一种去除发酵类抗生素制药废水中抗生素的预处理方法_2

文档序号:9364618阅读:来源:国知局
,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。
[0032] 其中,所述的水解预处理的温度为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。
[0033] 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。
[0034] 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预处理。
[0035] 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。
[0036] 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
[0037] 尤其是,所述的碱性pH调节剂选择NaOH、K0H。
[0038] 其中,所述水解预处理为向抗生素制药废水中加入催化剂,在催化剂作用下对废 水中的残留抗生素进行水解反应。
[0039] 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 为每IL所述抗生素制药废水中添加的催化剂用量为20_80g。
[0040] 其中,所述催化剂由a-A1203、Fe2O3和Fe组成。
[0041] 特别是,所述催化剂中Ct-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。
[0042] 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。
[0043] 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,进行水解预处理。
[0044] 特别是,还包括对水解预处理后的抗生素废水进行降温处理后再进行所述的废水 的pH值调节处理。
[0045] 其中,所述降温处理后的抗生素废水的水温为25°C~55°C。
[0046] 其中,所述调节经过水解预处理的废水的pH是向经过水解预处理后的发酵抗生 素制药废水的pH调节为6. 5~8. 0,优选为7. 0~7. 5。
[0047] 特别是,还包括固液分离步骤,将经过水解预处理后的抗生素废水调解pH值后进 行固液分离处理,去除水解预处理及调节PH产生的沉渣。
[0048] 其中,所述生化处理为水解酸化处理、两相厌氧处理、UASB处理、IC工艺处理、活 性污泥好氧处理、生物接触氧化处理、生物膜处理或间歇式活性污泥法中的一种或多种联 合处理。
[0049] 本发明的去除抗生素制药废水中抗生素的预处理方法具有如下优点:
[0050] 1、本发明的去除抗生素制药废水中抗生素预处理方法采用高温水解工艺处理发 酵类生产抗生素的制药废水,无化学药剂添加,不产生二次污染,可有效分解发酵类抗生素 制药废水中残留抗生素,大幅度降低抗生素实际废水中的效价,抗生素残留低。
[0051 ] 2、本发明方法处理后的废水消除了抗生素制药废水后续生化处理过程中抗生素 对微生物的抑制作用,提高废水可生化性。
[0052] 3、本发明预处理方法处理后的发酵类抗生素制药废水中抗生素含量低,显著降低 了后续生化处理过程中废水及污泥中产生大量抗药菌及抗药基因的问题。因此,本发明在 高浓度抗生素制药废水的处理上有很好的应用前景。
[0053] 4、本发明方法处理发酵类抗生素制药废水的处理效率高,处理时间短,显著缩短 了抗生素的水解时间,降低了抗生素废水的处理成本,减少了对环境的污染。
【附图说明】
[0054] 图1是本发明处理发酵类抗生素制药废水的流程示意图。
【具体实施方式】
[0055] 本发明提供的用于发酵类抗生素制药废水预处理工艺主要采用了高温催化水解 的方案(如图1所示),具体包括如下步骤:
[0056] 1.发酵类抗生素制药废水经过沉淀分离后进入调节池,调节废水pH至合适的范 围。pH值在I. 0~6. 0或者8. 0~14. 0范围内通常情况下均可在后续反应中实现抗生素 的去除,部分发酵类抗生素(如链霉素)需要在碱性条件下才有较好的降解效果,但碱性调 节过大也会导致处理费用增加,故优选的pH值为8. 0~11. 0。
[0057] 2.调节完pH值后,废水进入高温水解反应釜。将抗生素制药废水反应水温升至 60°C~160°C,优选的反应180min。
[0058] 3.对经过高温水解反应后的废水可采用热交换等散热方式,对抗生素废水进行降 温处理,将废水水温降至25°C~55°C,具体废水水温应适合后续生化处理工艺要求,然后 调节废水pH值至6. 5~8. 0,优选为7. 0~7. 5。
[0059] 4.经过上述工艺出水后,废水经沉淀分离去除沉渣后进入生化处理工艺,此时废 水中基本上不存在或少量存在抗生素,对微生物的抑制作用基本消除,厌氧及好氧微生物 可以在没有抗生素抑制的环境进行有机物的代谢利用。后续生化处理工艺可采用生化预处 理(水解酸化)、厌氧工艺(两相厌氧、UASB、IC工艺等)、好氧工艺(活性污泥、生物接触 氧化、生物膜、间歇式活性污泥法等)或其组合工艺。
[0060] 实施例1
[0061] 1、配制抗生素模拟废水
[0062] 将四环素类抗生素四环素盐酸盐的标准品IOOmg溶于IL超纯水中,配成四环素盐 酸盐浓度为l〇〇mg/L的四环素模拟废水,其中四环素理论浓度为92mg/L;
[0063] 2、调节抗生素废水pH值
[0064] 向四环素模拟废水中加入碱性pH调节剂NaOH,调节废水的pH为11. 0 ;
[0065] 本发明【具体实施方式】部分除了采用NaOH调节抗生素制药废水的pH为碱性之外, 其他碱性物质如KOH等均适用于本发明。
[0066] 发酵类抗生素制药废水经过沉淀分离后进入调节池,调节废水pH至合适值。不同 PH值条件下抗生素水解途径存在很大差异,水解速率也并不相同,一般在中性条件下,抗生 素相对稳定,而在酸性条件或碱性条件下,抗生素容易发生水解,并且抗生素在碱
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