发酵类制药废水处理工艺研究

张春红,左 慧

(天方药业有限公司 环保节能部, 河南 驻马店 463000)

1 发酵类制药的生产流程包括

微生物发酵、过滤、萃取结晶、化学方法提取、精制等过程。排放的废水主要来自提取工艺的结晶液、废母液、洗涤废水、冷却水等。废水中的污染物主要来源于产品发酵过程中残留的培养基、菌丝体、代谢产物和有机溶剂等，成分复杂、有机物浓度高、具有生物毒性、可生化性差且水质波动大，是治理难度大的有毒有机废水之一。

2 发酵类制药废水处理方法

发酵类制药废水的处理方法可归纳为以下几种: 物理处理方法、生物处理方法、化学处理方法等。

2.1 物理处理方法

由于发酵类制药废水成分复杂、有机物浓度高、具有生物毒性、可生化性差，所以直接进入生化单元会造成废水处理效果差，成本高等问题。因此一般采用物理处理方法作为后续生化处理的预处理方法以降低水中的悬浮物和减少废水中的生物抑制性物质，或用作深度处理实现处理出水达标排放，或实现废水中有用物质的回收。目前抗生素生产废水处理方面，应用的物理处理方法主要包括: 混凝沉淀、气浮、膜分离、吸附法和吹脱等。

混凝沉淀是制药废水中最常见的深度处理工艺。采用混凝沉淀法作为深度处理工艺对某制药废水进行了中试研究。实验结果显示，处理后的废水COD 浓度从204 mg/L 处理到出水70mg/L 左右，去除率达到65.7%。采用混凝沉淀法作为预处理工艺对某发酵废水进行的中试研究结果显示处理后的废水COD 浓度从1478mg/L 处理到681mg/L 左右，去除率达到54%，处理效果显著，为选择有效的生化处理工艺创造了有利的条件。

气浮法的原理是设法使水中产生大量的微气泡，以形成水、气及被去除物质的三相混合体，在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下，促进微细气泡粘附在废水中的污染物上，因粘合体密度小于水而上浮到水面，实现固液或液液分离的过程。某制药厂采用浅层气浮装置对制药废水进行预处理，在适当的药剂配合下，SS的平均去除率可在90%左右，CODcr的平均去除率可在10%左右。

膜分离法是利用分离膜具有选择透过性的特点，在外力作用下对污水等组分进行分离、提纯等。根据制药废水的不同，又可以把膜分离法分为渗析和渗透。该方法具有能耗低、分离效率高、操作简单、无二次污染等优点。目前在工业污水处理过程中有着广泛的应用。

吸附法是通过吸附材料对污染物的吸附特性，降低污染物质的含量。常见的吸附剂主要有活性炭、吸附树脂、腐殖酸等材料。其中活性炭是一种主要的介质。活性炭具有很多孔，在它的表面有很多很细的微孔，正是由于这些原因，活性炭在所有物理介质中，它的吸附能力是最强的，能够有效减少废水中的色度、臭味、消毒副产物、重金属等。

吹脱法是将废水的pH值调节至碱性，使离子态铵转化为分子态氨，再将废气与气体接触，使氨氮从液相转移到气相。该法去除氨氮具有效果较好、操作简便、易于控制等优点，是目前常用的物化脱氮技术，刘华等人利用蒸氨/氨吹脱两级工艺处理高浓度氨氮废水，氨脱除率达到90%以上。

2.2 生物处理法

生物处理技术一般包括: 好氧处理法、厌氧处理法、光合细菌处理法等。主要是通过微生物的合成和分解等作用降解废水中的污染物。由于发酵类制药废水COD高，成分复杂，单独运用一种生物处理方法难以实现达标排放，所以厌氧-好氧组合处理即成为抗生素生产废水的主要处理流程。在对某制药厂废水处理中试研究结果显示采用ABR-普通活性污泥法工艺处理后COD去除率为94.7%，采用水解酸化-双级UBF-CASS工艺处理后COD去除率为94.3%，采用水解酸化-EGSB-SBR-生物流化床工艺处理后COD去除率为95.7%，采用水解酸化-UBF-普通活性污泥工艺处理后COD去除率为86.1%，且各水质指标均满足《化学合成类制药工业水污染间接排放标准》标准B。

某制药厂抗生素废水分别采用IC厌氧和UBF处理，IC和UBF对SS、COD、BOD5的去除率分别为56.3%、83. 2%、90. 1% 和71.5%、80. 7%、91. 3%; 对厌氧处理出水再经过好氧处理后，出水达到《发酵类制药工业水污染物间接排放标准》标准B。

2.3 化学处理法

3 总结与展望

对于抗生素生产废水治理，人们从物理方法、化学方法与生物方法方面已经进行了大量研究，但是不同的制药企业废水

成分差别大、有机物浓度高、具有生物毒性、可生化性差且水质波动大，仅仅依靠单一的污水处理技术显然不能满足排放标准的要求。近些年大家研究的热点是通过组合工艺，分段设计，进行不同的优化组合，可以达到满足出水水质的要求。因此对于难降解的抗生素生产废水，在减少源头排放的同时，宜分质收集，采用多种优化的组合工艺，以提高废水处理系统的稳定性和整体处理效果。

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