抗生素类废水处理方法的研究

抗生素类废水处理方法的研究
抗生素类废水处理方法的研究

抗生素类废水处理方法的研究

摘要:近年来,随着我国经济的持续高速发展,环境污染问题日益成为了国民聚焦的热点问题。在我国诸多环境污染问题当中,最为凸显的是水污染问题。抗生素类废水有着成分复杂、COD浓度高、难生物降解、污染性强等特点。抗生素进入环境会对生物造成深远的影响,如何去除抗生素的残留引起许多国家的关注。抗生素在环境中主要发生物理化学降解和生物降解,生物降解过程具有抗性的微生物菌株发挥主要的功效,因此近些年利用微生物技术处理抗生素残留污染成为研究热点。本文对抗生素废水的处理方法尤其是对具有抗生素降解功能的微生物资源和利用复合菌系处理抗生素残留的生物技术进行概括总结,并对微生物处理抗生素技术的不足和发展方向进行展望。

关键词:抗生素;来源;危害;处理方法;微生物

前言

抗生素是一类能杀死或抑制微生物生长的药物,通常是指由细菌、真菌和放线菌等微生物在新陈代谢活动中形成的,兼备抗病原体和活性组分的物质[1-3]。数十年来已被大量应用。抗生素主要包括β-内酰胺类、大环内酯类、四环素类、链霉素和氯霉素等五大类,能在不同程度上起到抑菌、抗菌和杀菌作用,以用途来分,还可分为人用和兽用两种[4]。当前常用的抗生素大多是从微生物培养液中提取出来的,也有部分是利用化学手段进行人工合成的。

抗生素类药物主要用于治疗人和动物的各种疾病,同时也长期添加于动物饲料中以预防疾病和促进动物生长,投加在农业产品中催熟农产品,此类抗生素药物大部分经由人类和动物排泄物,农业和污水排放以原药或者代谢产物的形式进入环境[5,6]。由于排泄物中大多数残留抗生素的半衰期比较长,部分被吸附在底泥等固相环境中,而小易被固相吸附的部分,则容易富集在水生动物体内,对生物体产生慢性毒性效应[7]。抗生素在国内外的水环境中均有检出,甚至在部分生物体内也有检出,其对生态环境以及对人类健康的潜在危害,已经成为人们日益关注的环境污染问题。

1.水体中的抗生素来源

抗生素的主要来源是医院和兽医用药。医院用药主要来自经由人类排泄物排出的医院处方用药、医院垃圾以及医药企业生产中流失的抗生素,通过医院废水排入市政管道;兽医用药主要来自动物养殖业中的饲料添加随动物排泄物排出以及直接投加残留的部分;农业肥料滤液中抗生素的活性物质经雨水冲刷,通过地表径流直接排入河流,或者下渗进入地下水,成为水环境中抗生素的来源之一[8] L·ffler[9]等在医院污水中检测到庆大霉素浓度为0.4~7.6μg·L-1。那广水[10]等对北方13个地区水样进行检测后得出,四环素和土霉素为区域水体主要污染物,市政污水中的含量分别为0.087~1.114μg·L-1,0.013~2.176μg·L-1;市区河水中的含量分别为0.695μg·L-1和0.100μg·L-1。潘寻[11]等对北京市污水处理厂的污泥进行分析,结果表明磺胺地索辛和磺胺二甲嘧啶的浓度范围在124.9~523.3μg·L-1之间,而四环素,土霉素和金霉素浓度也达到166.5~2296.4μg·L-1。

水产养殖业中添加在饲料中的抗生素,生物只能利用一小部分,其余都残留在水体中,进而进入底泥中。魏瑞成[12]等研究了养殖场排污口和周围水体中的四环素类抗生素,其中土霉素的浓度为0.07~72.91μg·L-1,四环素为0.10~10.34μg·L-1,金霉素为0.08~3.67 μg·L-1,强力霉素为0.11~39.54 μg·L-1。Lalumera[13]等则发现四环素和氟甲喹在养殖场底泥中的最高浓度分别达到246.3 μg kg-1 和578.8 μg kg-1。

2水体中抗生素残留的危害

2.1对微生物的危害

抗生素通过人体排泄物进入环境以后,由于抗生素本身的抗菌性,会抑制一些微生物群落的生长和繁殖,甚至杀死一些微生物群落。而耐药性的微生物会大量繁殖,它们所携带抗药性基因既能自发基因突变产生,也能在细胞二分裂阶段在代与代之间或者不同细菌间进行传递而产生[14]。Yamashita[15]等通过研究左氧氟沙星和克拉霉素对费希尔氏弧菌(Vibrio fisheri)和微藻类的影响发现,这两种抗生素对细菌并没有急性危害,但是长期暴露实验表明会对细菌产生危害;而对于微藻类这两种抗生素都有急性毒性,由于藻类属于食物链的基础,因此会破

坏水生系统的平衡。

2.2对水生植物的危害

研究表明,一些抗生素如氟喹诺酮类能够影响叶绿体基因的复制,四环素类大环内酯类,林可酰胺类,P- 氨基糖苷类等抗生素会影响翻译和转录,磺胺类、三氯生则会阻碍植物的代谢,如叶酸和脂肪酸的合成[16]。Brain[17]等对浮萍(L.gibba)进行单一化合物静态毒性试验,得出0~1000μg·L-1的磺胺甲噁唑和左氧氟沙星会对植物产生危害。

2.3对水生生物的危害

Kim[18]等研究了磺胺甲噁唑、磺胺嘧啶等磺胺类抗生素对水生生物的影响,发现大型蚤比较容易受到抗生素类药物的危害。王慧珠[19]等研究了水环境中四环素和金霉素对水生生物的毒性效应,在48 h 静态暴露中,四环素可完全抑制大型蚤的运动,其半致死浓度(EC50)为617.2 mg L-1,而在96 h 静态暴露中,四环素对斑马鱼和鲫鱼的半致死浓度分别为406.0mg·L-1和322.8 mg·L-1;金霉素对于大型蚤的急性毒性更强,48 h 半致死效应浓度为137.6 mg·L-1。

2.4对人类的危害

水环境中的抗生素残留物可以通过饮用水进入人体,饮用水中抗生素的含量一般比较低。Reddersen[20]等检测发现饮用水中含有安替比林及丙基安替比林,其含量分别为0.400 μg·L-1和0.120 μg·L-1。由于目前的技术无法将饮用水中的抗生素完全去除,虽然只是痕量抗生素残留,但是长期饮用会降低免疫力;动物食品中的抗生素通过食物链传递到人类,引起过敏反应,严重时可以导致食物中毒;部分药物具有有致癌、致畸、致突变或有激素类作用,严重干扰人类各项生理功能[21]。如青霉素等β- 内酰胺类抗生素可以引起人体的过敏反应,庆大霉素对肾脏的毒性很大,喹诺酮类会增加人体对光线的敏感性,而四环素类会严重影响儿童牙齿的发育[8]。

3抗生素类废水的处理方法

3.1物理法

物理法主要包括吸附法、混凝沉降法等,由于操作简单、适应性广,在各类污水处理中被广泛采用。

魏源送等[22]采用煤质炭、椰壳炭、杏壳炭和果壳炭等13 种不同材质、粒径的活性炭对主要成分为螺旋霉素及其中间体等的无锡某制药厂废水进行了吸附研究,结果表明总体上煤质炭、椰壳炭和果壳炭的吸附效果均低于杏壳炭。当型号为KC16 的杏壳炭投加量为30 g /L、吸附时间为 6 h时,废水TOC、COD 和色度的去除率分别达到86. 99% 、88. 43% 和94. 08% ,吸附动力学符合准二级吸附动力学模型。在出水达到《发酵类工业废水污染物排放标准》( GB 1903—2008) 条件下,处理每吨抗生素废水的活性炭用量为2.45 kg。Lu 等[23]研究了污泥制生物焦对氟喹诺酮抗生素废水的吸附行为,主要考察了污泥类型对生物焦性质的影响。结果表明,在该研究中最好生物焦对氟喹诺酮的吸附能力为( 19. 80 ± 0. 40) mg /g,污泥焦的吸附能力与污泥的挥发分含量间具有很高的相关性。所有污泥制生物焦的吸附行为都较好的符合Freundlich 吸附模型( r2值在0. 961~0. 998) 。Giorno 等[24]采用粉末活性炭、超滤和反渗透组合技术对四环素( TC) 废水进行了处理。结果表明,单一的反渗透方法可以使废水的COD和四环素含量分别从8 000 和850 mg /L 降低至不到200 和70 mg /L,但该法的问题是不可逆堵塞大大缩减了反渗透操作的寿命。当采用粉末活性炭-超滤-反渗透组合工艺后,处理后水的指标( TOC = 56 mg /L,COD = 98mg /L 和TC = 46mg /L) 远远低于原水( TOC = 3200 mg /L,COD =8000 mg /L 和TC = 850 mg /L) ,该方法不仅可以净化废水,而且可以同时回收废水中的四环素。罗建中等[25]对比了混凝沉淀、铁炭微电解和芬顿氧化 3 种单独方法及组合方法处理高浓度抗生素制药废水的效果,结果表明,在原水COD 高达55600 mg /L 条件下,混凝沉淀法的COD 去除率仅为11. 7% ,低于铁炭微电解和芬顿氧化法的16.8% 和21.4% ,更远远低于混凝沉淀-铁炭微电解-芬顿氧化组合工艺的59.5% 。Li 等[26]采用由反渗透和超滤组成的膜系统对含土霉素废水进行了处理研究。结果表明,单一采用反渗透技术可以使废水中的COD 由大约10000 mg /L 降至不到200 mg /L,渗余物中土霉素含量可以浓缩3倍以上,达到

