CN110372115A - 一种头孢废水净化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种头孢废水净化处理方法，将头孢废水预处理后，通过过滤器初过滤，然后经超滤膜组进行一级过滤，最后经反渗透膜组进行二级过滤，得最终产水。本发明将废水高效处理的同时，将其中的残余抗生素、盐离子等进行分离去除，净水进行资源化回收利用，高效、操作简便、环境友好，回收率高。

Description

一种头孢废水净化处理方法
技术领域
本发明涉及一种头孢废水净化处理方法，属于工业废水深度处理技术领域。
背景技术
头孢是头孢类抗菌药的总称，头孢菌素类(Cephalosporins)是以冠头孢菌培养得到的天然头孢菌素C为原料，经半合成改造其侧链而得到的一类抗生素，常用的约30种，按其发明年代的先后和抗菌性能的不同而分为一、二、三、四代，在抗生素市场中，头孢类抗生素占据着较大的份额，头孢菌素C水溶液为黄色或淡黄色水溶液，pH值在4.0～6.0，稳定性较差，尤其对温度较敏感，其钠盐为二水物，无色结晶，溶于水，不溶于乙醇、乙醚，pH值在2～8，旋光度[α]D+103°，紫外吸收光谱λmax260nm(ε9，500)，抗革兰氏阳性与阴性菌，但活性仅为青霉素Na的10％，对青霉素酶稳定，对耐青霉素G的金葡菌亦有作用，用化学或生物学方法除去其侧链，得到的7-氨基头孢烷酸(7-ACA)，是制取半合成头孢菌素的重要原料。
头孢菌素C在提取过程中需要经过膜分离、树脂分离等设备进行分离纯化，由于其工艺的特殊性，在生产过程中会使用大量工艺水，同时产生大量提取废水，这部分水COD高、pH值不稳定。
发明专利公开CN101157510A则描述了“一种抗生素废水处理的工艺及用途”。该发明采用“预处理+两相厌氧+改进SBR+固定化微生物-曝气生物滤池+改进混凝沉淀组合工艺处理抗生素废水。该工艺的实现过程中需加入氢氧化钠、硫酸、双氧水、硫酸铁和硫酸亚铁等化学药剂、且工艺流程复杂、操作繁琐。
目前国内尚无头孢菌素C提取废水处理、回用技术。因此，如何实现废水高效处理的同时，将其中的残余抗生素、盐离子等进行分离去除，净水进行资源化回收利用，并且研发出一种新型高效、操作简便、环境友好的头孢废水净化处理方法，是本领域人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种新型高效、操作简便、环境友好的头孢废水净化处理方法。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种头孢废水净化处理方法，将头孢废水预处理后，通过过滤器初过滤，然后经超滤膜组进行一级过滤，最后经反渗透膜组进行二级过滤，得最终产水；
所述超滤膜组由78支超滤膜系统组成，所述超滤膜系统由增压泵、超滤膜膜芯、膜壳、控制系统组成；
所述反渗透膜组由51支反渗透膜系统组成，所述反渗透膜系统由增压泵，反渗透膜膜芯，膜壳，控制系统组成。
进一步，所述头孢废水为树脂吸附余液、树脂水洗液、树脂再生酸碱水、纳滤膜组透析水。
进一步，所述头孢废水预处理为调节头孢废水pH值为5.0-8.0。
采用上述进一步的有益效果是：确保头孢废水pH值稳定在中性区间，避免因pH值波动大对膜组造成影响，pH值在中性范围会提高膜组的脱盐，提高去除COD的效率，降低对膜芯的损坏，延长使用寿命。
进一步，所述头孢废水预处理为使用氢氧化钠溶液或硫酸溶液调节头孢废水pH值；
所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为2-4％，所述硫酸溶液的体积分数为2-4％。
采用上述进一步的有益效果是：氢氧化钠溶液碱性较强，硫酸溶液酸性较强，可快速调节废水pH值，提高净化效率。
进一步，所述过滤器为滤芯过滤器或滤袋过滤器。
采用上述进一步的有益效果是：使用滤芯过滤器或滤袋过滤器对废水中因调节pH值或其他原因可能产生的悬浮物进行拦截。
