发酵类制药废水处理工艺及相关案例分析 10页

发醉类制药废水处理工艺及相关案例分析摘取简要一、发酵类制药废水来源近年来，我国发酵类制药产业发展快速，产生了大量的废水。发酵类药物产品主要有抗生素、氨基酸、维生素和其他几大类型。发酵类药品的生产过程一般都需要经过菌种的筛选、种子制备、微生物发酵、发酵液预处理和固液分离、提炼纯化、精制、干燥、包装等步骤,生产过程中将会有产生大量的高浓度的有机废水，如图所示，由此对环境造成严重的污染。种子培养过滤废漉液*国体菌体浸提浸提剂溶废母液此废水主要可分为四类：（1）主生产过程排水；（2）辅助过程排水；（3）冲洗水；（4）生活污水。从图中可以看出发酵类制药废水在生产过程中排水点很多，高、低浓度废水的单独排放，有利于清污分流，高浓度废水间歇排放，酸碱度和温度变化比较大，污染物浓度高，如废滤液、废母液等的COD一般在10000mg/L以上。n二、发酵类制药废水水质特征及典型处理技术1．水质特征制药废水作为最难处理的工业废水之一，废水中的污染主要来源于菌渣的分离，溶剂萃取，精制，药品回收设备，地面冲洗水处理等生产过程。高浓度的发酵类废水的CO哈量一般在10000mg/L以上，BOD5/COD1差异较大，废水带有较重的颜色和气味，容易产生泡沫，废水的pH值、水质、水量的波动大等。2．发酵类制药废水有以下几个较为明显的共同点：（1）污染物的种类繁多，成分复杂；（2）冲击负荷大，废水的水质和水量随时间变化很大；（3）含抗生素，对微生物的生长有抑制和阻碍的作用；（4）氮的浓度高，碳氮比低；（5）悬浮物浓度高；（6）色度高；n7）硫酸盐浓度高；(8)80口5£0比值低，可生化性极差，难生物降解的有机物成分高1．典型处理技术1)铁碳微电解法：以Fe-C作为制药废水的预处理工艺，可大大提高出水的可生化性。采用铁炭-微电解-厌氧-好氧-气浮联合工艺处理医药中间体生产废水，COD勺去除率可达20%1)臭氧氧化法：不但能提高抗生素废水的BOD5/COD同时能较好去除废水中COD应用臭氧氧化技术对抗生素制药废水进行处理。结果表明，在废水pH值不变的条件下，臭氧氧化过程COD?除率均可达到75%以上。3)Fenton试剂法：是亚铁盐和H2O田勺组合，在处理青霉素废水的方面有较好开发前景。Fenton氧化不但能有效的去除废水中有害有机物质，它同样也是有效的预处理技术，可以改变有机物成分有利于后续更好的生物降解；并且可以在后续的生物处理过程中能够减少微生物的毒性。4)光催化氧化法：具有新颖、高效、对废水没有选择性且不产生二次污染，因此具有良好的应用前景。对不饱和烃的降解尤其适用。5)厌氧法：国内对高浓度有机制药废水的处理主要采用厌氧法，但厌氧法一般不能单独使用要经过进一步的后续好氧生物处理。优点是可直接处理高浓度的有机制药废水，产生的甲烷可回收利用，节能且剩余污泥量少。n3)序批式间歇活性污泥法(SBR)：已成功应用于制药工业生产的有机废水处理中，缺点是污泥沉降、泥水分离时间较长。针对高浓度废水的处理，往往需要投加粉末活性炭(PAC)来保持较高的污泥浓度，减少泡沫，阻止污泥膨胀的发生，提高污泥沉降性和泥水分离能力、污泥的脱水能力等，从来提高去除效果。例如采用SBRC艺处理青霉素制药废水时，可以同时克服传统好氧工艺能耗高、稀释水量大和传统厌氧工艺相比对于预处理要求高、运行管理费用高的缺点。7)循环式活性污泥法(CASS&):与SBRffi比，优点是可以更好的去除对难降解的有机物；进水过程是连续的；比SBR!的抗冲击能力更好。1．发酵类废水处理工艺1)好氧移动床生物膜法(MBBR)MBBRM通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率的一种污水处理方法。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化n反应同时存在，从而提高了处理效果。该方法是一种新型高效的污水处理方法，兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，充分发挥附着生物膜和悬浮活性污泥两者的优势。与普通的填料相比，动力消耗极低，可以和废水频繁且多次的MBBR好毓反应器的示意图①I曝冤管②¥曝气头③>If环挡板卬J上下靖环导流板⑤.隔离导瓶板⑥1防止域科流失⑦I防止填料沉枳进行接触，因此称为“移动的生物膜”。MBB时微生物种类繁多，其各微生物专性强；食物链长。污泥浓度比普通活性污泥法高5~10倍，曝气池污泥总质量浓度最高可达30~40g/L,可以在填料单元内形成从细菌-原生动物-后生动物的食物链；污泥沉降性能强，便于固液分离；同时能够处理低浓度的污水。2）特异性流化生物膜法（SMBBR）SMBBR：艺技术是基于MBBR勺一种改进技术。根据MBBR勺特点,选用特殊的SDC-03型聚乙烯生物载体作为填料，选用特定的高活性反硝化菌DNF409乍为菌种，组合成SMBBR：艺。