3000 ~4000 mg /L。但是由于土霉素分子与大的生物聚合物的相互作用,通过传统的结晶方式难以将土霉素从渗余物中成功分离。当采用反渗透和超滤联合处理后,土霉素从渗余物中的结晶和回收率显著提升,回收率>60%,纯度>80%。反渗透和超滤联合处理技术不仅为抗生素废水处理提供了一条可行的技术路线,而且也为废水中抗生素的回收方法提供了借鉴。

3.2化学法

化学处理法大体可以分为氧化法和还原法,氧化法中又包括臭氧化[27]、光化学氧化[28,29]、电解氧化[30]等技术。

Zhang 等[28]以城市污水处理厂具有代表性的诺氟沙星、氧氟沙星、罗红霉素和阿奇霉素为研究对象,系统地研究了纳米过滤结合臭氧化技术对其的处理效果。结果表明,仅仅在254 nm 紫外光下进行上述4种抗生素的光解效果并不有效,增加臭氧化后效果显著提升,体现出两者具有协同效应。特别是对诺氟沙星抗生素,UV /O3联合过程获得了87% 的去除效率。艾翠玲等[29]研究了CdS-TiO2复合催化剂可见光下的黄连素降解行为。陈玉成等[30]采用三维电极( 阴阳极铝板电极外加活性炭粒子电极) 对模拟养殖废水中的抗生素和激素进行了电解氧化处理。结果表明,在电压 5 V、时间 2 min、初始pH=9、曝气时间3 h 条件下,喹乙醇、土霉素、四环素和金霉素的去除率分别为99. 1% 、90.8% 、97.7% 和90.7% 。养殖废水中共存的柠檬酸、乙酸和十二烷基磺酸钠对去除效果有不同影响,如柠檬酸和乙酸可以提高抗生素和激素的去除率,但高浓度的十二烷基磺酸钠明显抑制四环素的去除。郭照冰等[31]以四环素为研究对象,采用超声协同H2O2、TiO2等组合工艺对四环素进行了降解研究。结果表明超声辐照可以有效降解水中低浓度的四环素,特别是在碱性条件下尤为显著。密度泛函理论计算结果和LC-MS 测试结果联合表明,四环素的超声降解主要是基于·OH 自由基的氧化过程。周汇等[32]以负载FeSO4活性炭和负载CuSO4活性炭为催化剂,对低浓度抗生素废水进行了微波辅助的催化降解。结果表明负载FeSO4活性炭的催化活性最高,在一定范围内增大负载FeSO4活性炭质量、微波辐射时间和功率都有利于废水中COD 的去除。进一步的动力学分析表明,抗生素微波降解过程近似一级反应。Andrade 等[33]以Ti /Ru0. 3Ti0. 7O2、Ti /Ru0. 3Sn0. 7O2等不同组成的材料为工作电极,对含溴苄环己铵、磺胺甲唑、

甲氧苄胺嘧啶等抗生素兽用药工业废水进行了电化学处理。考察了不同电解液和电流密度对抗生素降解效果的影响,结果表明相对于其他电极,Ti /Ru0. 3Ti0. 7O2电极显示了突出的优异性能,氯的存在不能增强降解速率。

3.3生物法

3.3.1好氧生物法

常用的好氧技术主要包括活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化法、深井曝气法和延时曝气等方法。好氧处理具有效率高、速度快、投资少及选材广等优点。活性污泥法经常用于抗生素废水的处理。研究发现,用活性污泥法处理抗生素废水时,四环素生物降解量为28% ~35% ,属于弱降解物质,和其他研究指出四环素主要发生的是生物吸附而不是生物降解是一致的[34,35]。Li 等[35]共研究了6 类11 种抗生素用活性污泥方法在淡水和盐水两种系统中处理的结果。结果显示在两种系统中,头孢氨苄和 2 种磺胺类抗生素主要都是发生生物降解;3 种氟喹诺酮药物、氨苄青霉素、四环素、罗红霉素以及甲氧苄啶主要发生的是吸附作用,其中四环素在15 min就可以达到90% 的吸附,活性污泥对 3 种氟喹诺酮药物的吸附能力在存在二价阳离子的盐水系统中显著下降,但也发生一定的生物降解,而红霉素在两种系统中均不能完全去除。好氧生物处理法的主要问题在于抗生素工业废水是高浓度有机废水,该方法需要对原废液进行十倍乃至百倍的稀释;并且好氧法存在动力消耗大、处理成本高等缺点,其应用受到一定的限制[36]。近些年,好氧生物法已朝着与其他多种处理方式相组合的方向发展。

3.3.2厌氧生物法

厌氧生物法是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌将污水中大分子有机物降解为低分子化合物,进而转化为甲烷、二氧化碳的有机污水处理方法[37]。主要包括上流式厌氧污泥床( up-flow anaerobic sludge bed,UASB) 工艺和厌氧复合床法。这种方法用于处理抗生素废水,运行成本低、能耗少。但这种方法的处理效果不佳、处理后的水质不达标,还要经过进一步的处理。杨军等[38]用UASB 工艺对林可霉素生产废水的厌氧生物处理工艺进行了研究,发现初始化学需氧量( chemical oxygen demand,COD ) 为8 000 ~14 000 mg / L,水力停留时间10 h,COD 的去除率达50% ~55% 。厌氧生物处理动力学研究发现,不可生物降解的物质约占总COD 比例的 1 /3,推测可能是影响处理效果的主要原因。

Cetecioglu [39]等的研究结果表明,对于含有抗生素的制药工业废水厌氧消化可以作为好氧处理的前处理步骤,并且取得了不错的效果。

在实际的废水处理中,由于单独好氧生物处理或是单独厌氧生物处理都存在自身难以克服的缺点,难以满足出水达标排放的要求,因而从80年代开始,厌氧-好氧生物组合工艺逐渐发展为抗生素废水处理的主要工艺,该组合具有好氧和厌氧的双重优点[40]。

3.3.3厌氧—好氧生物组合

厌氧—好氧生物组合主要包括序批式活性污泥法反应器( sequencing batch reactor activated sludge process,SBR)法、水解酸化—膜生物反应器( menbrane bioreactor,MBR) 法等。近些年为寻求良好的处理效果,多采用多种生物技术联合应用处理抗生素废水。姜友蕾等[41]用UASB-絮凝-SBR的组合方法处理含有头孢类抗生素的废水,减轻了整个工艺的负担,COD 去除率高,有机大分子物质去除较好,能够达到国家废水排放标准,但工艺流程较为复杂。杨俊仕等[42]采用水解酸化-AB 生物法新工艺法处理多种抗生素废水,工艺流程短,较为节能。其中水解酸化菌为兼性厌氧菌和专性厌氧菌,种类多、代谢快;AB 生物法中会形成2 种微生物群类,A 级多为细菌和霉菌,B 级多为原生生物,充分发挥了多种微生物的不同特性进而达到了满意的去除效果。贾仁勇等[43]采用活性污泥缺氧—好氧膜生物反应器( A / O—MBR) 和固定化缺氧-好氧膜生物反应器( I—A / O—MBR) 工艺处理含抗生素的污水,并对反应器内微生物群落结构进行分析,结果显示随着污泥龄的降低,A / O—MBR反应器内总微生物种数减少而抗生素抗性基因比例增加,因此具有抗生素抗药性的微生物在含抗生素污水的处理过程中发挥了重要作用。但在相同的污泥龄条件下,水力停留时间虽对两种反应器内总细菌的数量影响不大,却影响了菌群与污水的接触时间进而影响了去除效果。

3.3.4固定化微生物处理法

固定化微生物处理法是通过化学或者物理手段将功能微生物固定在载体上或定位局限于特定的空间区域内,并保持其生物活性,是近年来兴起的一种处理抗生素废水的方法。此方法使多种微生物的浓度高度集中,抗冲击负荷能力强,处理效果明显;处理后固液分离容易,水质较好,并且固定的微生物可以重复利

用,投资少见效快。常见的微生物固定方法一般包括三大类:吸附法、包埋法和交联法。吸附法简单易行、条件温和,但固定不够牢固;包埋法固定效果好,酶活性较好;交联法虽结合牢固,但操作复杂,且易影响菌体酶活[44]。其中包埋法最为常用。刘鹏等[45]将筛选得到的光合细菌、酵母菌和放线菌包埋固定进行抗生素废水处理时发现,复合菌降低了有害物质的抑制,在最适温度、pH 以及进水COD 的范围内都有显著的增强,但在最适范围内,经过包埋的复合菌对COD 的去除率不如游离菌,推测其原因可能为包埋复合菌影响了菌体的传质性能。曾常华[46]从制药厂抗生素废水中筛选组合出 5 组高效降解喹诺酮类抗生素复合菌,利用游离的复合菌处理抗生素废水3 d,COD 去除率达30.15% ,9 d 达到80.38% 。而固定化复合菌群后处理抗生素废水,3 d COD去除率上升到80% 以上,6 d 可达到93.47% 。与未进行固定化的游离复合菌相比,微生物稳定性明显提高并增强了对外界环境的抵抗力,反应时间更短,作用效率更高。

