抗生素生产包括微生物发酵、过滤、萃取结晶、提炼、精制等过程。以粮食或糖蜜为主要原料生产抗生素的废水主要来自分离、提取、精制纯化工艺的高浓度有机废水,如结晶液、废母液等,种子罐、发酵罐的洗涤废水以及发酵罐的冷却水等。因此废水有以下特点:
COD含量高
抗生素废水的COD一般都在5000~80000mg/L之间。主要为发酵残余基质及营养物、溶媒提取过程的萃取余液、经溶媒回收后排出的蒸馏釜残液、离子交换过程中排出的吸附废液、水中不溶性抗生素的发酵过滤液以及染菌倒罐废液等。这些成分浓度高,如青霉素废水CODCr浓度为15000~80000mg/L,土霉素废水CODCr浓度为8000~35000mg/L。
废水中SS浓度高(500~25000mg/L)
抗生素废水中SS主要为发酵的残余培养基质和发酵产生的微生物丝菌体,如庆大霉素废水SS为8000mg/L左右,青霉素废水为5000~23000mg/L。
成分复杂
抗生素废水中含有中间代谢产物、表面活性剂和提取分离中残留的高浓度酸、碱和有机溶剂等原料,成分复杂。易引起pH波动,影响生化效果。
存在生物毒性物质
废水中含有微生物难以降解、甚至对微生物有抑制作用的物质。发酵或者提取过程中因生产需要投加的有机或无机及生产过程中排放的残余溶媒和残余抗生素及其降解物等等,在废水中,这些物质达到一定浓度会对微生物产生抑制作用。
硫酸盐浓度高
如链霉素废水中硫酸盐含量为3000mg/L左右,最高可达5500mg/L,青霉素为5000mg/L以上。
此外,抗生素废水还有色度高、pH波动大、间歇排放等特点,是处理成本高、治理难度大的有毒有机废水之一。
抗生素废水处理案例
而①是制药企业生产抗生素产生的抗生素废水,这类废水早就已经成为公认难以处理的工业废水:有机浓度高、水质水量波动性大、可生化性差、成分复杂、毒性强等等原因。
在某个抗生素废水处理案例当中,废水分为了高浓度废水和低浓度废水,其中发酵废水和提取废水是属于高浓度有机废水,COD浓度可以达到100000mg/L,含有大量的生物难以降解物质,是整个系统中主要处理的对象,也是最难以处理的部分。
它的处理工艺分为预处理、生化处理以及深度处理,预处理主要对高浓度废水进行降低COD浓度以及去除难以生物降解的有机物,目的是达到可进入厌氧生物处理的范围;
生化处理是利用微生物的作用,将抗生素废水当中的有机物、氨氮等污染物进行去除,是承担整个系统的主要去除任务;
深度处理是将其剩余的有机物、抗生素、悬浮物等等指标进行再次处理,是承担起达标排放的最后关口。
预处理有铁碳微电解和芬顿氧化法,它是大部分高浓度废水和生物难以降解废水的选择之一。经处理后的抗生素废水中的大分子有机物大部分被氧化成小分子的有机物,而这两种联合起来也可以做到节省药剂的投放。
生化处理分为了厌氧生物处理和好氧生物处理,厌氧生物处理是可以在高浓度的情况下运行,对抗生素废水当中的有机物进行降解,UASB是其中的一种。
它具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点,作为能够将化工废水中的污染物转化成再生清洁能源沼气的一项技术,对于不同含固量废水的适应性也强,且其结构、运行操作维护管理相对简单,造价也相对较低,技术已经成熟。
深度处理有催化氧化、膜过滤、杀菌消毒等等,经上述的处理,抗生素废水是满足达标排放的标准。