一种去除发酵类抗生素制药废水中抗生素的预处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及制药废水处理领域，具体的说是一种去除发酵类抗生素制药废水中抗 生素的预处理方法。
【背景技术】
[0002] 抗生素制药废水是一类具有污染负荷高、毒性大、抑菌性强的高浓度有机废水，主 要来源于抗生素生产过程中原料提炼后的废发酵液或者合成废液。这类废水，尤其是发酵 类抗生素制药废水，残存有大量培养基成分或有机物原料，具有水量大、高COD(10g/L~ 80g/L)和高TSS(0. 5~2. 5g/L)的特点。国内外长期运行经验证明，以生物法为主体工艺 的抗生素制药废水处理技术相比物化技术具有化学试剂投加量小，运行成本经济，不易产 生二次污染的特点，是处理抗生素制药废水的首要选择。
[0003] 然而，抗生素制药废水中的高浓度残留的抗生素使用传统生化处理法很难达到预 期去除抗生素的处理效果。废水中残留抗生素对微生物活性存在强烈抑制作用与毒性，使 得生物法处理效果受限，难以满足出水水质，往往生化处理后出水还需进一步深度处理。此 外，抗生素制药废水中残余着高浓度的抗生素，使得抗生素制药废水在生物法处理后会产 生大量的抗药菌和抗药基因，这些抗药菌、抗药基因以及未降解的抗生素随着处理后的废 水及剩余污泥进入到环境中，可能会带来重大的安全隐患。
[0004] 从抗生素制药废水水质特点来看，如果通过预处理有效去除抗生素废水中高浓度 抗生素，则可大幅度减少高浓度抗生素对微生物的抑制，降低后续生化法处理该废水的难 度，减少抗药菌及抗药基因的产生。目前国内外常见的抗生素预处理技术，没有针对抗生 素本身进行处理，投加了大量化学试剂却达不到应有效果，处理成本高，且容易造成二次污 染。因此，寻找有效的去除抗生素制药废水中抗生素预处理方法，探索合适的抗生素制药废 水处理工艺对我国抗生素生产和环境保护具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的针对目前抗生素制药废水中抗生素处理方法的存在的技术问题，提 供一种去除发酵类抗生素制药工业废水中抗生素的预处理方法。该方法针对发酵类抗生素 在偏酸或者偏碱的水溶液中性质不稳定的特性，采用高温催化水解方式针对性的降解抗生 素制药废水中抗生素，从而有效降低制药工业废水中抗生素对后续生化处理的抑制作用， 提高抗生素制药废水的可生化性，大幅度减少生化处理工艺中抗药基因及抗药菌的产生。
[0006] 为实现上述目的，本发明一方面提供一种去除发酵类抗生素制药工业废水中抗生 素的预处理方法，包括对抗生素制药废水进行水解反应。
[0007] 其中，所述发酵类抗生素制药工业废水是通过发酵的方法产生抗生素或其他的活 性成分，然后经过分离、纯化、精制等工序生产出药物抗生素的过程中产生的制药工业废 水。
[0008] 特别是，所述发酵类抗生素制药工业废水为通过发酵方法生产3 -内酰胺类、氨 基糖苷类、大环内酯类、四环素类、多肽类或其他类抗生素后的产生的制药废水。
[0009] 尤其是，所述3 -内酰胺类抗生素选择青霉素类（青霉素、青霉素衍生物）、头孢 菌素类（头孢菌素、头孢霉素衍生物）以及其他3 -内酰胺类抗生素；所述氨基糖苷类抗 生素选择链霉素类（链霉素、链霉素衍生物、双氢链霉素、双氢链霉素衍生物）、庆大霉素类 (庆大霉素、庆大霉素衍生物）、大观霉素类（大观霉素、大观霉素衍生物）以及其他氨基糖 苷类抗生素；所述大环内酯类抗生素选择红霉素类（红霉素、红霉素衍生物）、麦白霉素类 (麦白霉素、麦白霉素衍生物）以及其他大环内酯类抗生素；所述四环素类抗生素选择四环 素、四环素衍生物、去甲基金霉素类（去甲基金霉素、去甲基金霉素衍生物）、金霉素类（金 霉素、金霉素衍生物）以及其他四环类抗生素；所述多肽类抗生素选择卷曲霉素类（卷曲霉 素、卷曲霉素衍生物）、去甲万古霉素类（去甲万古霉素、去甲万古霉素衍生物以及其他多 肽类抗生素）；所述其他类抗生素选择洁霉素、阿霉素、利福霉素等。