固定化处理抗生素废水并非全是由于生物降解作用,很多时候依赖生物吸附作用。对此,Yu等[47]用固定化细胞方法对磺胺甲恶唑、磺胺二甲氧嘧啶以及甲氧苄啶进行生物降解和吸附的研究。研究发现对几种抗生素的处理主要靠生物降解和吸附,水解作用很少。磺胺甲恶唑和磺胺二甲氧嘧啶都是强降解弱吸附的抗生素。作用14 d时,生物降解率分别为59% 和52% ,生物吸附率则为31% 和34% ;甲氧嘧啶则是低降解、中等吸附的抗生素,14 d 生物降解仅为27% 。三种抗生素易发生生物降解吸附的顺序为:磺胺甲恶唑>磺胺二甲氧嘧啶>甲氧嘧啶。

固定化技术在抗生素废水处理中有许多优势,但仍然存在一些问题。如何选取合适的固定化技术、载体,如何保持固定化细胞的最佳活性,进一步提高处理废水以及水中其他悬浮颗粒的能力和效率是未来有待研究改进的问题。

4 展望

抗生素的环境污染已在很多国家引起研究者的广泛关注,其污染治理的方法也已展开研究,但仍然存在一些问题需要进一步进行深入的研究与探讨。(1)筛选高效降解抗生素的微生物菌株。以四环素类抗生素为例,作为抗生素污染的主要来源之一,已报道的能够对其降解的微生物菌株十分少见,目前急需筛选更多高效降解菌株。

(2)开发新的复合修复技术。单一的微生物处理技术有时很难满足复杂的环境需求,应寻求更加高效、安全的复合方法修复抗生素的污染。

(3)研究抗生素降解机制。在已有的微生物降解抗生素的报道中,关于微生物菌株或是菌系的降解机制研究较少。常见降解机制为菌株或菌系可利用抗生素作为碳源进行降解利用,但从分子水平对降解机制进行分析较少,如抗性基因的分布、是否有胞外酶的作用等,这些都有待进一步研究以更好地将其应用到相关领域。

(4)研究抗生素降解产物及环境效应。一些抗生素进入环境后的降解中间产物毒性往往远大于抗生素本身。抗生素作为难生物降解物质一些条件下只依靠微生物很难将其完全矿化,有可能只是发生部分降解。就目前的研究而言,研究者们往往只把目光集中在抗生素降解率上,而抗生素经相关微生物降解后的产物是什么、毒性如何都缺少相关研究。因此,应对降解产物进行毒理分析并进行风险评估。

(5)今后应对抗生素以及由抗生素诱导产生的抗生素耐药细菌和抗性基因在环境中的迁移变化、对生物体的长期影响等问题进一步深入研究,以便为国家制定合理的环境政策和社会的可持续发展提供完善的基础支撑。

[1]雷兴翰,黄鸣龙,稽汝运. 药物化学进展[M]. 上海:上海科技出版社,1964,214-325.

[2]彭司勋. 药物化学[M]. 北京:化学工业出版社,1988,309-320.

[3]陈新谦,金有豫,汤光授. 新编药物学[M]. 17版. 北京:化学工业出版社. 2000. 468-505.

[4]张欣阳,许旭萍. 微生物技术去除抗生素残留污染的研究进展[J]. 2014,4(5):355-360.

[5]Zhang X.X,Zhang T.,Fang H.H. Antibiotic resistance genes in water environment[J].Applied M icrobiology and Biotechnology. 2009,82 (03).

[6]王冉,刘铁铮,王恬.抗生素在环境中的转归及其生态毒性[J].生态学报,2006,26(01).

[7]魏瑞成,包红朵,郑勤,等.粪源抗生素金霉素和喹乙醇在养殖水体中的残留及对锦鲤的生态毒理效应研究[J].农业环境科学学报,2009,28 (09).

[8]Kümmerer K.Antibiotics in the aquatic environment - A review - Part I [J].Chemosphere,2009,75(04).

[9]L·ffler D.,Temes T.A.Analytical method for the determinationof the aminoglycoside gentamic in in hospital wastewater via liquid chromatography-electrospray-tandem mass spectrometry[J].Journal of Chromatography A,2003,1000(1-2).

[10]那广水,陈彤,张月梅,等.中国北方地区水体中四环素族抗生素残留现状分析印.中国环境监测,2009. 25(06).

[11]潘寻,责伟伟,强志民.高效液相色谱一质谱联用法同步测定城市污水处理厂活性污泥中的多类抗生素残留田.分析测试学报,2011,30(04).

[12]魏瑞成,葛峰,陈明,等. 江苏省畜禽类养殖场水环境中四环类抗生素污染研究[J]. 农业环境科学学报,2010,29(06).

[13]]Lalumera G.M.,Calamari D.,Galli P.,et al. Preliminary investigation on the environmental occurrence and effects of antibiotics used in aquaculture in Italy[J].Chemosphere,2004,54(05).

[14]Zhang X.X,Zhang T.,Fang H.H. Antibiotic resistance genes in water environment[J].Applied Microbiology and Biotechnology,2009,82(03).

[15]Yamashita N.,Yasojima M.,Nakada N.,et al. Effects of antibacterial agents,levofloxacin and clarithromycin,onaquatic organisms[J].Water Science and Technology,2006,53(11).

[16]Brain R.A.,Hanson M.L.,Solomon K.R.,et al. Aquatic plants exposed to pharmaceuticals:effects and risks[J].Reviews of Environmental Contamination and Toxicology,

[17]Brain R.A.,Johnson D.J.,Richards S.M.,et al. Microcosm evaluation of the effects of an eight pharmaceutical mixture to the aquatic macrophytes Lemna gibba and Myriophyllum sibiricum[J].Aquatic Toxicology,2004,70(01).

[18]Kim,Y.,Choi,K.,Jung,J.,Park,S.,Kim,P.G.,Park,J.,2007. Aquatic toxicity of acetaminophen,carbamazepine,cimetidine,diltiazem and six major sulfonamides,and their potential ecological risks in Korea[J]. Environment International,33(03).

[19] 王慧珠,罗义,徐文青,等. 四环素和金霉素对水生生物的生态毒性效应[J]. 农业环境科学学报,2008,27(04).

[20]Reddersen K.,Heberer T.,Du nnbier U. Identification and significance of phenazone drugs and their metabolites in ground-and drinking water[J]. Chemosphere,2002,49(06).

[21] 陈秋颖,金彩霞,吕山花,等. 兽药残留及其对生态环境影响的研究进展[J]. 安徽农业科学,2008,36(16).

[22]王健行,魏源送,成宇涛,等.颗粒活性炭深度处理抗生素废水[J].环境工程学报,2013,7(2):401-410.

[23]Y AO Hong,LU Jian,WU Jun,et al. Adsorption of fluoroquinolone antibiotics by wastewater sludge biochar:role of the sludge source[J]. Water Air Soil Pollut.,2013,224:1370-1378. [24]ZHANG Jin-Chang,GIORNO L,DRIOLI E. Study of ahybrid process combining PACs and membrane operadons for antibiotic wastewater treatment[J].Desalination,2006,194(1/3):101-107.

[25]谢维,罗建中,范琳琳. 探索处理高浓度抗生素废水的高效方法[J].水处理技术,2014,40(1):37-39.

[26]LI Shi-zhong,LI Xiao-yan,WANG Dian-zuo. Membrane(RO-UF) filtration for antibiotic wastewater treatmentand recovery of antibiotics[J]. Sep. Purif. Technol.,2004,34(1/3):109 -114.

[27]KANAKARUJU D,CLASS B D,OELGEMOLLER M.Titanium dioxide photocatalysis for pharmaceutical wastewater treatment[J].Environ. Chem. Lett.,2014,12:27-47.

[28] LIU Peng-xiao,ZHANG Han-min,FENG Yu-jie,et al. Removal of trace antibiotics from wastewater:a systematic study of nanofiltration combined with ozone-based advanced oxidation processes[J].Chem. Eng. J.,2014,240:211-220.

[29]艾翠玲,郭锐敏,邵享文.CdS-TiO2复合催化剂可见光下降解黄连素[J].环境化学,2013 ,

32 (3):366-373.

[30]王志刚,陈宏,陈玉成,等.电解氧化法去除养殖废水中抗生素和激素研究[J].西南大学学报:自然科学版,2013,35(5):131-136.

[31郭照冰,周飞,张超智,等.水中四环素的超声辐照降解[J].环境化学,2012,31 (8) :1215-1221.

[32]周汇,买文宁,肖珊.微波诱导活性炭催化处理低浓度抗生素废水[J].环境化学,2012,31(10):1631-1636.

[33] ELEOTERIO I C,FORTI J C,ANDRADE A R. Electrochemical treatment of wastewater of veterinary industry containing antibiotics[J]. Electrocatalysis,2013,4:283-289.

[34]Prado N,Ochoa J,Amrane A. Biodegradation and biosorption of tetracycline and tylosin antibiotics in activated sludge system[J].Process Biochem.,2009,44(11):1302-1306.

[35]Li B, Zhang T. Biodegradation and adsorption of antibiotics in the activated sludge process[J].Environ. Sci.Technol.,2010.44(9):3468-3473.

[36]巩有奎,张林生.抗生素废水处理研究进展[J].工业水处理,2006,25(12):1-5.

[37]贾璇,王路光,王靖飞,等.厌氧生物处理技术在抗生素废水处理中的应用[J].中国环境管理干部学院学报,2007,17 (3) :63-66.

