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抗生素及其廢水產(chǎn)生背景
抗生素類藥品是目前國內(nèi)消耗較多的品種，大多數(shù)屬于生物制品，即通過發(fā)酵過程提取制得，是微生物、植物、動物在其生命過程中產(chǎn)生的化合物，具有在低濃度下，選擇性抑制或殺滅其它微生物或腫瘤細胞能力的化學(xué)物質(zhì)，是人類控制感染性疾病、保健身體健康及防治動植物病害的重要化學(xué)藥物。
目前，我國生產(chǎn)抗生素的企業(yè)達300多家，生產(chǎn)占世界產(chǎn)量20%～30%的70個品種的抗生素，產(chǎn)量年年增加，現(xiàn)已成為世界上主要的抗生素制劑生產(chǎn)國之一。目前抗生素生產(chǎn)中篩選和生產(chǎn)、菌種選育等方面仍存在著許多技術(shù)難點，從而出現(xiàn)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(yán)重的環(huán)境污染。
02
抗生素廢水的來源及特點
抗生素生產(chǎn)包括微生物發(fā)酵、過濾、萃取結(jié)晶、提煉、精制等過程。以糧食或糖蜜為主要原料生產(chǎn)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(jié)晶液、廢母液等，種子罐、發(fā)酵罐的洗滌廢水以及發(fā)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(fā)酵殘余基質(zhì)及營養(yǎng)物、溶媒提取過程的萃取余液、經(jīng)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(fā)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(fā)酵的殘余培養(yǎng)基質(zhì)和發(fā)酵產(chǎn)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(fù)雜
抗生素廢水中含有中間代謝產(chǎn)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(fù)雜。易引起pH波動，影響生化效果。
4、存在生物毒性物質(zhì)
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(zhì)。發(fā)酵或者提取過程中因生產(chǎn)需要投加的有機或無機及生產(chǎn)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(zhì)達到一定濃度會對微生物產(chǎn)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。
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抗生素廢水的物理處理方法
由于抗生素生產(chǎn)廢水屬于難降解有機廢水，殘留的抗生素對微生物的強烈抑制作用，可造成廢水處理過程復(fù)雜、成本高和效果不穩(wěn)定。因此在抗生素廢水的處理過程中，物理處理方法可以作為后續(xù)生化處理的預(yù)處理方法以降低水中的懸浮物和減少廢水中的生物抑制性物質(zhì)。目前應(yīng)用的物理處理方法主要包括混凝、沉淀、氣浮、吸附、反滲透和過濾等。
混凝法是在加入凝聚劑后通過攪拌使失去電荷的顆粒相互接觸而絮凝形成絮狀體，便于其沉淀或過濾而達到分離的目的。采用凝聚處理后，不僅能有效地降低污染物的濃度，而且廢水的生物降解性能也得到改善。在抗生素制藥工業(yè)廢水處理中常用的凝聚劑有：聚合硫酸鐵、氯化鐵、亞鐵鹽、聚合氯化硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合氯化硫酸鋁鐵、聚丙烯酰胺(PAM)等。沉淀是利用重力沉淀分離將密度比水大的懸浮顆粒從水中分離或除去。
氣浮法是利用高度分散的微小氣泡作為載體吸附廢水中的污染物，使其視密度小于水而上浮，實現(xiàn)固液或液液分離的過程。通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學(xué)氣浮和電解氣浮等多種形式。新昌制藥廠采用CAF渦凹氣浮裝置對制藥廢水進行預(yù)處理，在適當(dāng)?shù)乃巹┡浜舷?，CODcr的平均去除率可在25%左右。
吸附法是指利用多孔性固體吸附廢水中某種或幾種污染物，以回收或去除污染物，從而使廢水得到凈化的方法。常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。該方法投資小、工藝簡單、操作方便，易治理，較適宜對原有污水廠進行工藝改進。
反滲透法是利用半透膜將濃、稀溶液隔開，以壓力差作為推動力，施加超過溶液滲透壓的壓力，使其改變自然滲透方向，將濃溶液中的水壓滲到稀溶液一側(cè)，可實現(xiàn)廢水濃縮和凈化目的。
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常州潤凱干燥抗生素廢水的處理方法
常州潤凱干燥科技有限公司可以對于此類高COD、高鹽廢水處理上實現(xiàn)技術(shù)突破，用高鹽廢水干燥一體機進行高鹽廢水干化實驗，成功地試驗了多種雜鹽廢水，解決了高鹽廢水處置領(lǐng)域的工藝痛點。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,常州潤凱干燥提供一種固廢雜鹽化工廢水減量干化的處理方法，該方法以新材料化工、石油化工、化學(xué)水、循環(huán)水等系統(tǒng)高鹽廢水經(jīng)過ＭＶＲ連續(xù)濃縮蒸發(fā)后所產(chǎn)生的雜鹽濃液通過高鹽廢水干燥一體機直接蒸發(fā)處理。該方法以含有硫酸鈉與氯化鈉等混和物即化工雜鹽廢水為原料，使用高鹽廢水干燥一體機蒸發(fā)干燥脫出雜鹽固化物，蒸發(fā)的水氣在水淋塔除塵后排出。既結(jié)合固廢雜鹽資源的特點，又充分利用化工資源，減少了雜鹽廢水的處置環(huán)節(jié)，把大質(zhì)量廢水減量干化，與傳統(tǒng)高鹽廢水處理系統(tǒng)相比，處理量可降低50%～70%，設(shè)備能耗可降低50%～80%，能耗費用降低30%～60%。
通過高鹽廢水減量干化技術(shù)，節(jié)省了企業(yè)廢水處置費用的支出，既充分利用了化工資源，又達到化工廠廢水處理系統(tǒng)真正意義的“零排放”。