目前,我國生產抗生素的企業達300多家,生產占世界產量20%~30%的70個品種的抗生素,產量年年增加,現已成為世界上主要的抗生素制劑生產國之一。目前抗生素生產中篩選和生產、菌種選育等方面仍存在著許多技術難點,從而出現原料利用率低、提煉純度低、廢水中殘留抗菌素含量高等諸多問題,造成嚴重的環境污染。
抗生素廢水的來源及特點
抗生素生產包括微生物發酵、過濾、萃取結晶、提煉、精制等過程。以糧食或糖蜜為主要原料生產抗生素的廢水主要來自分離、提取、精制純化工藝的高濃度有機廢水,如結晶液、廢母液等,種子罐、發酵罐的洗滌廢水以及發酵罐的冷卻水等。因此廢水有以下特點:
1、COD含量高
抗生素廢水的COD一般都在5000~80000mg/L之間。主要為發酵殘余基質及營養物、溶媒提取過程的萃取余液、經溶媒回收后排出的蒸餾釜殘液、離子交換過程中排出的吸附廢液、水中不溶性抗生素的發酵過濾液以及染菌倒罐廢液等。這些成分濃度高,如青霉素廢水CODCr濃度為15000~80000mg/L,土霉素廢水CODCr濃度為8000~35000mg/L。
2、廢水中SS濃度高(500~25000mg/L)
抗生素廢水中SS主要為發酵的殘余培養基質和發酵產生的微生物絲菌體,如慶大霉素廢水SS為8000mg/L左右,青霉素廢水為5000~23000mg/L。
3、成分復雜
抗生素廢水中含有中間代謝產物、表面活性劑和提取分離中殘留的高濃度酸、堿和有機溶劑等原料,成分復雜。易引起pH波動,影響生化效果。
4、存在生物毒性物質
廢水中含有微生物難以降解、甚至對微生物有抑制作用的物質。發酵或者提取過程中因生產需要投加的有機或無機及生產過程中排放的殘余溶媒和殘余抗生素及其降解物等等,在廢水中,這些物質達到一定濃度會對微生物產生抑制作用。
5、硫酸鹽濃度高
如鏈霉素廢水中硫酸鹽含量為3000mg/L左右,最高可達5500mg/L,青霉素為5000mg/L以上。
此外,抗生素廢水還有色度高、pH波動大、間歇排放等特點,是處理成本高、治理難度大的有毒有機廢水之一。
MBR處理抗生素廢水
抗生素廢水成分復雜,COD 高且難降解,單純的物理法或化學法通常只能去除廢水中的一種或幾種污染物,因此在實踐中,以好氧處理或厭氧處理以及厭氧+好氧等組合工藝為主的生物處理法也常被用來改善處理效果。
膜分離技術與生物處理法的高效結合組成了MBR 法(膜生物反應器法)。利用膜生物反應器處理青霉素生產廢水,發現污泥濃度在10 g/L 左右較合適,運行一段時間,當COD 進水濃度在3000 mg/L 時,出水濃度基本維持在300 mg/L 左右,去除率高達90%。
利用上流式厭氧污泥床反應器(EGSB)對青霉素廢水進行了厭氧生物處理系統研究。研究發現,反應器啟動后,當廢水投加量小于七成,進水COD 濃度在6000 mg/L時,COD 的去除率可達80%以上。
MBR是指將超、微濾膜分離技術與污水處理中的生物反應器相結合而成的一種新的污水處理裝置。這種反應器綜合了膜處理技術和生物處理技術帶來的優點。超、微濾膜組件作為溺水分離單元,可以完全取代二次沉淀池。與傳統工藝比較,這種將膜與生化反應相結合的MBR工藝有明顯優勢。
華盛MBR特點:
1、MBR出水水質高,不受進水水質波動的影響;2、占地面積小;3、活性污泥泥齡更長,污泥排放量更少;4、節省運行成本;5、更換方便