[38]杨军,陆正禹,胡纪萃,等.林可霉素生产废水的厌氧生物处理工艺[J].环境科学,2001,22 (2) : 82-86.

[39]CETECIOGLU Z. Aerobic inhibition assessment for anaerobic treatment effluent of antibiotic production wastewater[J]. Environ. Sci. Pollut. Res.,2014,21(4):2856-2864.

[40]林海龙,宋鸽,司亮,等.抗生素废水生物处理法的研究进展[J].中国农学通报,2012,28 (11) : 258 - 261.

[41]姜友蕾,姜栋,宋雅建,等.UASB—絮凝—SBR处理高含量头孢类抗生素废水[J].水处理技术,2012,38 (10):65-69.

[42]杨俊仕,李旭东,李毅军,等.水解酸化一AB生物法处理抗生素废水的试验研究[J]. 2000,22 (6):50-53.

[43]贾仁勇,夏四清,张善发.两种MBR工艺处理含抗生素污水效果及反应器内微生物群落结构[J]. 净水技术,2011,30 (5):28-33.

[44]曾永刚,高人文.自腐真菌固定化技术及其影响因素的研究进展[J].哈尔滨工业人学学报,2008,40 (1) :141-146.

[45]刘鹏,钟成华,张文东,等.包埋固定化复合菌处理抗生素废水的研究[J].工业水处理,2013,33 (2) :28-31.

[46]曾常华.复合菌群及其固定化技术处理抗生素生产废水的研究[D].南昌:南昌大学,硕士学位论文,2007.

[47]Yu T H,Lin A Y,Panchangam S C,et al. . Biodegradation andbiosorption of antibiotics and non-steroidal anti-inflammatorydrugs using immobilized cell process[J].Chemosphere,2011,84 (9):1216-1222.

抗生素废水特点及处理研究

摘要:分析了抗生素制药废水的来源及特点,对目前抗生素制药废水处理中应用的各种物化处理、生物处理及多种方法组合的生化处理技术进行了综述,并对各种处理方法的应用特点进行了分析,为该类废水的治理工艺选择提供参考。 关键词:抗生素制药废水物化处理、生物处理、组合生化技术。 抗生素自被人类发现以来,就一直广泛被用于临床医学中,是人类控制感染性疾病,保障身体健康及防治动植物病害的重要化学药物。随着制药行业的发展,抗生素的种类也不断增加,至今已逾百种。我国的抗生素生产业发展迅猛,现已有300多家企业生产占世界原料药产量的20%-30%的70多个品种的抗生素,成为世界上主要的抗生素制剂生产国之一。但是,由于生产工艺及技术的原因,抗生素生产中仍然存在着原料利用率低、提炼纯度低、废水中残留抗菌素含量高等问题势必造成对环境的严重污染,从而制约制药企业的发展。因此,研究各种有效的处理方式显得十分重要。 1 抗生素制药废水的来源和特点 国内生产抗生素主要以粮食、糖蜜等为主要原料,生产工艺包括微生物发酵、过滤、萃取结晶、化学方法提取、精制等过程,产生的废水主要包括提取和精制过程中的发酵废水;溶剂回收过程中的浓废水;生产设备洗涤和地板冲洗用水;废冷却水;发酵罐排放的废发酵母液。废水中污染物的主要成分为:发酵残余营养物(如葡萄糖、蛋白质和无机盐之类)、发酵代谢物、酸、碱、有机溶剂和其它化工原料等。 其特点为: a、难降解有机物浓度高; b、废水水量、水质变化幅度大、规律性差; c、废水中含有抗生素药物和大量胶体物质,DH变化大,带有颜色和气味。 2 抗生素废水的处理方法 与一般工业废水相似,抗生素废水的处理方法也可归纳为以下几种:物化处理方法、生化处理方法以及多种方法的组合生化处理等。 2.1物化处理方法 物化法包括混凝沉淀、吸附法、光降解、焚烧、电解和萃取等等 2 .1.1混凝沉淀法 由于抗生素生产废水成分复杂,有机物含量高,同时还含有少量的残留抗生素,在采用生化处理时,残留抗生素对微生物的强烈抑制作用造成废水处理过程复杂、成本高、效果不稳定。吴敦虎等人采用自制的聚合氯化硫酸铝( P A C S ) 和聚合氯化硫酸铝铁( P A F C S ) 处理大连制药厂废水,一次混凝处理与二次混凝处理CO Dc 去除率在8 0%以上,p H、C O Dc 、S S均可达到国家排放标准。此外,采用含钙离子复合絮凝剂对抗生素制药废水进行混凝处理,C O Dc r 去除率可达71%-77%,s s去除率达87%-89%,可大幅度地削减废水中残留抗生素的抑菌效力。 2.1.2 吸附法 吸附法可作为高浓度有机废水经生物处理后的深度处理。张满生等利用两级炉渣吸附和三级活性炭吸附对青海制药集团原料药生产废水进行深度处理,当进水CODcr为1145 mg/L 时,三级吸附后CODcr可降至300 mg/L以下。该方法投资小,工艺简单操作方便,易管理。 2.1.3光降解法 李灵芝,李建渠等以TiOSO4为原料,采取SAS工艺制备了TiO2和掺铁的光催化剂,对某制药废水( CODcr=1309mg/L)进行了降解实验。研究了光源、煅烧温度、掺铁比例、p H值、附加条件对废水降解率的影响。结果表明:700℃制备的Ti02 )在紫外光和太阳光下的降解率分别77%和70%。掺铁比例为0.5%的TiO2对废水的降解率为81%。p H=2的废水降解

抗生素污水处理

抗生素生产废水治理技术 抗生素生产废水是一类成分复杂、色度高、生物毒性大、含多种抑制物质的难降解高浓度有机废水。 生物制药行业的废水处理后必须满足以下要求:CO住300mg/L, BOD侈 150mg/L, NH3-N K 25mg/L, SSc 200mg/L 抗生素废水的处理方法:物化处理、厌氧处理和好氧处理 1物化处理 目前用于抗生素废水处理的物化方法主要有以下几种:混凝-沉淀、吸附、 气浮、焚烧法和反渗透等,各种方法的处理效果见表1。 物化方法的选择应根据各类抗生素废水特点及试验结果而定。 表1物化方法处埠讥半秦废术效果 生物处理工艺主要有好氧生物处理、厌氧生物处理及厌氧-好氧组合处理工 -f-p 乙。 2.1 好氧生物处理工艺 表2汇总了国内外部分抗生素生产废水好氧生物处理工艺及其主要运行参数。由表2可知,抗生素生产废水的好氧生物处理工艺主要是早期传统活性污泥法和70年代开发的革新替代工艺。但是,由于抗生素生产废水属于高浓度

有机废水,常规好氧工艺活性污泥法难以承受COD浓度1Og/L以上的废水, 需对原废水进行大量稀释,因此,清水、动力消耗很大,导致处理成本很高。 2.2 厌氧生物处理工艺 与好氧处理相比,厌氧法在处理高浓度有机废水方面通常具有以下优点: (1)有机物负荷高;(2)污泥产率低,产生的生物污泥易于脱水;(3) 营养物需要量少;(4)不需曝气,能耗低;(5)可以产生沼气、回收能源;(6)对水温的适宜范围较广。 抗生素废水厌氧处理中常用工艺有升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化 床、厌氧折流板反应器等,处理负荷及效果见表3。 厌氧生物工艺处理抗生素工业废水的试验研究较多而实际工程应用较少。 高浓度的抗生素有机废水经厌氧处理后,出水COD仍达1000?4000mg/L,不能直接外排,需要再经好氧处理,以保证出水达标排放。但由于厌氧段采用甲 烷化,对操作和运行条件要求严格,而且原水中大量易于降解的物质(如有机酸等)在厌氧生物处理系统中被甲烷化,剩余的主要是难降解或厌氧消化的剩余产物,因此,后需的好氧处理尽管负荷较低,但是处理效率也很低。 2.3 厌氧-好氧组合工艺 厌氧处理利用高效厌氧工艺容积负荷高、CODfc除效率高、耐冲击负荷的优点,减少稀释水量并且能较大幅度地削减COD以降低基建、设备投资和运行费用,并回收沼气。厌氧段还有脱色作用,这对于高色度抗生素废水的处理意义较大。 好氧处理目的是保证厌氧出水经处理后达标排放。从工程应用角度应优 先采用生物接触氧化和SBR工艺(序批式活性污泥法)。 表4汇总了国内外部分抗生素生产废水厌氧-好氧生物处理工艺及其主要运行参数。

