1 引言
生物制药主要是利用微生物将粮食等有机原料进行发酵、过滤、提炼,从而生产出各种抗生素、氨基酸以及一些药物中间体的过程。在生物制药废水中,主要存在含菌丝体、残余营养物质、微生物代谢产物、调节pH用的酸碱以及有机溶剂等物质,因此生物制药废水具有高化学需氧量、高悬浮物含量、高有机物浓度、高硫酸盐等等特点,是一类处理净化非常困难的废水。当前,我国对环境保护工作的重视程度越来越高,对废水排放的标准和要求也越来越高,因此是否能够采取有效的处理工艺将生物废水进行净化已经成为制约生物制药企业发展的关键因素。本文就生物法处理生物制药废水进行了综述,希望对生物制药企业污水处理工作有一定的指导意义。
2 生物法在生物制药废水处理中的应用
2.1 臭氧-生物法处理制药废水
臭氧-生物法处理制药废水是浙江工业大学戴启洲等人提出的一种有效的生物制药废水处理方法。戴启洲等人利用浙江某生产核苷类抗病毒系列、消炎镇痛系列等原料药和中间体的公司的废水作为研究对象,对臭氧-生物法处理制药废水的效果进行了研究。实验表明,该废水具有浓度高、可生化性差、水质变化大、含盐量高等特点。该工艺设计的主要构筑物有调节池、臭氧氧化塔、综合废水调节池、一级生化综合池、二级生化综合池、污泥浓缩池以及综合机房。
高浓度的生物制药废水经过中和沉淀的预处理之后进入调节池,之后进入混凝反应池。从混凝沉淀池出来的水经砂滤后进入一级臭氧氧化处理,从而去除大分子污染物和COD。之后,再进入综合废水调节池,利用A2/O工艺提高废水的可生物降解性。然后在二沉池内进行泥水分离,使得污泥分回流到厌氧池、兼氧池和好氧池,而剩余的污泥则进入污泥浓缩池。该工艺通过两段臭氧、生物处理技术联用,从而有效的降解了制药废水中的有机物,使出水水质达到国家要求的排放标准,为企业的进一步发展起到了积极的促进作用。
2.2 序列间歇式好氧活性污泥法处理生物制药废水
佘宗莲等人通过好氧SBR法对生物制药废水进行了处理。该研究利用序列间歇式好氧活性污泥法,在常温下采用限制曝气方式处理制药废水。该实验对对废水中是否投加氮、磷对去除效果的影响、不同曝气时间、不同进水浓度等工艺参数进行了研究,并且对污泥性能进行了测试,并且对CODCr降解动力学进行了研究。研究结果表明,序列间歇式好氧活性污泥法处理生物制药废水具有很好的可行性,能够达到生物制药工业废水二级排放标准,并且该法处理效果稳定,运行管理灵活,能够依据进水有机物浓度的高低对曝气时间进行灵活调节,非常适合处理水质水量不稳定的制药废水。该实验还验证了生物制药废水中营养较为充足,因此在使用好氧生物法进行处理时不需要再添加另外的营养物质。
2.3 水解酸化-生物接触氧化工业处理生物制药废水
宁蔚等人对水解酸化-接触氧化工业处理抗生素制药厂生产废水进行了研究。该研究主要是针对南京某生物制药有限公司的发酵工艺和洗涤过程产生的高浓度有机废水。实验表明,该公司的废水具有成分复杂、有机物浓度高、色度深、难降解以及对生物产生抑制作用的毒性物质和间歇排放等特点。该工艺的主要处理构筑物和设备有调节池、水解酸化池、接触氧化池、沉淀池、污泥浓缩池。该工艺的水解酸化单元能够有效的降解部分有机物,同时提高了废水的可生化性,并且有效的降低了废水色度。生物接触氧化工业有机负荷高,耐冲击负荷能力强,出水水质稳定。该工艺经工程运行结果表明在进水CODCr、BOD5、SS的质量浓度分别为4622、1209、1356mg/L,色度为1000倍,pH值为7.5时,处理后出水CODCr、BOD5、SS的质量浓度分别为316、95、324mg/L,色度为220倍,pH值为7.8,去除率分别为93%、92%、76%和78%,出水各项指标符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准。
2.4 UASB-A/O工艺处理生物制药废水
果志强针对深谷制药废水有机物浓度高、氨氮高、难生物降解等特点,提出了UASB-A/O工艺处理生物制药废水。该研究的内容主要有对厌氧工艺段UASB反应器的启动、污泥接种以及UASB反应器运行效果及影响因素分析,并且对好氧工艺段A/O启动条件和反应器启动时的运行状况进行了分析,同时对污泥负荷、氨氮浓度以及MLSS对反应器的影响进行了考察。最后,作者还对UASB-A/O联机调试启动的问题进行了解决,对总体的运行情况也进行了分析。实验结果表明,UASB对COD的去除率能够稳定在百分之五十左右,处理后出水COD浓度在1700-2100mg/L左右。A/O工艺对COD的去除率在百分子八十以上,出水氨氮平均去除率在百分子八十三。利用UASB-A/O组合工艺处理生物废水,在正常运行的情况下,COD总去除率在百分子九十五,总出水COD平均浓度为187mg/L,氨氮平均浓度为13.4mg/L,达到了国家固定的排放标准。该研究表明UASB-A/O工艺处理生物制药废水具有稳定、良好的效果,并且能够有效降低治理环境的投资和运行费用,符合我国废水处理技术的要求。
3 结语
制药工业已经进入了一个迅速发展的时期,因此制药废水引发的水污染问题也日益严重,逐渐受到了国内外相关部门的重视。长期实践表明,生物法处理制药废水是最经济可行的废水处理方式,但是无论是厌氧工艺,好氧工艺还是厌氧-好氧结合工艺都有其各自的优点和劣势,在实际生产过程中,需要针对实际情况进行改良,研究和开发出更加符合自身情况的废水处理工艺是每个生物制药企业面临的重要任务。随着技术的发展,生物法处理生物制药废水将会有更深入的发展,为制药企业带来更多的经济效益和社会效益。
参考文献
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