发酵类制药废水处理工艺及相关案例分析摘取简要

1、发酵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。菌渣菌体枝提 帽废母液废滤液 *囲体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

2、，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 10 000 mg/L 以上。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 COD含量一般在10000mg/L以上， BOD5/CO值差异较大，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

3、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；7）硫酸盐浓度高；(8) B0D5/C0比值低，可生化性极差，难生物降解的有机物成分高3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%2) 臭氧氧化法：不但能提高抗生素废水的BOD5/CO,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

4、CODfc除率均 可达到 75%以上。3) Fenton试剂法：是亚铁盐和H2O2的组合，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

5、水， 产生的甲烷可回收利用， 节能且剩余污泥量少6) 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SBR工艺处理青霉 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法):与SBR相比，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

6、的；比SBR法的抗冲击能 力更好。4发酵类废水处理工艺1) 好氧移动床生物膜法 (MBBR)MBBR是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

7、，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MBER好氛反应器的示惫图 T曝汽管 > 嚟气头® > If环箱扳1上下循环导涼板 些!隔葛导碱板 1防止靖料舐失 T訪止填料沉积进行接触，因此称为“移动的生物膜”。MBBF内微生物种类 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510倍， 曝气池污泥总质量浓度最高可达 3040 g/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

8、）特异性流化生物膜法（SMBBR）SMBB工艺技术是基于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SMBB工艺。SMBB与传统的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

9、制。txl曝气筲鼓风机房厂溢流口（出水口）高水位排水阀-I中水位排水阀低水位排水阀发酵类废水工艺流程案例SMBB工艺和CASSE艺相比，SMBB单位容积反应器内微生物量 为CASST艺的520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池的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COD负荷率高，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。1.案例一某公司主要生产辅酶Q10废水主要污染物为生物发酵剩余的营

10、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。waCOD/ ( mg/L)NHa-N/ (rng/L)Wl mg/L TP/( mg/ L J色1却倍数值970-2000310-37027063037-50150007-822-26均值1185417717<37.7124表1原水水质情况斑佰1pH®6'9企佃炖拄板口2色農乍辱點363.0A五H生化專氢呈（EDD5 ）40(30)5( COCTcr)120 (100 )35<2S)*

11、770(50)aL094C (30)10ete住（七审性兰童）0,1IL3+012息刼it物0.5表2鲂建全业狀亏樂伽曲浓直限値（单位:ing.L（pH色廈除外】）图2 CASS工艺流程通过此对比实验不难发现，SMBB工艺对去除发酵废水中TP、色 度、SS的优势更为明显。SMBB对NH3-N COD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，SMBB工艺效果优于CASSE艺。2.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 1950 m3/d,具有pH低、 CODCr高、成

12、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，此外还有少量含铬镍废水和四氢芙萘 废水（四氢芙萘废水可经蒸发回收）。通过试验及前期调研水质特点， 拟采用一级气浮一兼氧一MBBSBR-斜管沉池一二级气浮工艺对其 进行处理，要求出水CODCrv400mg/L达到污水排入城市下水道 水质标准（CJ 3082 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。废水类别水量（m3/d）CODcr (mg/L)pH高浓度废水275100013发酵废水634435045浓废水860584845低浓度废水100080069表三车间废水类别及其水量水质PAM、细气i

13、NaiSffifftJtfS 水 粮驢水y 发稍股水迖标排放一二圾I浮抱一 SIIR?®M BB G屜卜片丽卜盘7鬲丽收集池2图5 废水处理工艺流程项目pHCODc( mg/L)高浓度废水1349850一级气浮出水34985均质池废水7858006600兼氧池25002800SBR也废水500600二级气浮池出水78135200标准值69150表四 系统对废水的处理效果工程采用一级气浮一兼氧一 MBB SBF二级气浮工艺，既提高 了高浓度废水的可生化性，提高了其有机物降解能力，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 (CJ 3082 1999)要求。四、参