“厌氧+好氧”工艺在抗生素废水处理工程中应用及相关计算

水工业市场年第期http://www.jsbwater.com一、概况河南省驻马店中原制药厂在生产过程中产生高浓度的有机废水,产品是乙酰螺旋霉素。该厂厂区污水处理站处理污水量为2000m3/d,CODCr为12000mg/L,处理后达到生物制药行业COD排放标准(二级标准)。本工程由原郑州工业大学综合设计院设计,工程安装结束后对厌氧反应器投加污泥进行调试,由于厌氧处理设备调试阶段较长,经过反复调试和摸索,于1999年进入正常运行阶段。我们知道抗生素类药品的生产主要是由微生物产生,它是在低浓度下能选择性的抑制和影响获得机体生命或杀灭它种微生物和肿瘤细胞能力的化学物质的次级代谢产物及其衍生物的组合。现已知道的抗生素有9000多种,其中1500种结构非常清楚。工业可生产的抗生素有90多种。螺旋霉素是由微生物螺旋霉素菌所产生的。螺旋霉素由15个碳原子组成。结构见图1。二、生产工艺及废水来源抗生素的生产原料主要为粮食产品,原料在发酵时,产生大分子结构,然后结晶成为干粉。在进行化学合成反应时,加入乙酰酐就产生了乙酰螺旋霉素。生产乙酰螺旋霉素中发酵以淀粉水解糖或葡萄糖为碳源,以豆饼粉、骨质粉、玉米浆、尿素、为氮源,无机盐类包括硫、磷、钙、镁、钾等盐类。将发酵液加酸碱预处理后,用溶媒萃取法提取乙酰螺旋霉素,经过几次反复萃取,达到提纯和浓缩的目的。其生产工艺如图2所示。由图2可以看出,乙酰螺旋霉素废水主要由两部分:一部分是高浓度溶媒分离水,称为提取废水,也叫发酵废水,颜色为黄褐色;另一部分是洗涤废水,主要包括冲洗板框废水、滤布废水,也有其他清洗工段和洗地面等。其中提取废水的有机物浓度和抑菌物质最高,为该类废水的主要污染源,属难处理废水。废水混合后呈深棕色,有较强的刺激性气味。该废水主要含低级醇酯、抗生素、发酵酸、药物残渣等,废水稀释或搅拌时有较多的气泡产生。药品在生产过程中加入使用了许多溶剂及酸、醇类等有毒、有害物质作为辅助原料,因此产生的“厌氧+好氧”工艺在抗生素废水处理工程中应用及相关计算文/李向军(郑州工业大学)摘要:河南省驻马店中原制药厂采用“厌氧+好氧”法处理生物制药污水,处理效果稳定,达标排放。水处理工艺流程典型,值得推广,并总结了在设计中的一些经验和教训。关键词:抗生素厌氧+好氧CASS反应器厌氧反应器乙酰酐图乙酰螺旋霉素结构技术与应用Technology&Application技术与应用Technology&Application20082144水工业市场年第期http://www.jsbwater.com图2乙酰螺旋霉素生产工艺及废水来源项目原水浓度出水要求项目原水浓度出水要求CODCr(mg/L)12000≤300SS(mg/L)2000≤200BOD5(mg/L)6000≤150PH值6~86~9表1废水中主要污染物浓度及处理要求图3处理工艺流程技术与应用Technology&Application技术与应用Technology&Application废水有机物浓度高,溶解性和胶体性固体浓度高,悬浮物含量高,有毒、有害、有抑菌作用、难降解的废水。这就给废水的处理带来困难。若像某制药厂排放大量废水且没有进行处理,直接用水稀释排放掉,这样每年不仅白白浪费大量水资源,同时这么高浓度的废水的排放到水体中,会对环境造成污染。希望本处理方案能对有机制药废水处理提供一些经验。对于高浓度有毒、有害、难降解的废水在生化处理前有必要进行预处理,将废水中对活性污泥微生物有毒成分去除,并采取必要的方法提高废水的生化可降解性,然后再进行生化处理。制药废水设计水量:Q=2000m3/d废水中主要污染物浓度及处理要求见表1。三、污水处理工艺流程由于能使用的场地有限,故设计须考虑使用较先进可靠的处理工艺,且流程应尽可能简短,运行要稳定,管理维护要简便,节省基建投资,降低运行费用,合理布局,减少占地。污水处理工艺流程见图3。对废水的BOD和COD的比值大小进行研究后发现:采用生化处理法考虑到有机物浓度较高,可采用厌氧生物处理法以求较大幅度的降低BOD值,约1000mg/L左右,再串联好氧生物处理以求彻底处理。使用后发现效果良好。四、厌氧和好氧技术简介使用厌氧生物处理法处理高浓度有机废水有很大的优越性:1、能耗低。好氧法需要消耗大量能量供氧曝气费用随着有机物浓度的增加而增大;而厌氧法不需要充氧而且产生的沼气可作为能源废水有机物达到一定浓度后沼气能量可以抵偿消耗能量一般厌氧法的动力消耗约为活性污泥的1/10。2、负荷高。通常好氧法的有机溶剂负荷为2~4kgBOD/(m3·d)而厌氧法为2~10kgBOD/(m3·d),高的可达50kgBOD/(m3·d)。3、剩余污泥量少,且其浓缩性脱水性良好。好氧法每去除1kgCOD将产生0.25~0.6kg生物量而厌氧法去