一種去除發(fā)酵類抗生素制藥廢水中抗生素的預(yù)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及制藥廢水處理領(lǐng)域，具體的說是一種去除發(fā)酵類抗生素制藥廢水中抗 生素的預(yù)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 抗生素制藥廢水是一類具有污染負(fù)荷高、毒性大、抑菌性強(qiáng)的高濃度有機(jī)廢水，主 要來源于抗生素生產(chǎn)過程中原料提煉后的廢發(fā)酵液或者合成廢液。這類廢水，尤其是發(fā)酵 類抗生素制藥廢水，殘存有大量培養(yǎng)基成分或有機(jī)物原料，具有水量大、高COD(10g/L~ 80g/L)和高TSS(0. 5~2. 5g/L)的特點(diǎn)。國內(nèi)外長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，以生物法為主體工藝 的抗生素制藥廢水處理技術(shù)相比物化技術(shù)具有化學(xué)試劑投加量小，運(yùn)行成本經(jīng)濟(jì)，不易產(chǎn) 生二次污染的特點(diǎn)，是處理抗生素制藥廢水的首要選擇。
[0003] 然而，抗生素制藥廢水中的高濃度殘留的抗生素使用傳統(tǒng)生化處理法很難達(dá)到預(yù) 期去除抗生素的處理效果。廢水中殘留抗生素對微生物活性存在強(qiáng)烈抑制作用與毒性，使 得生物法處理效果受限，難以滿足出水水質(zhì)，往往生化處理后出水還需進(jìn)一步深度處理。此 外，抗生素制藥廢水中殘余著高濃度的抗生素，使得抗生素制藥廢水在生物法處理后會產(chǎn) 生大量的抗藥菌和抗藥基因，這些抗藥菌、抗藥基因以及未降解的抗生素隨著處理后的廢 水及剩余污泥進(jìn)入到環(huán)境中，可能會帶來重大的安全隱患。
[0004] 從抗生素制藥廢水水質(zhì)特點(diǎn)來看，如果通過預(yù)處理有效去除抗生素廢水中高濃度 抗生素，則可大幅度減少高濃度抗生素對微生物的抑制，降低后續(xù)生化法處理該廢水的難 度，減少抗藥菌及抗藥基因的產(chǎn)生。目前國內(nèi)外常見的抗生素預(yù)處理技術(shù)，沒有針對抗生 素本身進(jìn)行處理，投加了大量化學(xué)試劑卻達(dá)不到應(yīng)有效果，處理成本高，且容易造成二次污 染。因此，尋找有效的去除抗生素制藥廢水中抗生素預(yù)處理方法，探索合適的抗生素制藥廢 水處理工藝對我國抗生素生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的針對目前抗生素制藥廢水中抗生素處理方法的存在的技術(shù)問題，提 供一種去除發(fā)酵類抗生素制藥工業(yè)廢水中抗生素的預(yù)處理方法。該方法針對發(fā)酵類抗生素 在偏酸或者偏堿的水溶液中性質(zhì)不穩(wěn)定的特性，采用高溫催化水解方式針對性的降解抗生 素制藥廢水中抗生素，從而有效降低制藥工業(yè)廢水中抗生素對后續(xù)生化處理的抑制作用， 提高抗生素制藥廢水的可生化性，大幅度減少生化處理工藝中抗藥基因及抗藥菌的產(chǎn)生。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種去除發(fā)酵類抗生素制藥工業(yè)廢水中抗生 素的預(yù)處理方法，包括對抗生素制藥廢水進(jìn)行水解反應(yīng)。
[0007] 其中，所述發(fā)酵類抗生素制藥工業(yè)廢水是通過發(fā)酵的方法產(chǎn)生抗生素或其他的活 性成分，然后經(jīng)過分離、純化、精制等工序生產(chǎn)出藥物抗生素的過程中產(chǎn)生的制藥工業(yè)廢 水。
[0008] 特別是，所述發(fā)酵類抗生素制藥工業(yè)廢水為通過發(fā)酵方法生產(chǎn)3 -內(nèi)酰胺類、氨 基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類、四環(huán)素類、多肽類或其他類抗生素后的產(chǎn)生的制藥廢水。
[0009] 尤其是，所述3 -內(nèi)酰胺類抗生素選擇青霉素類（青霉素、青霉素衍生物）、頭孢 菌素類（頭孢菌素、頭孢霉素衍生物）以及其他3 -內(nèi)酰胺類抗生素；所述氨基糖苷類抗 生素選擇鏈霉素類（鏈霉素、鏈霉素衍生物、雙氫鏈霉素、雙氫鏈霉素衍生物）、慶大霉素類 (慶大霉素、慶大霉素衍生物）、大觀霉素類（大觀霉素、大觀霉素衍生物）以及其他氨基糖 苷類抗生素；所述大環(huán)內(nèi)酯類抗生素選擇紅霉素類（紅霉素、紅霉素衍生物）、麥白霉素類 (麥白霉素、麥白霉素衍生物）以及其他大環(huán)內(nèi)酯類抗生素；所述四環(huán)素類抗生素選擇四環(huán) 素、四環(huán)素衍生物、去甲基金霉素類（去甲基金霉素、去甲基金霉素衍生物）、金霉素類（金 霉素、金霉素衍生物）以及其他四環(huán)類抗生素；所述多肽類抗生素選擇卷曲霉素類（卷曲霉 素、卷曲霉素衍生物）、去甲萬古霉素類（去甲萬古霉素、去甲萬古霉素衍生物以及其他多 肽類抗生素）；所述其他類抗生素選擇潔霉素、阿霉素、利福霉素等。
