一种青霉素生产废水的治理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种青霉素生产废水的治理工艺。
【背景技术】
[0002] 青霉素属于β-内酰胺类的抗生素。青霉素(Penicillin，或音译盘尼西林)是指分 子中含有青霉烷，能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素。 其化学式为C 16H18N204S。青霉素生产过程中产生的车间工艺废水具有如下特点：1)污染物浓 度高，污染物成分复杂，含有发酵的残余培养基质、产品、杂质、生物代谢中间产物等，C0D- 般在11000mg/L-23000mg/L;2)难生物降解物质含量高，生物毒性物质来源有三个途径a、由 于抗生素得率较低，仅为0.1%~3% (质量分数），且分离提取率仅60%~70% (质量分数）， 因此废水中残留抗生素含量较高B、是微生物代谢过程产物。C、发酵或提取过程中投加的有 机或无机盐类，3)排放废水温度约90°C ;4)水量大、间歇排放等特点，该废水的排放已成为 限制该产品以及企业可持续发展的瓶颈。关于该类废水处理方法，国内专利CN103172173A "一种青霉素废水预处理方法"，具体是利用水解酸化工艺对高浓度青霉素废水进行预处 理，废水经处理后SS降低85 %~90 %，C0D降低30 %~35 %，青霉素含量降低75 %~80 %。专 利CN1110257A "一种处理青霉素生产废水的方法"，具体是采用好氧间歇式活性污泥法 (SBR)处理青霉素废水，专利CN1041927A "青霉素废水处理方法"，具体是采用絮凝-沉淀-厌 氧-好氧组合工艺处理青霉素废水。以上处理方法虽然能降低一定的C0D，均不能从根本上 解决青霉素废水高残余效价导致的难生化性问题，因此，寻找一种经济技术可行，处理效果 稳定，有效提高青霉素废水可生化性的预处理工艺对于促进行业发展和环境保护具有十分 重要的意义。本发明治理工艺属国内外首创，国内外文献及专利检索均无报道。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种处理效果好、生产成本低、便于工业生产、操作方便简 单且不产生二次污染的催化中低温催化湿式氧化法处理青霉素生产废水的方法，以彻底解 决青霉素生产废水对环境的危害性。
[0004] 为实现上述目的，本发明技术方案如下：
[0005] -种青霉素生产废水治理工艺，主要是使用催化中低温催化湿式氧化工艺处理青 霉素生产废水。经本工艺处理后废水C0D去除率>60%，色度去除率大99%，B/C由0.35升至 〇. 8。本发明的技术方案按照如下具体操作步骤进行：
[0006] 将青霉素生产废水加入到高压反应釜中，加入催化剂，搅拌，以空气为氧化剂，在 加热条件下通过氧化反应去除废水中的残余抗生素、异构体等生物毒性物质。反应温度130 ~170°C，反应压力为0.5~3MPa，其中氧分压为0~l.OMPa，反应时间为1~2小时。
[0007] 作为较佳的实施方式，所述催化剂为硫酸铜、硫酸亚铁、氯化锰、硫酸锌中的一种 或几种混合物；
[0008] 所述催化剂的投加量为质量比0.1 %~1 %。
[0009] 反应的pH值为4~7;
[0010] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0011] 1.针对废水中的含有的原药活性成分、有毒有害中间体等特征污染物采用本预处 理技术，彻底解决抗生素残留导致的环境污染和生态破坏问题。
[0012] 2. C0D降低50%的同时，色度去除率达97 %以上。经本技术处理后，废水Β/C值提高 到0.85以上，可确保废水经过生化处理达标排放。
[0013] 3.该方法反应条件温和，以空气为氧化剂，温度及压力对设备要求较同类技术低， 催化剂投加量少且成本低廉，具有较好的市场推广价值及工业化应用前景。
【附图说明】
[0014] 图1为青霉素生产废水处理工艺流程图。
【具体实施方式】
[0015] 以下具体实例用来进一步详细说明本发明的技术方案。但是本发明绝非仅限于 此。
