高浓度抗生素化学制药废水的处理

高浓度抗生素化学制药废

水的处理

Final revision on November 26, 2020

高浓度抗生素化学制药废水的处理*

卓世孔1程汉林白明超

（广州环发经贸发展公司，广州510180）

摘要采用微电解-厌氧水解-生物铁法-混凝串联工艺处理头孢类抗生素化学制药高浓度有机废水，结果表明，当微电解、厌氧水解和生物铁法水力停留时间分别为4、

24和6 h，进水COD

Cr 4000～4500 mg/L，BOD

5

800～1200 mg/L，出水可达地方排放标

准。

关键词抗生素微电解厌氧水解生物铁混凝

Treatment of high concentration organic wastewater from antibiotic pharmacy industry Zhuo Shikong, Cheng Hanlin, Bai Mingchao. Guangzhou Huanfa Economy Trade Development Company, Guangdong, 510180

Abstract: High concentration organic wastewater from cephalosporin antibiotic pharmacy industry was treated by the “micro electrolysis-anaerobic hydrolysis-biological iron-coagulating” technology. The result

indicates that the effluent COD

Cr and BOD

5

are below the first grade standards

of the local wastewater drainage in the second period, when the COD

Cr and BOD

5

load is kept at 4000~4500 mg/L and 800~1200 mg/L, and the HRT of micro-electrolysis, anaerobic hydrolysis and biological iron is 4 h, 24 h and 6 h, respectively.

Keywords: Antibiotic Micro-electrolysis Anaerobic hydrolysis Biological iron Coagulating

抗生素化学制药废水是一类浓度高、色度高、含难生物降解物和微生物生长抑制剂的高浓度有机废水，是制药废水中最难处理的废水之一，是我国制药行业废水治理的重点。目前国内外抗生素工业废水处理技术研究时有报导，但实际应用的治理技术不多且不成熟 [1]，而专门针对头孢类抗生素化学制药废水的处理研究未见报导。本文采用微电解-厌氧水解-生物铁法-混凝工艺, 对某制药厂头孢类抗生素化学制药高浓度有机废水进行了试验研究。

1 材料与方法

废水来源与水质特性

试验用废水取自某化学制药厂集水池，该厂生产头孢类抗生素原料药，如头孢硫脒、头孢曲松钠、头孢哌酮钠、头孢噻肟钠、头孢他啶等，每日废水排放量数百吨。废水组成复杂，除含有抗生素残留物、抗生素生产中间体、未反应的原料外，还含有少量合成

1第一作者：卓世孔，男，1956年出生，工程师，主要从事环境污染治理和研究。

* 广州市重点污染源防治项目（穗环计[2002]126号）

过程中使用的有机溶剂，如乙醇、丙酮、二氯甲烷、吡啶、噻吩等。废水水质情况如表1所示。

表1 废水水质情况

试验流程

本试验采用的工艺流程如图1所示。

试验装置

微电解池：采用D100×1000有机玻璃反应器，内填充生物铁复合填料；厌氧水解池：采用D250×1000有机玻璃反应器，内安装搅拌器并填充适量生物铁复合填料；生物铁池：采用完全混合式活性污泥反应器，内设有活性污泥回流隙，回流污泥由隙间回流至曝气池内，有效容积9 L。

试验分析方法

COD采用重铬酸钾法[2]；BOD采用五日生化需氧量法[2]。

2 结果及讨论

微电解实验

废水由柱底部进入微电解柱，上部流出进入沉淀池自然沉淀，沉淀时间为2 h。压缩空气由柱底部的陶瓷砂芯曝气头分散进入柱内，控制水气比为8∶1，研究反应时间（停留时间）对处理效果的影响。结果如表2所示。

表2 微电解试验结果

显然，内电解试验有明显的COD

Cr

去除效果，废水B/C提高，延长反应时间有利于提

高COD

Cr 的去除率，但BOD

5

去除率下降，原因是：铁的氧化还原反应和原电池反应以及反

应产生的新生态的[H]和[Fe2+]破坏了废水中抗生素杂环类有机物、有机氯化物、硝基化

合物等物质的分子结构，使废水可生化性提高，同时由于电化学附集、物理吸附以及铁的混凝和铁离子的沉淀作用，使废水中部分大分子物质以物理形态分离去除[3]。当反应时间达4 h，COD

Cr

去除率达％，B/C由提高到。如继续延长反应时间，已无多大意义。厌氧水解试验

经微电解处理后废水COD

Cr

仍较高，且废水仍含有难生物降解物和微生物抑制生长剂，如此时进入好氧生化处理装置，难以达到预期效果，因而在好氧处理之前增设厌氧水解处理，废水中大分子物质被厌氧微生物降解成小分子物质，进一步提高废水的可生化性。接种污泥取自生产厂氧化沟底部深层污泥，厌氧污泥经长达两个月驯化后，厌氧水解池反应器稳定运行，试验结果如表3所示。

表3 厌氧水解反应器稳定运行试验结果

可见，当水力停留时间为24 h，COD

Cr

去除率达30％，B/C已提高到。试验中观察到反应器内形成了较好的颗粒状污泥，污泥比重大，难以从反应器上部冲出而截留在反应器内，从而使反应器保持较高的污泥浓度。

将一般的厌氧塑料填料代替反应器内的生物铁复合填料，进行相同的厌氧水解试验，

COD

Cr

去除率不到15％。生物铁复合填料作为厌氧填料能取得较好去除效果的原因是：铁填料对水解酸化阶段有很好的强化作用，铁的腐蚀有利于厌氧微生物的附着生长，同时铁的混凝沉淀能形成较大的颗粒污泥，有利于亲铁微生物的生长、繁殖，有效地解除抑制性有机物对微生物的生长抑制，从而取得较好的去除效果[4]。

生物铁法处理试验