[0010] 其中，所述的水解反应的温度为60°c~160°C，优选为85°C~120°C;水解反应时 间为IOmin~360min，优选为20_360min，进一步优选为20min~180min。
[0011] 特别是，还包括废水的PH值调节步骤，在进行水解反应之前，向废水中加入pH调 节剂调节所述抗生素制药废水的PH值至I. 0~6. 0或者8. 0~14. 0 ;优选为调节所述废 水的pH值为8.0~11.0。
[0012] 特别是，调节抗生素制药废水的pH值为I. 0~6. 0时，在温度为60°C~160°C的 条件下，对抗生素制药废水进行水解反应。
[0013] 其中，向抗生素制药废水中加入酸性pH调节剂，调节抗生素制药废水的pH值至 I. 0 ~6. 0〇
[0014] 特别是，所述的酸性pH调节剂选择HC1、H2S04、圆03。
[0015] 特别是，调节抗生素制药废水的pH值为8. 0~14. 0时，在温度为60°C~160°C的 条件下，进行水解反应。
[0016] 其中，向抗生素制药废水中加入碱性pH调节剂，调节抗生素制药废水的pH值至 8. 0 ~14. 0〇
[0017] 尤其是，所述的碱性pH调节剂选择NaOH、K0H。
[0018] 其中，所述水解反应为向抗生素制药废水中加入催化剂，在催化剂作用下对抗生 素制药废水中的残留抗生素进行水解反应。
[0019] 特别是，所述催化剂的用量为每IL所述抗生素制药废水中添加的催化剂用量为 10~150g，优选为每IL所述抗生素制药废水中添加的催化剂用量为20-100g，进一步优选 每IL所述抗生素制药废水中添加的催化剂用量为20-80g。
[0020] 其中，所述催化剂由a-A1203、Fe2O3和Fe组成。
[0021] 特别是，所述催化剂中a-Al2O3为载体，催化活性成分Fe2O3和Fe负载于Ct-Al2O3 上，所述催化剂中a_A1203、Fe2O3和Fe的重量份配比为100 :20-30 :2_5。
[0022] 特别是，所述催化剂中a-A1203、Fe2O3和Fe的重量份配比为100 :25. 64 :2. 56。
[0023] 特别是，调节抗生素制药废水的pH值为8. 0~14. 0时，在温度为60°C~160°C的 条件下，向抗生素制药废水中加入催化剂，进行水解反应。
[0024] 其中，向抗生素制药废水中加入碱性pH调节剂，调节抗生素制药废水的pH值至 8. 0 ~14. 0〇
[0025] 尤其是，所述的酸性pH调节剂选择NaOH、KOH。
[0026] 特别是，还包括对水解处理后的抗生素制药废水进行降温处理。
[0027] 其中，所述的降温处理是将水解处理后的抗生素制药废水的水温降低至25°C~ 55。。。
[0028] 本发明另一方面提供一种发酵类抗生素制药废水的处理方法，包括对所述的抗生 素制药废水进行水解预处理，接着调节经过水解预处理的废水的pH，然后再进行生化处理。
[0029] 其中，所述发酵类抗生素制药工业废水是通过发酵的方法产生抗生素或其他的活 性成分，然后经过分离、纯化、精制等工序生产出药物抗生素的过程中产生的制药工业废 水。
[0030] 特别是，所述发酵类抗生素制药工业废水为通过发酵方法生产3 -内酰胺类、氨 基糖苷类、大环内酯类、四环素类、多肽类或其他类抗生素后的产生的制药废水。
[0031] 尤其是