含抗生素污水处理技术研究进展

赵良伟

山东杨帆环保工程股份有限公司 山东济南 250000

含抗生素废水为典型的有机废水之一，其处理技术在污水处理行业具有一定的代表性。作为抗生素生产和使用大国之一，在我国深入研究降解抗生素废水处理技术更具实践意义。自产生以来，抗生素已成为人类生活中不可或缺的药物之一。抗生素类药物在我国使用日趋广泛，同时，不断改进研究分析抗生素的新技术。

1 抗生素废水产生的原因及特点

1.1 抗生素废水产生的原因

现代抗生素工业生产过程主要通过菌种制备、孢子制备、种子制备、发酵、提取精制等步骤来实现。在这些生产步骤当中，因为生产需要都会产生大量的工业废水，比如说废弃母液、结晶液、生产设备洗涤废水等。

1.2 抗生素废水的特点

抗生素废水中残留的抗生素及中间体仍然有着较高的浓度，还会有较多的悬浮物、硫酸盐，因此这些废水成分复杂，不仅包含各种中间代谢产物，还有不少表面活性剂残留。它们不但有着普遍的物理污染作用，还有一定的生物毒性。这些工业废水一旦不经过处理排入自然水体之中，不但会对自然环境造成危害，而且由于其中富含的多种物质能够消耗水体中的氧气会造成水体富氧化，还会对生态系统造成不好的影响[1]。

2 抗生素废水常用处理方法

2.1 物化处理法

物理法一般有格栅去除、混凝法、沉淀法、吸附法、气浮法、汽提法等。①格栅去除。把粗、细格栅安装在废水的进水口，除掉一些大颗粒物质跟SS，防止管道管路被这些杂质堵塞，常把格栅当作废水治理的第一步，以免在后面的治理工程中出现问题。②混凝法。该法是通过预先向废水中添加化学药剂，使胶体脱稳，在分子间作用力下，使脱稳胶体生成微小的聚集体，并与水中细微悬浮物絮凝，最终借助重力作用去除杂质的方法。该法在净化抗生素废水中扮演着重要角色，对于去除细微悬浮物状态下的有机和无机污染物具有显著效果。混凝法容易受到pH、水温、浊度、共存杂质等影响。该法虽然在去除悬浮物方面效果显著，但投入的药剂量不当也会对水体造成污染，占地面积较大，浪费空间，并且还需要考虑到水质变化时，药剂投加种类的变化，操作麻烦，费时费力。③沉淀法。由于悬浮物跟水的重力不同，含有大量颗粒物的废水，人们可利用重力作用将杂质高效简单去除。这种方法操作简单，运行方便，在去除悬浮物方面的效果很好。④吸附法。吸附法是利用固体材料多孔的特性，将废水中的污染物吸附去除，从而达到去除杂质、净化废水的目的。吸附法的优点在于可以回收部分材料，大大节约资源。相关研究表明，如果把废水进行吸附预处理，那么废水的净化效率可以大大提高。⑤气浮法。气浮法主要是通过各种方法让废水中充满微小气泡，气泡扩散分布到整个池子中，形成一个三种相态的共存模式，然后通过各种作用让废水中的细小杂质融入气泡中，随着气泡的上浮，杂质也上浮，方便去除。气浮池对轻小型杂质的去除效率极高，但是对大型杂质的去除效果不好，而且建造费用高，设备维护贵，一般用在中小型废水的治理上[2]。

2.2 生物处理法

生物处理技术主要包括活性污泥处理技术与微藻处理技术。活性污泥法是目前污染物处理的常用方法，其去除污染物的机理包括活性污泥的吸附作用以及微生物对污染物的降解作用。活性污泥法根据微生物种类不同主要分为好氧法和厌氧法，而根据工艺的不同，又分为传统活性污泥法（CAS）、序批式活性污泥法（SBR）、序批式生物膜反应器法（SBBR）及膜生物反应器法（MBR）。研究表明，活性污泥法可有效去除喹诺酮类抗生素，主要通过生物降解（14.9%-43.8%）及吸附作用（Kd，534-1137L/kg）。活性污泥法在污染物的处理中是一种有效且成本较低的处理方法，应用较为广泛，但由于抗生素本身是一种抑制细菌等微生物的药物，在长期接触过程中，细菌的耐药性会逐渐积累而导致新型污染物抗性基因的产生。微藻是一种分布较为广泛的生物，可以将污染物作为营养物质吸收，将光能转变为化学能进行储存，微藻处理污染物是一种低成本、环境友好型的处理技术。微藻处理污染物后的生物质还可被进一步利用，用作食品添加剂、燃料、肥料、药物以及其他有价值的化学品。微藻已被证明对大多数种类的抗生素都具有去除效果，研究表明，7-氨基头孢烷酸（7-ACA）可以被微藻有效处理，经过24h反应后，去除率大于75%。微藻也能有效处理阿奇霉素（385ng/L）和红霉素（661ng/L），去除率从48%到完全去除不等。微藻生物处理抗生素是一种前景广阔的技术手段，但在实际应用中可能存在对抗生素废水耐受性差、循环利用率低和回收困难等问题[3]。

3 结语

随着人们对抗生素在环境中潜在的危害认识的不断加深，近年来，国内外对环境中抗生素污染处理技术已开展了较多研究，并取得了许多研究成果，但其仍存在着很大的研究空白领域，每种处理方法都有它的优势和不足，单单采用单一的技术难以很好的解决抗生素废水处理这一难题，因此，针对这一难题，不仅需要采用组合工艺，还需要进一步对其中的主要环节进行深入的探索与研究。