CN106115995A - 一种棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，包括以下步骤：(1)氧化处理：在常压、室温及pH值为1‑3条件下，采用UV联合氧化剂对棘白菌素类抗生素生产废水进行氧化处理，反应时间为30～120min，得固/液混合物；(2)絮凝沉淀处理：向步骤(1)所得的固/液混合物中加入助凝剂，经机械搅拌混合后，沉淀物逐渐絮凝形成粒径较大的密实絮体，然后，进行静置沉淀处理，停留时间不低于30min。本发明在高效去除废水COD同时，获得高效脱色效果；同时减小了废水的生物毒性抑制性作用，极大提高了废水的生物降解性能，工艺原理明晰合理、设备简单、运行稳定、处理成本低，且不存在二次污染问题，具有较高的使用价值和环境、经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，具体是一种棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法。
背景技术
棘白菌素类抗生素具有抗菌活性强、毒副作用小且与其他药物不存在交叉耐药性等特点，可用于全身性真菌感染的治疗，是临床治疗深部真菌感染的“王牌抗生素”，市场前景广阔。基于生产工艺方面的原因，发酵液中抗生素得率较低，仅为0.1％～3％(质量百分比)，而分离提取率仅为60～70％，导致大量的抗生素类物质残留在废水中，加之发酵基质、有机溶媒、发酵副产物的大量存在，使得抗生素生产废水具有COD浓度高、SS浓度高、色度高、生物毒性抑制性物质浓度高的特点，属于难生物降解废水。
针对高浓度难生物降解抗生素废水，目前尚缺少高效经济的强化预处理工艺。已有研究表明，采用微氧水解酸化工艺处理高浓度青霉素类抗生素生产废水，在最大有机负荷为20kgCOD/(m3·d)的条件下，COD的去除率仅为15％～30％，而废水BOD5/COD仅提高了17％。(祁佩时等，微氧水解酸化工艺处理高浓度抗生素废水.环境科学，2005，26(3):106-111)
采用UASB处理高浓度阿莫西林类抗生素生产废水，当进水COD浓度为8650mg/L，在溶解负荷为8kgCOD/(m3·d)的稳定运行条件下，COD的去除率仅能达到49％。(赵军等，两相厌氧-膜生物系统处理抗生素废水试验研究.水处理技术，2010，36(9):83-86)
目前，针对棘白菌素类抗生素生产废水处理的研究结果报道较少。采用厌氧生物法处理棘白菌素B发酵废水，在将进水COD浓度从45000mg/L稀释至21400mg/L条件下，当HRT延长至15d时，其COD去除率仅为54％，表现出较强的生物毒性抑制作用。(袁巧云等，棘白菌素B发酵废水厌氧消化特征研究.第十一届全国抗生素(微生物药物)学术会议，2009)
鉴于此，本领域迫切需要一种高效、经济实现棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，以降低后续厌氧、好氧生物处理的负荷，同时提高处理效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，包括以下步骤：
(1)氧化处理：在常压、室温及pH值为1-3条件下，采用UV联合氧化剂对棘白菌素类抗生素生产废水进行氧化处理，反应时间为30～120min，得固/液混合物；
(2)絮凝沉淀处理：向步骤(1)所得的固/液混合物中加入助凝剂，经机械搅拌混合后，沉淀物逐渐絮凝形成粒径较大的密实絮体，然后，进行静置沉淀处理，停留时间不低于30min。
作为本发明进一步的方案：步骤(1)的氧化处理中，需要酸性条件，pH值为2。
作为本发明再进一步的方案：步骤(1)的氧化处理中，UV波长为185nm或254nm。
作为本发明再进一步的方案：步骤(1)的氧化处理中，UV波长为185nm。
作为本发明再进一步的方案：步骤(1)的氧化处理中，所述联合氧化剂为H2O2。
作为本发明再进一步的方案：步骤(2)中所述助凝剂为聚丙烯酰胺。
作为本发明再进一步的方案：步骤(2)中所述助凝剂为阴离子型PAM。
作为本发明再进一步的方案：步骤(2)中所述助凝剂投加量为2～5mg/L。
作为本发明再进一步的方案：步骤(2)中所述助凝剂投加量为3.5mg/L。
作为本发明再进一步的方案：步骤(2)中所述机械搅拌具体为：先以200r/min转速快速搅拌30s，然后，以80r/min慢速搅拌5min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可有效实现对棘白菌素类抗生素生产废水的强化预处理，在高效去除废水COD同时，获得高效脱色效果；同时减小了废水的生物毒性抑制性作用，极大提高了废水的生物降解性能。本处理方法工艺原理明晰合理、设备简单、运行稳定、处理成本低，且不存在二次污染问题，具有较高的使用价值和环境、经济效益。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下列实施例中，废水COD浓度采用重铬酸钾法测定，色度采用稀释倍数法(水和废水监测分析方法(第四版).北京：中国环境科学出版社，2002)测定。下列实施例所用废水直接取自某棘白菌素类抗生素生物制药厂集水池。
实施例1
单独UV对低浓度棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理效果
低浓度棘白菌素类抗生素生产废水pH值为5.35，COD浓度为8280mg/L，色度为1100倍。取400mL棘白菌素类抗生素生产废水置于800mL烧杯中，采用10％H2SO4溶液，将pH值调节至2左右。将该废水置于185nm UV循环处理装置中，在室温条件下进行氧化处理，反应时间为30～120min。继而，将该废水转移至800mL烧杯中，加入2‰(质量浓度)PAM溶液5～6滴，机械快速搅拌(200r/min)30s。而后，机械慢速搅拌(80r/min)5min。最后，静置沉淀30min后取上清液进行测定。结果如表1所示。
表1
由表1可见，随着反应时间的延长，UV对低浓度棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理效果逐渐增强。当HRT为120min时，处理出水COD和色度去除率分别为26.6％和76.8％。
实施例2
UV联合H2O2对低浓度棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理效果
