泥沉降、泥水分離時間較長。針對高濃度 廢水的處理，往往需要投加粉末活性炭(PAC)來保持較高的污泥濃度， 減少泡沫，阻止污泥膨脹的發(fā)生，提高污泥沉降性和泥水分離能力、 污泥的脫水能力等，從來提高去除效果。例如采用SBR工藝處理青霉 素制藥廢水時， 可以同時克服傳統(tǒng)好氧工藝能耗高、 稀釋水量大和傳 統(tǒng)厭氧工藝相比對于預處理要求高、運行管理費用高的缺點。7) 循環(huán)式活性污泥法(CASS法):與SBR相比，優(yōu)點是可以更好 的去除對難降解的有機物；進水過程是連續(xù)

6、的；比SBR法的抗沖擊能 力更好。4發(fā)酵類廢水處理工藝1) 好氧移動床生物膜法 (MBBR)MBBR是通過向反應器中投加一定數(shù)量的懸浮載體，提高反應器 中的生物量及生物種類， 從而提高反應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，所以在曝氣的時候，與水呈完全混合 狀態(tài)，微生物生長的環(huán)境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪 切作用，使空氣氣泡更加細小，增加了氧氣的利用率。另外，每個載 體內外均具有不同的生物種類， 內部生長一些厭氧菌或兼氧菌， 外部 為好養(yǎng)菌， 這樣每個載體都為一個微型反應器， 使硝化反應和反硝化反應同時存在，從而提高了處理效果。該方法是一種新型高效的污水處理方法

7、，兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點，充分發(fā)揮附著生物膜和懸浮活性污泥兩者的優(yōu)勢。與普通的填料相比，動力消耗極低，可以和廢水頻繁且多次的MBER好氛反應器的示憊圖 T曝汽管 > 嚟氣頭® > If環(huán)箱扳1上下循環(huán)導涼板 些!隔葛導堿板 1防止靖料舐失 T訪止填料沉積進行接觸，因此稱為“移動的生物膜”。MBBF內微生物種類 繁多，其各微生物專 性強；食物鏈長。污 泥濃度比普通活性 污泥法高510倍， 曝氣池污泥總質量濃度最高可達 3040 g/L ,可以在填料單元內形成 從細菌-原生動物-后生動物的食物鏈； 污泥沉降性能強，便于固液 分離；同時能夠處理低濃度的污水。2

8、）特異性流化生物膜法（SMBBR）SMBB工藝技術是基于MBBR勺一種改進技術。根據(jù)MBBR勺特點, 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乍為菌種，組合成SMBB工藝。SMBB與傳統(tǒng)的MBBR勺運行方式相似為：在氧氣充足的條件下， 微生物在填料的表面聚附著形成生物膜，當廢水以一定的流速流過填 料時，生物膜中的微生物能夠吸收分解水中的有機物， 從而使污水得到凈化，同時微生物得到增殖，生物膜也逐漸增厚。當生物膜達到一 定厚度時，由于向生物膜內部擴散的氧受到限制， 從而內層則會呈缺 氧甚至厭氧狀態(tài)，但其表面仍然是好氧狀態(tài)，形成厭氧一好氧的有效 處理機

9、制。txl曝氣筲鼓風機房廠溢流口（出水口）高水位排水閥-I中水位排水閥低水位排水閥發(fā)酵類廢水工藝流程案例SMBB工藝和CASSE藝相比，SMBB單位容積反應器內微生物量 為CASST藝的520倍，處理能力強，對水質、水量、水溫變動的適 應性強。SMBB不會出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，能保證出水懸浮物含量較低， 運行管理方便。并且剩余污泥產(chǎn)量為 CASS池的1/4，污泥處置費用 低。食物鏈較長，生物膜內同時存在硝化與反硝化反應，所需空間少、 占地省。而且COD負荷率高，空氣氧的利用率高，抗沖擊負荷能力強 且不需要設置回流裝置，能量消耗較低。1.案例一某公司主要生產(chǎn)輔酶Q10廢水主要污染物為生物發(fā)酵剩余的營

10、養(yǎng)物質、生物代謝產(chǎn)物等。原水的水質水量變化較大，其成分復雜，碳氮營養(yǎng)比例失調（氮源過剩），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。waCOD/ ( mg/L)NHa-N/ (rng/L)Wl mg/L TP/( mg/ L J色1卻倍數(shù)值970-2000310-37027063037-50150007-822-26均值1185417717<37.7124表1原水水質情況斑佰1pH®6'9企佃燉拄板口2色農乍辱點363.0A五H生化專氫呈（EDD5 ）40(30)5( COCTcr)120 (100 )35<2S)*

11、770(50)aL094C (30)10ete?。ㄆ邔徯蕴m童）0,1IL3+012息刼it物0.5表2魴建全業(yè)狀虧樂伽曲濃直限値（單位:ing.L（pH色廈除外】）圖2 CASS工藝流程通過此對比實驗不難發(fā)現(xiàn)，SMBB工藝對去除發(fā)酵廢水中TP、色 度、SS的優(yōu)勢更為明顯。SMBB對NH3-N COD勺去除相比于CASSE 藝無明顯優(yōu)勢，但抗沖擊能力較強，出水相對穩(wěn)定，相同運行參數(shù)下 處理發(fā)酵類制藥廢水，SMBB工藝效果優(yōu)于CASSE藝。2.案例二浙江仙居縣某制藥有限公司主要生產(chǎn)皮質激素、性激素、孕激素, 同時還生產(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、成

12、分復雜等特點。根據(jù)來源和水質主要為高濃度廢水、發(fā) 酵廢水、濃廢水和低濃度廢水，此外還有少量含鉻鎳廢水和四氫芙萘 廢水（四氫芙萘廢水可經(jīng)蒸發(fā)回收）。通過試驗及前期調研水質特點， 擬采用一級氣浮一兼氧一MBBSBR-斜管沉池一二級氣浮工藝對其 進行處理，要求出水CODCrv400mg/L達到污水排入城市下水道 水質標準（CJ 3082 1999）要求，車間廢水類別及其水量水質見 表3，工藝流程見圖5。廢水類別水量（m3/d）CODcr (mg/L)pH高濃度廢水275100013發(fā)酵廢水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PAM、細氣i

13、NaiSffifftJtfS 水 糧驢水y 發(fā)稍股水迖標排放一二圾I浮抱一 SIIR?®M BB G屜卜片麗卜盤7鬲麗收集池2圖5 廢水處理工藝流程項目pHCODc( mg/L)高濃度廢水1349850一級氣浮出水34985均質池廢水7858006600兼氧池25002800SBR也廢水500600二級氣浮池出水78135200標準值69150表四 系統(tǒng)對廢水的處理效果工程采用一級氣浮一兼氧一 MBB SBF二級氣浮工藝，既提高 了高濃度廢水的可生化性，提高了其有機物降解能力，又有兩級生化 系統(tǒng)以及二級組合氣浮出水作保證。系統(tǒng)從投產(chǎn)運行至今一年多來 ， 一直穩(wěn)定運行，出水滿足污水排入城市下水道水質標準 (CJ 3082 1999)要求。四、參