[0016] 本技术方案主要是使用催化中低温催化湿式氧化工艺处理青霉素生产废水。将青 霉素生产废水调节pH值为4~7，加入到高压反应釜中，加入质量分数为0.3%~1 %催化剂， 催化剂为硫酸铜、硫酸亚铁、氯化锰、硫酸锌中的一种或几种混合物;搅拌，以空气为氧化 剂，在加热条件下通过氧化反应去除废水中的残余抗生素、异构体等生物毒性物质。反应温 度130~170°C，反应压力为0.5~3MPa，反应时间为1~2小时。经本工艺处理后废水C0D去除 率>60%，色度去除率大99%，B/C由0.35升至0.8。本技术针对废水中的含有的原药活性成 分、有毒有害中间体等特征污染物采用的预处理技术，彻底解决抗生素残留导致的环境污 染和生态破坏问题。该方法反应条件温和，以空气为氧化剂，温度及压力对设备要求较同类 技术低，催化剂投加量少且成本低廉，具有较好的市场推广价值及工业化应用前景。
[0017] 以下实施例使用废水取自内蒙古托克托工业园区某青霉素生产企业
[0018] 实施例1:
[0019] 取300ml青霉素生产废水，pH调节至6,投加0.3% (m/v)催化剂，催化剂为硫酸亚 铁。将废水装入反应釜中，慢慢打开空气阀，向高压釜内充入4Mpa空气，以300r/min的速度 搅拌反应溶液，反应2h。
[0020] 实施例2:
[0021] 取300ml青霉素生产废水，pH调节至5，投加0.3 % (m/v)催化剂，催化剂为硫酸亚铁 与硫酸铜按一定比例混合而成。将废水装入反应釜中，慢慢打开空气阀，向高压釜内充入 3Mpa空气，以300r/min的速度搅拌反应溶液，反应2h。
[0022] 实施例3:
[0023] 取300ml青霉素生产废水，pH调节至6,投加0.3% (m/v)催化剂，催化剂为硫酸锌。 将废水装入反应釜中，慢慢打开空气阀，向高压釜内充入4Mpa空气，以300r/min的速度搅拌 反应溶液，反应2h。
[0024] 实施例4:
[0025] 取300ml青霉素生产废水，pH调节至6,投加0.3% (m/v)催化剂，催化剂为硫酸铜。 将废水装入反应釜中，慢慢打开空气阀，向高压釜内充入4Mpa空气，以300r/min的速度搅拌 反应溶液，反应lh。
[0026] 实施例5:
[0027] 取300ml青霉素生产废水，pH调节至5，投加0.3 % (m/v)催化剂，催化剂为硫酸亚铁 与氯化锰按一定比例混合而成。将废水装入反应釜中，慢慢打开空气阀，向高压釜内充入 3Mpa空气，以300r/min的速度搅拌反应溶液，反应1.5h。
[0028] 处理效果见下表1:
[0029]表1处理前后水质分析数据 [0030]
【主权项】
1. 一种青霉素生产废水的治理工艺，其特征在于:使用催化中低温催化湿式氧化技术 预处理青霉素生产废水。2. 如权利要求1所述的治理工艺，其特征在于：将青霉素生产废水加入到高压反应釜 中，加入催化剂，搅拌，以空气为氧化剂，在加热条件下通过氧化反应去除废水中的残余抗 生素、异构体等生物毒性物质。3. 如权利要求2所述的治理工艺，其特征在于:调节反应的pH值为4~7。4. 如权利要求2所述的治理工艺，其特征在于:通入气体为空气。5. 如权利要求2所述的治理工艺，其特征在于:反应温度130~170°C，反应压力为0.5~ 3MPa，，反应时间为1~2小时。6. 如权利要求2所述的治理工艺，其特征在于:所述催化剂为硫酸铜、硫酸亚铁、氯化 锰、硫酸锌中的一种或几种混合物;所述催化剂的投加量为质量比0.1%~1%。
【专利摘要】本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种青霉素生产废水的治理工艺。将青霉素生产废水调节pH值为4～7，加入到高压反应釜中，加入质量分数为0.3％～1％催化剂，催化剂为硫酸铜、硫酸亚铁、氯化锰、硫酸锌中的一种或几种混合物；搅拌，以空气为氧化剂，在加热条件下通过氧化反应去除废水中的残余抗生素、异构体等生物毒性物质。反应温度130～170℃，反应压力为0.5～3MPa，反应时间为1～2小时。本发明针对废水中的含有的原药活性成分、有毒有害中间体等特征污染物采用的预处理技术，彻底解决抗生素残留导致的环境污染和生态破坏问题。
【IPC分类】C02F1/74, C02F101/38
【公开号】CN105585102
【申请号】CN201610008744
【发明人】李鹏, 刘艳, 刘涛, 张源
【申请人】沈阳化工研究院有限公司, 沈阳化工研究院设计工程有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年1月7日