抗生素类废水处理方法的研究

抗生素类废水处理方法的研究 摘要:近年来,随着我国经济的持续高速发展,环境污染问题日益成为了国民聚焦的热点问题。在我国诸多环境污染问题当中,最为凸显的是水污染问题。抗生素类废水有着成分复杂、COD浓度高、难生物降解、污染性强等特点。抗生素进入环境会对生物造成深远的影响,如何去除抗生素的残留引起许多国家的关注。抗生素在环境中主要发生物理化学降解和生物降解,生物降解过程具有抗性的微生物菌株发挥主要的功效,因此近些年利用微生物技术处理抗生素残留污染成为研究热点。本文对抗生素废水的处理方法尤其是对具有抗生素降解功能的微生物资源和利用复合菌系处理抗生素残留的生物技术进行概括总结,并对微生物处理抗生素技术的不足和发展方向进行展望。 关键词:抗生素;来源;危害;处理方法;微生物 前言 抗生素是一类能杀死或抑制微生物生长的药物,通常是指由细菌、真菌和放线菌等微生物在新陈代谢活动中形成的,兼备抗病原体和活性组分的物质[1-3]。数十年来已被大量应用。抗生素主要包括β-内酰胺类、大环内酯类、四环素类、链霉素和氯霉素等五大类,能在不同程度上起到抑菌、抗菌和杀菌作用,以用途来分,还可分为人用和兽用两种[4]。当前常用的抗生素大多是从微生物培养液中提取出来的,也有部分是利用化学手段进行人工合成的。 抗生素类药物主要用于治疗人和动物的各种疾病,同时也长期添加于动物饲料中以预防疾病和促进动物生长,投加在农业产品中催熟农产品,此类抗生素药物大部分经由人类和动物排泄物,农业和污水排放以原药或者代谢产物的形式进入环境[5,6]。由于排泄物中大多数残留抗生素的半衰期比较长,部分被吸附在底泥等固相环境中,而小易被固相吸附的部分,则容易富集在水生动物体内,对生物体产生慢性毒性效应[7]。抗生素在国内外的水环境中均有检出,甚至在部分生物体内也有检出,其对生态环境以及对人类健康的潜在危害,已经成为人们日益关注的环境污染问题。

牛奶中抗生素残留及其检测

牛奶中抗生素残留及其检测 徐州市畜禽水产品检测中心 摘要:抗生素在畜牧业中广泛应用,这造成了牛奶中大量残留抗生素。本文论述了牛奶中残留抗生素的原因及其危害性,并列举了目前较为流行的牛奶中抗生素残留的检测方法,介绍了其检测原理。为了了解徐州市牛奶中抗生素的残留情况,随机抽取样品40份,分别采用TTC法和纸片法对样品进行抗生素残留的检测,以农业部2001年发布的无公害食品牛奶中“抗生素不得检出”为判断标准。调查结果显示徐州市牛奶中有部分牛奶存在抗生素的残留。 关键词:牛奶,抗生素残留,国标TTC,微生物法 Assay on Residue of Antibiotics in Milk Abstracts: Antibiotics are used in stockbreeding abroad, and It is the reason why there is residue of antibiotics in milk. The reason and hazard of antibiotics residue are discussed in this paper. Several kinds of popular antibiotics screening test are listed and their principle is introduce simultaneously. In order to know the situation of antibiotics residue in milk from Xuzhou, we selected 40 samples at random. And detected the residue of antibiotics in milk by TTC and paper disc. Antibiotics should not be detected from milk according to the standard issued by the department of agriculture in 2001, but the test results showed that the residue of antibiotics in milk from Xuzhou is higher. Key words: milk, antibiotics residue, TTC, microbial test 抗生素是治疗动物疾病的常用药物,并作为饲料成分被广泛使用。但抗生素容易在动物体内及其产品中残留,经过食用后进入人体,给人类的健康造成危害。目前人们对牛奶的消费量越来越大,牛奶中残留的抗生素会对饮用者的身体健康造成危害,也会对牛奶发酵过程的发酵剂产生抑制作用,从而使牛奶变质造成经济损失。牛奶中抗生素残留的问题日益受到社会的重视。 一牛奶中抗生素残留情况的简介 1抗生素的种类介绍 抗生素类是主要的兽药添加剂和兽药残留物质,约占药物添加剂的60%,在世界及我国的农产品或食品进出口贸易中,常需检测的抗生素残留主要有以下六类: ⑴内酰胺类:内酰胺类抗生素主要用于抗革兰氏阳性细菌感染,也能有效抑制抗革兰氏阴性细

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* 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,BOD5 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 BOD5are below the first grade standards of the local wastewater drainage in the second period, when the COD Cr and BOD5 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 1.1 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 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)

环境中抗生素残留潜在风险及其研究进展_王冰

第30卷第3期2007年3月 环境科学与技术 环境中抗生素残留潜在风险及其研究进展 王冰1,孙成1*,胡冠九2 (1.南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京210093;2.江苏省环境监测中心,南京210036)摘要:抗生素是一类目前在各国广泛应用的药物,主要通过粪便散布于环境中。在一些国家的河流和湖泊已经检测到了不同种类的抗生素,其在环境中的残留引起了研究者的关注。文章就抗生素的生产和使用、环境中抗生素的暴露途径以及其生态影响进行了综合归纳,并对目前国内外的研究进展进行了分析和讨论,提出了今后的研究重点和方向。 关键词:抗生素;暴露途径;环境风险 中图分类号:X701文献标识码:A文章编号:1003-6504(2007)03-00108-04 近年来,抗生素的滥用、大量耐药性致病菌的出现引起了人们对抗生素的广泛关注,并且,人们不仅关心抗生素的生产、投放市场和使用情况,抗生素在环境中的残留、归趋以及对环境的影响亦成为焦点。目前国内相关研究工作开展较少,国外的研究已取得一定成果。因此,本文根据近年的文献综合分析了抗生素的使用、环境中抗生素残留以及其潜在的环境风险,并提出了今后的研究重点和方向。 1抗生素的使用与性质 1.1抗生素的使用及生物体内代谢转化 抗生素是由微生物产生的在低浓度下能抑制其他微生物生长的小分子天然有机化合物[1]。目前被广泛使用的抗生素,按照化学结构分类,可分为β-内酰胺类、喹诺酮类、四环素类、氨基葡糖苷类、大环内酯类、多肽类等。 自从1929年青霉素被发现并临床应用,抗生素作为一种重要的药物广泛用于医药、畜牧业和水产养殖业,并且近年来种类和数量快速增长。在抗生素的多种用途中,医用和兽用的用量各占一半左右。据统计,澳大利亚每年抗生素36%用于人类,8%用于兽药,56%混入饲料当中[2]。 我国是抗生素的生产和使用大国。1997年德国青霉素产量为900t[3],1998年丹麦抗生素总产量为87t[4]。而我国,2003年仅青霉素产量就为28000t,占世界总产量的60%;土霉素产量10000t,占世界总产量的65%;多西环素产量也为世界第一[2]。并且我国抗生素的使用量非常大,数据显示我国药物处方中抗生素占70%,与西方国家30%比例相比,反映了我国抗生素滥用情况严重[2]。 抗生素被机体吸收后,少部分经过羟基化、裂解和葡萄糖苷酸化等代谢反应生成无活性的产物,而很大一部分的以原形通过粪便和尿液配出体外[3,5-6]。在环境中,一些代谢物甚至能重新转变为最初的活性药物。曾有文献报导在液体肥料中氯霉素糖苷酸可转变为氯霉素,N-4-乙酰基磺胺甲嘧啶转变为磺胺甲嘧啶[7]。1.2环境中抗生素的来源及归趋 抗生素的污染为点源和面源排放相结合,其进入环境的途径可归纳为图1。抗生素由于其挥发性差,在环境中的主要迁移途径为水体和食物链[2,7]。 抗生素制药主要包括发酵、 化学合成、提取和成药四个阶段,其成药过程所产生的废水含有多种难降解的生物毒性物质和较高浓度的活性抗生素,它们对废水生化处理中微生物的生长有很强的抑制作用,加之生产过程中废水排放的不连续性及浓度波动较大等特点,使抗生素生产废水很难降解[6,8]。但从排放量来看,环境中抗生素的主要来源是医药和畜牧养殖业的使用和排泄而不是生产工厂的工业废水。 残留于人畜粪便的抗生素,一部分可通过肥料的施用、径流等进入水体,而大部分作为废水进入污水处理厂,再随污水处理厂流出的水进入水体。目前污水处理厂对抗生素不能彻底去除,故大量的抗生素及其代谢产物最终进入水体。 另一方面,水产养殖业也广泛使用抗生素,通过 作者简介:王冰(1982-),女,硕士,主要从事环境中抗生素检测和生态影响研究;*通讯作者:教授,(电子信箱)envidean@nju.edu.cn。 108 ??