[0010] 其中，所述的水解反應(yīng)的溫度為60°c~160°C，優(yōu)選為85°C~120°C;水解反應(yīng)時(shí) 間為IOmin~360min，優(yōu)選為20_360min，進(jìn)一步優(yōu)選為20min~180min。
[0011] 特別是，還包括廢水的PH值調(diào)節(jié)步驟，在進(jìn)行水解反應(yīng)之前，向廢水中加入pH調(diào) 節(jié)劑調(diào)節(jié)所述抗生素制藥廢水的PH值至I. 0~6. 0或者8. 0~14. 0 ;優(yōu)選為調(diào)節(jié)所述廢 水的pH值為8.0~11.0。
[0012] 特別是，調(diào)節(jié)抗生素制藥廢水的pH值為I. 0~6. 0時(shí)，在溫度為60°C~160°C的 條件下，對抗生素制藥廢水進(jìn)行水解反應(yīng)。
[0013] 其中，向抗生素制藥廢水中加入酸性pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)抗生素制藥廢水的pH值至 I. 0 ~6. 0〇
[0014] 特別是，所述的酸性pH調(diào)節(jié)劑選擇HC1、H2S04、圓03。
[0015] 特別是，調(diào)節(jié)抗生素制藥廢水的pH值為8. 0~14. 0時(shí)，在溫度為60°C~160°C的 條件下，進(jìn)行水解反應(yīng)。
[0016] 其中，向抗生素制藥廢水中加入堿性pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)抗生素制藥廢水的pH值至 8. 0 ~14. 0〇
[0017] 尤其是，所述的堿性pH調(diào)節(jié)劑選擇NaOH、K0H。
[0018] 其中，所述水解反應(yīng)為向抗生素制藥廢水中加入催化劑，在催化劑作用下對抗生 素制藥廢水中的殘留抗生素進(jìn)行水解反應(yīng)。
[0019] 特別是，所述催化劑的用量為每IL所述抗生素制藥廢水中添加的催化劑用量為 10~150g，優(yōu)選為每IL所述抗生素制藥廢水中添加的催化劑用量為20-100g，進(jìn)一步優(yōu)選 每IL所述抗生素制藥廢水中添加的催化劑用量為20-80g。
[0020] 其中，所述催化劑由a-A1203、Fe2O3和Fe組成。
[0021] 特別是，所述催化劑中a-Al2O3為載體，催化活性成分Fe2O3和Fe負(fù)載于Ct-Al2O3 上，所述催化劑中a_A1203、Fe2O3和Fe的重量份配比為100 :20-30 :2_5。
[0022] 特別是，所述催化劑中a-A1203、Fe2O3和Fe的重量份配比為100 :25. 64 :2. 56。
[0023] 特別是，調(diào)節(jié)抗生素制藥廢水的pH值為8. 0~14. 0時(shí)，在溫度為60°C~160°C的 條件下，向抗生素制藥廢水中加入催化劑，進(jìn)行水解反應(yīng)。
[0024] 其中，向抗生素制藥廢水中加入堿性pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)抗生素制藥廢水的pH值至 8. 0 ~14. 0〇
[0025] 尤其是，所述的酸性pH調(diào)節(jié)劑選擇NaOH、KOH。
[0026] 特別是，還包括對水解處理后的抗生素制藥廢水進(jìn)行降溫處理。
[0027] 其中，所述的降溫處理是將水解處理后的抗生素制藥廢水的水溫降低至25°C~ 55。。。
[0028] 本發(fā)明另一方面提供一種發(fā)酵類抗生素制藥廢水的處理方法，包括對所述的抗生 素制藥廢水進(jìn)行水解預(yù)處理，接著調(diào)節(jié)經(jīng)過水解預(yù)處理的廢水的pH，然后再進(jìn)行生化處理。
[0029] 其中，所述發(fā)酵類抗生素制藥工業(yè)廢水是通過發(fā)酵的方法產(chǎn)生抗生素或其他的活 性成分，然后經(jīng)過分離、純化、精制等工序生產(chǎn)出藥物抗生素的過程中產(chǎn)生的制藥工業(yè)廢 水。
[0030] 特別是，所述發(fā)酵類抗生素制藥工業(yè)廢水為通過發(fā)酵方法生產(chǎn)3 -內(nèi)酰胺類、氨 基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類、四環(huán)素類、多肽類或其他類抗生素后的產(chǎn)生的制藥廢水。
[0031] 尤其是