SMBBRJ传统的MBBR勺运行方式相似为：在氧气充足的条件下，微生物在填料的表面聚附着形成生物膜，当废水以一定的流速流过填料时，生物膜中的微生物能够吸收分解水中的有机物，从而使污水得n到净化，同时微生物得到增殖，生物膜也逐渐增厚。当生物膜达到一定厚度时，由于向生物膜内部扩散的氧受到限制，从而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态，但其表面仍然是好氧状态，形成厌氧一好氧的有效处理机制。―txl曝气管鼓风机房「溢流口（出水口）「高水位排水阀-I中水位排水阀「低水位排水阀三、发酵类废水工艺流程案例SMBBR[:艺和CASSE艺相比，SMBB单位容积反应器内微生物量为CASST艺的5~20倍，处理能力强，对水质、水量、水温变动的适应性强。SMBB不会出现污泥膨胀现象，能保证出水悬浮物含量较低，运行管理方便。并且剩余污泥产量为CASS也白1/4,污泥处置费用低。食物链较长，生物膜内同时存在硝化与反硝化反应，所需空间少、占地省。而且CO或荷率高，空气氧的利用率高，抗冲击负荷能力强且不需要设置回流装置，能量消耗较低。某公司主要生产辅酶Q1Q废水主要污染物为生物发酵剩余的营养物质、生物代谢产物等。原水的水质水量变化较大，其成分复杂，碳氮营养比例失调（氮源过剩），硫酸盐和悬浮物含量高，废水带有较重的颜色和气味，易产生泡沫，含有具有抑菌作用的难降解物质。n暝目COD/(mg/L)NHb-N/(rnq/L)mg/L)TP/(mg/L)色度/倍■温度/T数值970~2000310-370270-63037-50150^007-822-2611R533=5w41.7717<37.7174表1原水水质情况席日后至独咬目阳值衿诩盟拄as1pH®6。9金豆宸出苞捧红口2色度i释碎右黠｝制。3导浮妫砧。A五S生化S氢星（R仇＞5）40(30)5七字需氧县（COI^cr）120(100)嚣5S(25)rJr兰丽70(50)aE举L09息有忖诉4Ct30)10急生垂住［TqCI理性三至）0,1IL总算12息鼠化物0.5表2新建企业第亏染刨瞅法瞪限他（单位:ing.L（pH＜色度除外））庄：造号内m斓脸用工同忖生产发酵装埠日各u；•”用利理舍三产空业图2CASS工艺流程通过此对比实验不难发现，SMBBR：艺对去除发酵废水中TP、色度、SS的优势更为明显。SMBBRfNH3-NCOD勺去除相比于CASSE艺无明显优势，但抗冲击能力较强，出水相对稳定，相同运行参数下处理发酵类制药废水，SMBBS：艺效果优于CASST艺。n2,案例二浙江仙居县某制药有限公司主要生产皮质激素、性激素、孕激素,同时还生产肌松类等产品，生产废水水量为1950m3/d,具有pH低、CODCr高、成分复杂等特点。根据来源和水质主要为高浓度废水、发酵废水、浓废水和低浓度废水，此外还有少量含铭银废水和四氢芙蔡废水（四氢芙祭废水可经蒸发回收）。通过试验及前期调研水质特点，拟采用一级气浮一兼氧一MBBRSBR-斜管沉池一二级气浮工艺对其进行处理，要求出水CODCr<400mg/L达到《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082—1999）要求，车间废水类别及其水量水质见表3,工艺流程见图5。，水类别水量（m3/d）CODcr(mg/L)pH•浓度废水127510001~3n河废水63443504~5农废水86058484~5氐浓度废水10008006~9表三车间废水类别及其水量水质PAM岛浓度废水J发酵度水!杷忸外运一标语费机-1污泥F厢池］N,3V-K^i|Lv^91VB；,IJ1HIB达标棒放T速工浮池Is靛可+而他H均丽卜楹;反庙而——水一水麋池丹——J图5废水处理工艺流程项目pHCODcr(mg/L)，浓度废水1~349850一级气浮出水~34985,质池废水7~85800~6600兼氧池~2500~2800SBR也废水~500~600nJ级气浮池出水7~8135~200小准值6~9150表四系统对废水的处理效果工程采用一级气浮一兼氧一MBBR-SBR-二级气浮工艺，既提高了高浓度废水的可生化性，提高了具有机物降解能力，又有两级生化系统以及二级组合气浮出水作保证。系统从投产运行至今一年多来，一直稳定运行，出水满足《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082—1999)要求。四、参考文献赵倩.特异性流化生物膜(SMBBR处理发酵类制药废水中试研究.内蒙古科技大学，2015韩剑宏.SMBB硒处理发酵类制药废水.化工环保，2015敬双怡.CASS和SMBB处理发酵类制药废水对比研究.工业水处理，2015刘媛.MBBR处理城镇污水的基础研究：［学位论文］.西安：西安建筑科技大学，2007周小红.MBBR及组合工艺氮磷的去除规律和污泥性能的研究:［学位论文].上海:同济大学，2007