养殖废水处理方案

养殖场废水处理方案养殖场废水如何处理 养殖废水主要包括动物尿液、部分粪便和养殖栏冲洗水,水中富含氮、磷、有机物、高悬浮物,是一种高浓度有机废水。养殖场污染物的污染成分极为复杂,见表2-2。主要包括:氮、磷等水体富营养化物质;氨气、硫化氢、甲烷、甲醇、甲胺、二甲基硫醚等恶臭气体;铁、锌、锰、钴、碘等矿物元素;铜、砷、汞、硒等重金属物质;抗生素、抗氧化剂、激素等兽药残留物;大肠杆菌、炭疽、禽流感、五号病、布氏杆菌病、结核病等人畜共患传染病病菌。下面由台江环保为你推荐养殖场废水处理方案,了解下养殖场废水该如何处理。 养殖场污水处理的模式演变 第一代处理工艺:厌氧-还田模式 粪便污水还田作肥料是一种传统的、最经济有效的处置方法,可以使粪尿污水不排向外界环境,达到零排放。分散户养方式的粪污处理均是采用这种方法。这种模式适用于远离城市,经济比较落后,土地宽广的规模化猪场。养殖场周围必须要有足够的农田消纳粪便污水。要求养殖规模不大,当地劳动力价格低,大量使用人工清粪,冲洗水量少。 在美国,粪污还田前一般不经过专门的厌氧消化装置进行沼气发酵,而是贮存一定时间后直接灌田。由于担心传播畜禽疾病和人畜共患病,畜禽粪便废水经过生物处理之后再适度地应用于农田已成为新趋势。德国、丹麦、奥地利等欧洲国家则是将粪便污水经过中温或高温厌氧消化后再进行还田利用,这样可以达到寄生虫卵和病原菌的无害化。 国内一般采用厌氧消化后再还田利用,这样可以避免有机物浓度过高引起烂根和烧苗,同时,经过厌氧发酵,可以回收能源—甲烷,并且能杀灭部分寄生虫卵和病原微生物。 第二代处理工艺:厌氧-还田模式 养殖废水经过厌氧消化处理后,再采用氧化塘、土地处理系统或人工湿地等自然处理系统对厌氧消化液进行后处理。适用于离城市较远,经济欠发达,气温较高,土地宽广,地价较低、有滩涂、荒地、林地或低洼地可作废水自然处理系统的地区。规模化猪场规模一般不能太大,对于猪场而言,一般年出栏在5万头以下为宜,以人工清粪为主,水冲为辅,冲洗水量中等。 第三代处理工艺:厌氧-好氧处理模式(工业化处理模式) 厌氧-好氧处理模式的养殖场水处理系统由预处理、厌氧处理、好氧处理、后处理、污泥处理及沼气净化、贮存与利用等部分组成。需要较为复杂的机械设备和要求较高的构筑物,其设计、运转均需要受过较高教育的技术人员来执行。 厌氧-好氧处理模式适用于地处大城市近郊,经济发达,土地紧张,没有足够的农田消纳规模化猪场粪污的地区。采用这种模式的养殖场规模较大,一般出栏在5万头规模以上,当地劳动力价格昂贵,主要使用水冲清粪,冲洗水量大。 第四代处理工艺:厌氧-好氧-膜生物反应器工艺

制药厂抗生素废水处理工艺设计

制药厂抗生素废水处理工艺设计 摘要 本次毕业设计以制药厂抗生素废水为主要水源,设计抗生素废水的主要处理工艺。该废水生物化学需氧量高,而且有高浓度的BOD和COD,有机物,以及悬浮固体(SS)。在资料分析基础上,比较了现在的多种抗生素废水处理,最终确定以水解酸化+两级生物处理(AB法)处理抗生素废水。该设计工艺中包括了相关处理构筑物设计计算,通过设计,使该厂废水处理水达到国家排放标准。 关键词:抗生素废水、水解酸化、AB法、COD、BOD

Pharmaceutical antibiotic wastewater treatment process design Abstract The graduation design with pharmaceutical factory antibiotic wastewater as the main source of antibiotic wastewater, design the main treatment process. The wastewater biological chemical oxygen demand (COD) high, and have high levels of BOD and COD, organic matter, and suspended solids (SS). Based on the data analysis, compares the variety of antibiotic wastewater treatment now, and finally determined that two levels by hydrolysis acidification + biological treatment (AB method) deal with antibiotic wastewater. This design process includes correlation processing structures design calculation, through the design, make the factory wastewater treatment water reach national emission standard. Key words:pharmary sewage, sewage treatment,difflunce-acidificatio, Adsorption-Biodegratio n、BOD、COD

牛奶中抗生素残留的几种常用检测方法

牛奶中抗生素残留的几种常用检测方法 随着奶牛饲养业的发展,抗生素在预防和治疗奶牛疾病方面得到广泛的应用。生鲜牛奶中抗生素的来源主要是:第一,治疗泌乳期病牛时使用的抗生素会从奶牛体内移行到乳腺残留进入牛奶中,资料表明治疗后的奶牛,其挤出的牛奶5天内都有抗生素残留;其二,为了预防奶牛疾病并提高产量,在奶牛饲料中添加抗生素也会造成牛奶中抗生素的残留;第三,由于牧场管理不善,挤奶、储奶没有严格的卫生制度和配套的设施,人为添加或造成牛奶抗生素的污染。 牛奶中含有抗生素,不仅对人的健康造成很大的危害,而且对乳品加工企业带来经济损失(因无法生成酸奶和奶酪)。因此必须严格控制牛奶中抗生素残留,除了要做好科学饲养、精心管理;正确挤奶和预防疾病外,还要规范抗生素的使用,按国标中有关规定,用药后的奶牛5天后所产的牛奶才可作为原料乳,并且要检测其残留。世界粮农组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)、欧盟(EC)及美国的食品和药品管理局(FDA)等对食品中抗生素最大残留量都有明确的规定,我国也有鲜奶中抗生素残留量检验标准(—94)。 目前,鲜奶中抗生素残留的检测方法大致分为三类:生物测定法(微生物测定法、放射受体测定法)、免疫法(放射免疫法、荧光免疫法、酶联免疫法)、理化分析法(波谱法、色谱及联用技术)。下面介绍几种常用的牛奶中抗生素残留检测方法。 TTC法 TTC法是我国鲜奶中抗生素残留量检验标准(—94)的检测法,属生物检测法。其测定原理基于抗生素对微生物的抑制作用。如果牛奶中含有抗生素,则加入菌种(嗜热链球菌)经培育~3小时后,加入TTC指示剂(三苯基四氮唑)不发生还原反应,所以样品呈无色状态;如果牛奶中不含抗生素,则样品呈红色.这样实验后样品颜色不变的为阳性,样品染成红色的为阴性。 TTC法的具体操作步骤: 1.菌液制备:将单菌种(嗜热链球菌)以脱脂乳为培养基,在36±1℃培养箱中培 养15小时后,再以脱脂乳以至于1:1稀释待用; 2.取待检样液9mL,在80℃水浴加热5分钟后冷却到37℃以下,加活菌液1mL,在36℃±1℃水浴2小时,加入4%的TTC指示剂, 36℃±1℃水浴培养30分钟; 3.若样液颜色不变为阳性,呈红色为阴性;若阳性的样液,再置于水浴中培养30 分钟,不显色的为阳性,呈红色为阴性. TTC法测定各种抗生素的灵敏度为:青霉素:4ppb,链霉素:500ppb,庆大霉 素:400ppb,卡那霉素:5000ppb.它具有费用低,易开展的优点;缺点是耗时长,要求操作人员需有一定专业知识且实验过程中菌液的制备、水浴过程控制都要求严格遵守操作规程,否则易出现假阳性,以致出现检验结果的不稳定性。Delvotest sp法(戴尔沃检测法) 该法最早在香港传到广东的,其使用是基于20世纪80年代初香港要求广东出口的生奶必须“无抗”且要求采用Delvotest法检测。该方法也是生物测定法,其试剂是由荷兰DSM公司生产并由AOAC认证。原理是利用微生物—嗜热芽胞菌在64℃条件下培养~3小时后会产酸,酸引起指示剂BCP(溴甲酚紫)变为黄色;若牛奶样品中不含抗生素,培养后样品呈黄色,如样品中含有抗生素, 嗜热芽胞菌生长受到抑制而无法产酸,指示剂将不变色.

抗生素废水处理

抗生素废水处理 发布时间:2012-9-27 14:21:59 中国污水处理工程网 抗生素生产废水属于难降解有机废水,特别是残留的抗生素对微生物的强烈抑制作用,可造成废水处理过程复杂、成本高和效果不稳定。因此在抗生素废水的处理过程中,采用物理处理方法或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。 一、抗生素废水处理物理方法 目前应用的抗生素废水处理物理方法主要包括混凝、沉淀、气浮、吸附、反渗透和过滤等。 1、抗生素废水处理混凝法是在加入凝聚剂后通过搅拌使失去电荷的颗粒相互接触而絮凝形成絮状体,便于其沉淀或过滤而达到分离的目的。采用凝聚处理后,不仅能有效地降低污染物的浓度,而且废水的生物降解性能也得到改善。在抗生素制药工业废水处理中常用的凝聚剂有:聚合硫酸铁、氯化铁、亚铁盐、聚合氯化硫酸铝、聚合氯化铝、聚合氯化硫酸铝铁、聚丙烯酰胺(PAM)等。 2、沉淀是利用重力沉淀分离将密度比水大的悬浮颗粒从水中分离或除去。 3、气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体吸附废水中的污染物,使其视密度小于水而上浮,实现固液或液液分离的过程。通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。 4、吸附法是指利用多孔性固体吸附废水中某种或几种污染物,以回收或去除污染物,从而使废水得到净化的方法。常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等。该方法投资小、工艺简单、操作方便,易管理,较适宜对原有污水厂进行工艺改进。 5、反渗透法是利用半透膜将浓、稀溶液隔开,以压力差作为推动力,施加超过溶液渗透压的压力,使其改变自然渗透方向,将浓溶液中的水压渗到稀溶液一侧,可实现废水浓缩和净化目的。 6、吹脱法当氨氮浓度大大超过微生物允许的浓度时,在采用生物处理过程中,微生物受到NH3-N的抑制作用,难以取得良好的处理效果。赶氨脱氮往往是废水处理效果好坏的关键。在制药工业废水处理中,常用吹脱法来降低氨氮含量,如乙胺碘呋酮废水的赶氨脱氮。 二、抗生素废水处理化学方法 抗生素废水处理1、光催化氧化法 该技术可有效地降解制药废水中的有机物浓度,且具有性能稳定、对废水无选择性、反应条件温和、无二次污染等优点,具有很好的应用前景。以TiO2作催化剂,利用流化床光催化反应器处理制药废水,考察了在不同工艺条件下的光催化效果,结果表明:进水COD分别为596、861mg/L时,采用不同的试验条件,光照150min后光催化氧化阶段出水COD分别为113、124mg/L,去除率分别为81.0%、85.6%,且BOD5/COD值也可由0.2增至0.5,提

