厌氧－好氧组合工艺处理抗生素废水研究进展

　　摘要：文章分析了抗生素生废水的水质特征与主要污染因子，介绍了厌氧－好氧组合工艺处理抗生素废水的处理方法及其应用，结果表明，厌氧－好氧组合处理工艺具有良好的处理效果，系统抗冲击负荷能力强，运行稳定，处理效果良好。
　　关键词：抗生素废水；厌氧－好氧组合工艺
　　抗生素生产过程中产生的高浓度废水一直是污水治理领域的一个难题。对于这种成分复杂、色度高、生物毒性大、高浓度难降解有机废水处理至今尚未找到适宜的解决方法，是目前国内外水处理的热点和难点问题之一。
　　1抗生素生产工艺及抗生素废水的水质特征
　　抗生素生产废水成分复杂、色度高、有机物和悬浮物浓度高，并含有难降解物质和有抑菌作用的物质，处理难度大。根据抗生素废水的生产工艺，其废水主要污染物为酯类、醇类、有机酸、硫酸、丙酮、表面消泡剂、菌丝体以及大量的硫酸根、无机盐等。根据废水污染物的浓度可以分为高浓度废水和中浓度废水。高浓度废水水量较小，但是污染物浓度较高，其COD一般可以达到10000mg/L左右，中浓度废水水量较大，废水污染物浓度相对较低，一般COD介于2000～5000mg/L。根据抗生素生产工艺及其排放的废水进行分析，抗生素废水存在以下水质特征。
　　（1）抗生素废水的水质属于可生化污水；
　　（2）水质水量变化大，对水处理工艺负荷冲击大；
　　（3）废水中悬浮物浓度高；
　　（4）废水中存在较高浓度的SO42-；
　　（5）抗生素废水pH值低；
　　（6）抗生素废水中存在难生物降解和有抑菌作用的抗菌素。
　　2抗生素废水处理工艺选择及注意事项
　　2.1高浓度废水和中浓度废水分系统收集
　　高浓度废水和中浓度废水分别来自不同的生产车间，高浓度废水的排放具有间歇周期性变化，且峰值高，冲击负荷大。因此，高浓度废水和中浓度废水分别收集和处理显得尤为重要。
　　2.2生化处理系统前设置沉淀预处理措施
　　为了减少后续处理系统的负荷，减少投资以提高经济效益，在生化处理系统前设置沉淀预处理,不但减少了悬浮物浓度，也降低了废水的有机物浓度。
　　2.3设置水解酸化厌氧处理系统
　　设置水解酸化厌氧系统一方面将大分子有机物水解为小分子有机物，可提高污水的生化性能，降低后续好氧处理的有机负荷；另一方面可抑制制药残留菌的活性，减小其分泌物的毒性。
　　2.4采用具有较强除磷脱氮功能的处理工艺
　　抗生素废水中含有较多的氨氮和磷，主要来源于培养基和菌渣，因此抗生素废水的处理工艺应具有较好的除磷脱氮功能。
　　3抗生素废水组合工艺处理方法
　　由于单一的好氧处理或厌氧处理往往不能满足处理要求，而厌氧－好氧处理方法及其与其他方法的组合处理工艺在改善废水的可生化性、耐冲击性、投资成本、处理效果等方面表现出的明显优于单独处理方法的性能，使其成为制药废水的主要处理方法。
　　3.1水解酸化-厌氧-好氧工艺
　　冯靖微[1]等采用水解酸化-厌氧-好氧工艺处理抗生素废水，结果表明，采用CASS好氧反应器进行处理，当容积负荷为1.6kg/(m3•d)时，反应器对SS、COD、BOD5的去除率分别为91.6%、88.7%、95.4%。
　　3.2UASB-好氧膜生物反应器组合工艺
　　王国平[2]采用UASB-好氧膜生物反应器组合工艺处理抗生素废水，实验结果表明，当UASB的水力停留时间为13h、好氧膜生物反应器的水力停留时间为7.5h时，处理效果最好，出水COD去除率达88.13%。
　　3.3水解酸化/接触氧化/气浮/氧化工艺
　　乔俊莲[3]等采用水解酸化/接触氧化/气浮/氧化工艺处理浙江圣达药业有限公司的制药废水，运行结果表明，CODCr、BOD5去除率分别达到98%和99%，出水水质良好。
　　3.4水解酸化-CASS工艺
　　目前CASS好氧处理系统在抗生素生产废水中得到比较成功的实践，山东鲁抗医药股份有限公司和哈尔滨制药总厂等大型抗生素生产废水采用了CASS好氧处理系统，处理效果显著。
　　周健等[4]采用水解酸化-CASS工艺处理红霉素废水，经调试试运行后出水基本上达到了国家关于制药废水排放的二级标准。马立艳[5]采用厌氧水解－CASS工艺处理抗生素废水，调试运行结果表明，系统抗冲击负荷能力强，运行稳定，处理效果较好，出水达到《污水综合排放标准》GB8978－1996二级标准。
　　3.5A/O处理工艺
　　钱卫萍等[6]采用A/O工艺处理亚东制药霍山有限公司制药生产废水，工程运行表明：该工艺处理效果好，运行稳定。各项指标均可达到GB8978-1996的一级标准。白春节[7]采用AADR-A/O工艺处理头孢类抗生素废水，运行结果表明，整套装置对头孢菌素类抗生素废水COD和BOD5去除率均达到99%。
　　3.6微电解-水解-好氧接触氧化工艺
　　许炉生等[8]采用微电解-水解-好氧接触氧化工艺处理浙江某制药厂抗生素废水，结果表明，COD、BOD5去除率分别为99.1%和99.3%。
　　4结语
　　（1）厌氧－好氧组合处理工艺具有良好的处理效果，耐冲击负荷，运行稳定，操作方法较多，成为抗生素生产废水的主要处理方法，具有广阔的应用前景。今后高效率、低能耗的厌氧-好氧复合反应器的研制和开发将成为该领域的研究方向。
　　（2）抗生素废水中的SO42-浓度高、残留抗生素含量高并含有生物抑制性物质，今后应开展厌氧毒性分析及毒性物质对厌氧过程的抑制及降解特征等方面的研究。
　　（3）应加强清洁生产工艺的研究，提高原料利用率以及中间产物和副产品的综合回收利用率。
　　参考文献
　　[1]冯靖微等.水解酸化-厌氧-好氧工艺处理抗生素废水.当代化工.2005.2:32-35
　　[2]王国平,邹联沛.UASB-好氧膜生物反应器组合工艺处理抗生素废水.上海大学学报(自然科学版).2006.6:316-319
　　[3]乔俊莲,郑广宏,徐远雄.水解酸化/接触氧化/气浮/氧化工艺处理制药废水.工业水处理.2006.2:67-69
　　[4]周健,张会展,方春玉.水解酸化-CASS工艺在红霉素废水处理中的应用.水处理技术.2006.12:90-92
　　[5]马立艳.厌氧水解－CASS工艺在抗生素废水处理中的应用.科学技术与工程.2008.5:2624-2627
　　[6]钱卫萍,刘大义,许和贵.A/O工艺处理制药生产废水.工业水处理.2006.1:81-82
　　[7]白春节.AADR-A/O工艺处理头抱类制药废水.Jl.中国给水排水.2004.20(1):84
　　[8]许炉生,朱靖.微电解-水解酸化-生物接触氧化工艺处理抗生素废水.江苏环境科技.2003.16(2):9