低浓度棘白菌素类抗生素生产废水pH值为5.35，COD浓度为8280mg/L，色度为1100倍。取400mL棘白菌素类抗生素生产废水置于800mL烧杯中，采用10％H2SO4溶液，将pH值调节至2左右，而后加入5g/L H2O2(30％质量浓度)。将该废水置于185nm UV循环处理装置中，在室温条件下进行氧化处理，反应时间为30～120min。继而，将该废水转移至800mL烧杯中，加入2‰(质量浓度)PAM溶液5～6滴，机械快速搅拌(200r/min)30s。而后，机械慢速搅拌(80r/min)5min。最后，静置沉淀30min后取上清液进行测定。结果如表2所示。
表2
对比表2和表1结果可见，H2O2增强UV强化低浓度棘白菌素类抗生素生产废水预处理效果明显。当HRT为60min时，处理出水COD和色度去除率最高分别为46.9％和96.4％。而随着HRT的进一步延长，废水中残留H2O2所产生的羟基自由基将会氧化已生成的沉淀物质，再次溶解进入废水中，导致废水COD和色度去除率反而降低。
实施例3
UV联合H2O2对高浓度棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理效果
高浓度棘白菌素类抗生素生产废水pH值为5.15，COD浓度为36700mg/L，色度为4100倍。取400mL棘白菌素类抗生素生产废水置于800mL烧杯中，采用10％H2SO4溶液，将pH值调节至2左右，而后加入5g/L H2O2(30％质量浓度)。将该废水置于185nm UV循环处理装置中，在室温条件下进行氧化处理，反应时间为30～120min。继而，将该废水转移至800mL烧杯中，加入2‰(质量浓度)PAM溶液5～6滴，机械快速搅拌(200r/min)30s。而后，机械慢速搅拌(80r/min)5min。最后，静置沉淀30min后取上清液进行测定。结果如表3所示。
表3
由表3可见，对于高浓度棘白菌素类抗生素生产废水，当HRT为90min时，处理出水COD和色度去除率最高分别为42.6％和93.7％。对比表3和表2结果可见，随着废水浓度的提高，达到最高处理率所需要的氧化反应时间增大，而COD和色度去除率略有下降，但仍较好地实现了高浓度棘白菌素类抗生素生产废水的强化预处理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)氧化处理：在常压、室温及pH值为1-3条件下，采用UV联合氧化剂对棘白菌素类抗生素生产废水进行氧化处理，反应时间为30～120min，得固/液混合物；
(2)絮凝沉淀处理：向步骤(1)所得的固/液混合物中加入助凝剂，经机械搅拌混合后，沉淀物逐渐絮凝形成粒径较大的密实絮体，然后，进行静置沉淀处理，停留时间不低于30min。
2.根据权利要求1所述的棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，其特征在于，步骤(1)的氧化处理中，需要酸性条件，pH值为2。
3.根据权利要求1所述的棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，其特征在于，步骤(1)的氧化处理中，UV波长为185nm或254nm。
4.根据权利要求3所述的棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，其特征在于，步骤(1)的氧化处理中，UV波长为185nm。
5.根据权利要求1所述的棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，其特征在于，步骤(1)的氧化处理中，所述联合氧化剂为H2O2。
6.根据权利要求1所述的棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，其特征在于，步骤(2)中所述助凝剂为聚丙烯酰胺。
7.根据权利要求6所述的棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，其特征在于，步骤(2)中所述助凝剂为阴离子型PAM。
8.根据权利要求1或6或7所述的棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，其特征在于，步骤(2)中所述助凝剂投加量为2～5mg/L。
9.根据权利要求8所述的棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，其特征在于，步骤(2)中所述助凝剂投加量为3.5mg/L。
10.根据权利要求1所述的棘白菌素类抗生素生产废水强化预处理的方法，其特征在于，步骤(2)中所述机械搅拌具体为：先以200r/min转速快速搅拌30s，然后，以80r/min慢速搅拌5min。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111377564A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-07-07 | 中粮营养健康研究院有限公司 | 利用氧化法对聚羟基脂肪酸酯发酵液进行处理的方法和系统以及所得发酵废液的应用 |
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| CN103508593A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-15 | 浦城正大生化有限公司 | 一种应用于抗生素废水治理的化学深度处理方法 |
| CN105502776A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-04-20 | 中华人民共和国济南出入境检验检疫局 | 一种利用uv/h2o2联合去除水中抗生素的方法 |
| CN105800870A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-07-27 | 江苏久吾高科技股份有限公司 | 一种制药废水的处理方法及装置 |
-
2016
- 2016-08-16 CN CN201610670591.2A patent/CN106115995A/zh active Pending
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