抗生素残留现状及检测方法

抗生素残留现状及检测方法 随着我国经济的快速发展,人们追求效益最大化,抗生素的 使用越来越普遍,如用抗生素治疗奶牛的乳腺炎;畜禽养殖户在 饲料中添加抗生素和激素,提高种畜的抗病能力和食欲;水产养 殖用户为了让大闸蟹加快脱壳过程、长得肥大生猛,给蟹喂食大 量抗生素和激素等。我国是抗生素生产和使用大国,据统计每年约有6000吨抗生素用于饲料添加剂,占全球抗生素饲料添加剂的50%。 抗生素的大量滥用已经严重威胁到人们的身体健康,专家指出,经常食用含有抗生素的食品,即使是微量的,也能使人出现荨麻疹或造成过敏性休克。时常摄入含有抗生素的食品,可使某些菌株产生耐药性,从而带来预防与治疗某些人畜疾病的困难。如果长期食用抗生素残留的食物,可造成人体中一些非致病菌的死亡,使菌群平衡失调或引起核黄素缺乏症和紫癜性损伤。特别是氯霉素的滥用,极易损害人类骨髓的造血功能,并由此导致再生障碍性贫血的发生。两年前,四川资阳地区曾暴发猪链球菌疫情,微生物专家李明远教授认为,很可能是养殖业者长期在猪饲料里滥用抗生素导致的。 常用抗生素包括β-内酰胺类、四环素类,氨基糖苷类,大环内酯类,磺胺类等,世界各国均对抗生素的使用量提出严格标准,欧盟的标准比日本和美国的标准更加严格,限量值更低,我国要想保障本国食品安全并出口产品到上述国家,就必须加强我国的自身的检测能力。 一般来说,肉类(畜禽),鱼虾(水产),蛋类,奶类,饲料、蜂蜜等产品需要进行抗生素检测,常用方法包括:液相色谱或液相色谱与质谱联用,微生物抑制法和酶联免疫方法。 色谱方法是一种理化检测方法,一般要经过样品的提取、脱蛋白、离心、层析柱净化、衍生化等步骤,能检测抗生素的具体含量,敏感性较高,但检测程序复杂,费用较高,需购买色谱仪等检测设备,不适合小型检验室。 微生物抑制法和酶联免疫方法属于筛选方法,操作简便、快速,消耗成本低,不需要购买大型仪器,但阳性结果需要其他方法进行确认。酶联免疫方法存在一定的假阳性,下面针对微生物方法进行详细介绍。

高浓度抗生素化学制药废水的处理优选稿

高浓度抗生素化学制药 废水的处理 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

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. 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)

高浓度抗生素有机废水处理

高浓度抗生素有机废水处理 目前国内对高浓度抗生素有机废水的处理仍处于试验探索阶段。由于废水中的残余抗生素和盐类以及一些添加剂严重抑制厌氧微生物的正常代谢,如在厌氧之前采用各种预处理去除抑制物质,则使工艺流程复杂且提高了基建和运行费用;如采用常规好氧活性污泥法,则难以承受COD浓度高达10g/L以上的废水水质,需要用大量的清水稀释后才能处理,运行费用也相应增加。本文的目的在于通过对厌氧水解酸化--生物接触氧化法工艺的研究和实例分析,为处理高浓度抗生素有机废水提供一条新的途径。 1 工程实例 山东某大型抗生素厂主要生产青霉素、庆大霉素、链霉素等十多种产品,其生产废水有15%采用厌氧水解酸化--生物接触氧化法进行处理,取得了良好的效果。设计水质、水量如下:水量2700m3/d;COD 4200~6000mg/L;BOD1600~2200mg/L;SS1000~2400mg/L;pH 6~8。 废水处理工艺流程如图1。 抗生素混合污水流经粗格栅、初沉池后进入厌氧酸化池,通入一定量的空气,利用厌氧发酵过程的水解酸化段,使水中不溶性的有机物转化为可溶性的有机物,将难降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质,大大提高了污水的可生化性。 在生物接触氧化池,废水自下向上流动,在填料下直接布气,生物膜直接受到气流的搅动,加速了生物膜的更新,使其经常保持较高的活性,而且能够克服填料堵塞。本工艺处理能力大,对冲击负荷有较强的适应性,污泥生成量少,不会产生污泥膨胀,无需污泥回流,易于维护管理,便于操作。 主要处理构筑物: ①厌氧酸化池 矩形钢筋混凝土结构,一座分两格,每格尺寸20m×10m×5m,总容积为2000m3,池内设半软性填料720m3,

水产品中抗生素残留问题及对策建议

水产品中抗生素残留问题及对策建议 抗生素对水产疾病的控制具有较好的效果,但是由于大量使用抗生素已经对我国的水产养殖业构成了极大的危害,也给我国的食品质量安全和人类的生存环境带来了威胁。近年来我国频发的食品质量安全事件,使消费者对我国水产品的食用安全产生怀疑,影响了我国水产品的出口贸易和渔业经济的可持续发展。本文就水产品中抗生素残留等问题进行了调研,就解决水产品种抗生素残留问题提出了一些想法和建议。 一、水产品中抗生素残留产生的原因 1.在养殖过程中滥用抗菌药物 由于我国水产养殖多以分散的家庭经营为主,从业人员素质偏低,质量安全意识不够高,在养殖过程中“防”做得少,“治”做得多。没有严把投入品关,一旦发生病害多凭经验和感觉,盲目用药。很多养殖者分不清哪些是禁用药,哪些是限用药,在养殖现场突击监察时,查到最多的禁用药有氯霉素、红霉素、孔雀石绿、呋喃唑酮,环丙沙星等,对养殖生物体抽测体内药残超标较多的是氯霉素、呋喃唑酮和孔雀石绿。 2.养殖水域环境的恶化 随着水产养殖集约化程度的不断提升、养殖密度不断加大,过量的投饵,排水不彻底,以及工农业对养殖水域的污染,导致养殖内环境呈恶化趋势。恶劣的养殖水环境不仅使养殖动物自身的免疫机能受到严重抑制,也会对有效的药物治疗产生严重干扰。从而使原本规范化的病害防治工作控制不了病害的发生,这也导致了养殖生产者难以作到科学选择和规范使用药物。 3.对渔药研究的滞后 由于对大部分渔药在药动学、药效学以及毒理学等方面都缺乏研究,当某些药物因毒性作用或与人药同源或同类而被禁用之后,不能及时推出新的药物,以致某些被禁用的渔药继续使用。 由于对药物在水产动物体内的代谢情况缺乏研究,又没有休药期的规定,导致使用者在使用期限上无法准确把握,从而造成药物残留。 4.检疫防治机构设置不到位 我国水产品检疫防疫机构很不健全,直至2000年以后,我国沿海地区海洋渔业主管部门对水产品质量安全工作有了一定重视,不少地方在市渔业技术推广站的基础上增挂水产养殖病害防治站并建设中心实验室,但由于编制等问题这些经正式批准挂牌的病害防治机构往往是只挂牌不配备人员,由于缺少专业人员,一旦发病,不能及时提出控制疫情的正确方案。养殖户只能通过大量投放抗菌药物来控制疫情,结果就加大了药物残留事件发生的可能性。 二、水产品中抗生素残留所导致的危害

制药废水处理方案

目录 第一章概述 (2) 第二章设计依据、范围及原则 (3) 第三章设计规模与目标 (4) 第四章处理工艺流程设计 (5) 第五章主要构(建)筑物说明及报价 (10) 第六章主要设备及报价 (14) 第七章运行费用 (15) 第八章服务承诺 (16)

第一章概述 制药行业是我国传统支柱产业。随着国民经济的快速发展,制药企业迅速发展。制药行业是工业废水的来源之一。制药废水包括四种类型的废水,即有机合成药物废水、无机合成药物废水、抗生素废水和草药生产废水。这些废水具有浓度高、色度深、含难降解和对生物产生抑制作用的毒性物质以及间歇排放的特点。多数厂家未经处理就直接排放,对水体环境造成严重危害。 近年以来,我们从各种制药废水污染的环境中探索出高效降解制药废水中污染物的方法,并将它们实践于治理制药废水的项目。XX制药厂位于西高新,主要生产中药药剂,其废水排放量在3吨/小时左右,废水来源主要是设备清洗废水和原料浸泡清洗废水,废水不含对生物有毒的物质,主要成分为糖类、淀粉、纤维素和乳酸菌等有机物。此种废水如不加以处理,会对水体和周围环境造成一定污染。 XX制药厂在全厂奋力进取,不断跨越发展的同时,对环境保护高度重视,加强终端处理,严格达标排放,以顺应环保法规要求,体现企业的社会责任,为保护人类赖以生存的水环境作出应有的贡献。 我公司工程部应业主要求,编制了本设计方案。

第二章设计依据、范围及原则 一、设计依据 1、《污水综合排放标准》GB8978-1996; 2、《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88; 3、工程建设的有关文件与设计资料及说明。 二、设计范围 废水处理站内从废水进口至出口的工艺流程与处理设备。 三、设计原则 1、设计方案严格执行有关环境保护的规定,污水处理后必须保证出水指标均达到国家污水综合排放二级标准。 2、采用经济合理的处理工艺,保证处理效果,并节省投资和运行管理费用。 3、设备选型兼顾通用性和先进性,处理稳定可靠、效率高、管理方便、维护维修工作量小、价格适中。 4、尽量减少对周围环境的影响,合理控制噪声、气味,妥善处理废弃物,避免二次污染。 5、工程建设完成后,力争达到社会效益、经济效益、环境效益的最佳统一。

抗生素废水的生物处理方法

抗生素废水的生物处理方法 摘要:抗生素制药废水成分复杂,有机物浓度高,可生化性差,并含有抑菌作用的残余抗生素,属有生物毒性的高浓度难处理有机废水。本文分析了抗生素制药废水的来源及特点,对目前抗生素制药废水处理中应用的各种生物处理、物化处理及多种方法组合的生化处理技术进行了综述,并对各种处理方法的应用特点进行了分析,为该类废水的治理工艺选择提供参考。 关键词:抗生素制药废水生物处理、物化处理、组合生化技术 1.引言 抗生素是由某些微生物在生长繁殖过程中所产生的,在低浓度下具有抑制病原体或杀死其他微生物的作用。抗生素经微生物发酵、过滤、萃取结晶、化学提取、精制而成,其生产废水成分复杂,主要含发酵残余基质及营养物、溶媒提取过程的萃取液、水中不溶性抗生素的发酵滤液、发酵产生的微生物丝菌体,具有COD Cr高(10000~80000 mg/L)、SS高(500~25000 mg/L)、NH3-N浓度高、BOD5/COD Cr 值低的特点。废水中存在高浓度酸、碱、残留抗生素等,生物毒性大;pH波动大、温度高、色度深、气味重,给废水处理带来极大的困难。依据GB8978—1996《污水综合排放标准》二级标准,生物制药行业的废水处理后必须满足以下要求: COD Cr≤150 mg/L;BOD5≤300 mg/L;NH3-N≤50 mg/L;SS≤200 mg/L。对于高浓度抗生素生产废水处理而言,具有一定难度。 2.抗生素制药废水的来源和特点 国内生产抗生素主要以粮食、糖蜜等为主要原料,生产工艺包括微生物发酵、过滤、萃取结晶、化学方法提取、精制等过程,产生的废水主要包括提取和精制过程中的发酵废水;溶剂回收过程中的浓废水;生产设备洗涤和地板冲洗用水;废冷却水;发酵罐排放的废发酵母液。 废水中污染物的主要成分为:发酵残余营养物(如葡萄糖、蛋白质和无机盐之类)、发酵代谢物、酸、碱、有机溶剂和其它化工原料等。 其特点为:

制药废水处理厂中头孢类抗生素残留与去除工艺研究

制药废水处理厂中头孢类抗生素残留与去除工艺研究 发表时间:2018-07-12T14:07:37.240Z 来源:《防护工程》2018年第6期作者:熊博 [导读] 可以与食品工业废水或城市污水等高生化废水进行处理。制药废水的基本处理是实施绿色生产过程和清洁生产管理,努力实现生产过程的闭路循环。 辉瑞制药(无锡)有限公司江苏无锡 214092 摘要:针对抗生素制药废水的来源和特点,介绍了处理抗生素废水的物理、化学、生物和组合工艺,为处理此类废水提供参考。同时提出了抗生素制药废水处理技术有待改进的问题。 关键词:抗生素;制药废水;处理;进展 1头孢菌素C盐污染产生途径与污水特征分析 1.1废水产生途径分析 微生物发酵生产头孢菌素C钠废水主要来源于发酵残渣(母液)、树脂洗脱废水、设备和地板洗涤水、冷却水等。它的污水产生环节如图1。母液是提取过程中产生的发酵废液,含有大量未利用的有机成分及其分解产物。污染物含量高,属于高浓度有机废水。洗涤废水来源于发酵罐的清洗、分离器的清洗、其他清洗部分和地面清洗,属于低浓度有机废水。冷却水干净,可以循环使用。 1.2废水特征 头孢菌素C钠盐生产废水是一类高浓度含难降解有机物和生物毒性物质和有机废水。主要特点:(1)营养发酵残母亲白酒类高,通常BOD5约4000-13000mg/L,如果发酵发酵废液排放失效,BOD5可作为20000-40000mg/L高;(2)生物抑制性物质的存在,如抗生素残留和中间代谢物,杂环化合物,发酵抗生素率较低,约0.1-3%,采用大孔树脂提取率约为78-80%,总共残留浓度一般情况下约100- 1000mg/L,很难被生物降解;(3)含有高浓度的硫酸盐、表面活性剂(破乳剂、消泡剂等)和高浓度提取的残留物、酸碱和有机溶剂的分离,一般在2000-4000mg/L的硫酸浓度;(4)pH值低,且波动较大,高温、高色度和气味;(5)间歇排放,水质水量变化大;(6)废水悬浮物浓度的水高,主要发酵中发酵菌丝体,和悬浮物的浓度为500-20000mg/L。 2物理处理方法 常用的物理处理方法有凝聚法、气浮法、吸附法和膜分离法。简单的物理处理不利于水质的处理标准通常用作预处理程序。如某中英合资的头孢类抗生素生产废水具有高浓度、高氨氮、高盐度(项目废水总1200千升/d,约9000kg/d,总CODCr 800Kg/D总氨氮)混凝、浮选、剥离蒸发的方法来加强污水处理。经过蒸发、混凝、汽提预处理后,高浓度废水中的CODcr、盐、氨显著降低。保证后续治疗效果。 近年来,膜分离技术与生物处理技术相结合,如膜生物反应器技术的迅速发展,使膜分离技术得到了广泛的应用。采用膜生物反应器技术处理抗生素废水,对生物降解性差,含有有毒物质的复合物进行了处理,考察了抗生素废水的处理工艺及操作参数的影响。结果表明,新的膜生物反应器温度保持在22℃,厌氧出水,通过预处理,ph值维持在6~8.5,新MBR对COD的去除率达到91%以上,氨氮去除率达到71%以上,总氮去除率达70%以上。在试验进水总磷浓度在1.2-8.3mg/l范围,和出水TP波动在0.8~3.5mg/L,出水的TP去除率为50%-70%。 3化学处理法 抗生素废水常用的化学处理方法有光催化氧化法和氯化法。顾军等人对抗生素制药废水生化处理的传统应用,出水难以达到排放标准的工业问题,光催化氧化法和氯氧化法研究抗生素制药废水,探讨了光照时间、通风条件、初始pH值和加入氯和其他因素的有效量对抗生素制药废水的处理效果。实验结果表明,在pH值95L、臭氧流量33.6mg/min,光照时间为180min,COD降低385mg/L、104mg/L的平均值,去除率可达到73%;1l在废水pH值为10,添加氯3.0g/L,搅拌5min,静止30min,上清液,污水从527mg/L降低到184mg/L,COD 平均值,去除率为65%。可见光光催化氧化法和氯氧化法可以有效去除抗生素制药废水中的有机物,且出水COD值达到污水综合排放标准(GB8978-1996)二级标准。 4生物处理法 常用的抗生素废水的生物处理方法,包括好氧处理、厌氧处理、生物强化。好氧生物处理过程中实现生产的规模经营主要是基于传统的活性污泥工艺在早期阶段,在20世纪70年代开发的创新替代的过程,如生物接触氧化,深井曝气、生物流化床等。然而,由于抗生素工业废水是高浓度有机废水,采用好氧常规活性污泥工艺,COD浓度为10g/L的废水直接处理为高,难排出,除非大量稀释废水,这又导致增加资本和操作成本。因此,好氧处理常用于与厌氧处理相结合。例如用悬浮填料SBR工艺处理青霉素制药废水。当进水CODCr浓度变化很大(800-2500mg/L),CODcr的去除率仍稳定在83%-85%,出水CODCr为136-350mg/L之间,达到国家二级排放标准。 目前,厌氧处理的生产规模仅为UASB和普通厌氧消化工艺,其它工艺仍处于试验阶段。中试规模的厌氧复合床(22m3)和周期循环活性污泥系统(12m3)被用来处理抗生素废水,如。当容积负荷厌氧复合床6.0kgcod/(m3·d),SS、COD、BOD5的去除率分别为74.9%、91.1%、95.5%;当污泥浓度循环活性污泥系统4000mgmlss/L,污泥负荷0.4kgcod/(kgMLSS·d),SS、COD、BOD5的去除率分别为90.3%、87.6%、95.4%,出水水质可满足生物制药工业废水排放国家标准。 传统的污水处理工艺,由于活性污泥中的细菌比较复杂,需要更多的氧气和营养,抑制正常菌的生长和功能。为了克服上述缺点,以抗生素废水为底物,筛选出降解高浓度制药废水的优势菌。分离纯化后,可获得较高的降解效率。这是一个生物强化技术。生物强化技术是处理高浓度制药废水的有效手段。例如,以福州市污水处理厂污泥为原料,从福建某生化厂污泥中提取污泥。经过驯化后,ABR反应器承受水力冲击负荷的能力逐渐体现出来。当温度变化范围在30~40℃时,体积负荷为5.625公斤/立方米。d和HRT为53.3h,ABR反应器对COD去除率可达75%以上。 5工程应用实例 上述技术已成功应用于福建省某头孢菌素厂污水处理工程中。公司投资约10000000元建设一个日常1500m3/d约15000mg/L COD污染负荷处理能力高浓度头孢类抗生素废水处理系统,SS 5000mg/L的水处理系统,通过+厌氧+好氧+混凝+絮凝沉淀工艺,出水CODCr可减

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