进一步，所述过滤器孔径为50-100μm。
采用上述进一步的有益效果是：对废水中较大悬浮物进行预过滤。
进一步，所述超滤膜组孔径为0.001-0.02μm。
采用上述进一步的有益效果是：对废水中较小的废物进行过滤。
进一步，所述反渗透膜组截留分子量为大于100D。
采用上述进一步的有益效果是：进一步去除废水中有机物、无机物等未知杂质，以降低废水中COD和硬度。
进一步，所述头孢废水COD浓度为10000-15000mg/L，电导为1000-1500μs/cm，pH值1-14；优选的，所述头孢废水COD浓度为12000mg/L，电导为1200μs/cm。
进一步，所述最终产水COD浓度为100-400mg/L，电导为100-400μs/cm，pH值5.0-8.0；所述最终产水COD浓度为200mg/L，电导为200μs/cm。
采用上述进一步的有益效果是：回收水可满足生产过程中部分工序的回用，最大限度降低废水排放及终端生化等处理成本。
本发明的有益效果是：本发明将废水高效处理的同时，将其中的残余抗生素、盐离子等进行分离去除，净水进行资源化回收利用，高效、操作简便、环境友好，回收率高达。
附图说明
图1为本发明头孢废水深度处理与回用的工艺流程图。
具体实施方式
以下的实施例在于详细说明本发明，只是本发明的较佳实施例，并非限制本发明。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。
实施例1
使用体积分数为2％稀硫酸溶液调节头孢提取废水pH值为5，已达到析出部分易受pH值波动的未知杂质，析出杂质可选择袋式过滤器进行拦截，过滤器型号JA-3-303，过滤器过滤孔径为50μm，滤液进超滤膜组进行一级过滤，超滤膜组由78支超滤膜系统组成，超滤膜系统由增压泵、超滤膜膜芯、膜壳、控制系统组成，孔径为0.02μm，进一步去除色素、蛋白等大分子杂质。超滤膜装置的运行压力为6.0至12.0bar，设有浓水口和产水口。超滤膜产水进一下工序，浓水直接排放，设定超滤膜系统的水回收率为95％。超滤产水进反渗透膜组进行二级过滤，反渗透膜组由51支反渗透膜系统组成，反渗透膜系统由增压泵，反渗透膜膜芯，膜壳，控制系统等组成，截留分子量为大于100道尔顿的杂质，进一步去除无机盐、有机物等小分子杂质，反渗透膜装置的运行压力为10.0至30.0bar，设有浓水口和产水口。反渗透膜产水直接使用，浓水直接排放或回至超滤进水罐内，设定反渗透膜系统的水回收率为75％。运行稳定后，反渗透产水水质指标如下：所述最终产水COD浓度为200mg/L，电导为400μs/cm。
实施例2
使用质量分数为2％氢氧化钠溶液调节头孢提取废水pH值为8，已达到析出部分易受pH值波动的未知杂质，析出杂质可选择袋式过滤器进行拦截，过滤器型号JA-3-303，过滤器过滤孔径为100μm液进超滤膜组进行一级过滤，超滤膜组由78支超滤膜系统组成，超滤膜系统由增压泵、超滤膜膜芯、膜壳、控制系统组成，孔径为0.02μm，进一步去除色素、蛋白等大分子杂质。超滤膜装置的运行压力为6.0至12.0bar，设有浓水口和产水口。超滤膜产水进一下工序，浓水直接排放，设定超滤膜系统的水回收率为93％。超滤产水进反渗透膜组进行二级过滤，反渗透膜组由51支反渗透膜系统组成，反渗透膜系统由增压泵，反渗透膜膜芯，膜壳，控制系统等组成，截留分子量为大于100道尔顿的杂质，进一步去除无机盐、有机物等小分子杂质，反渗透膜装置的运行压力为10.0至30.0bar，设有浓水口和产水口。反渗透膜产水直接使用，浓水直接排放或回至超滤进水罐内，设定反渗透膜系统的水回收率为74％。运行稳定后，反渗透产水水质指标如下：所述最终产水COD浓度为100mg/L，电导为200μs/cm。
实施例3
使用质量分数为2％氢氧化钠溶液调节头孢提取废水pH值为7，已达到析出部分易受pH值波动的未知杂质，析出杂质可选择袋式过滤器进行拦截，过滤器型号JA-3-303，过滤器过滤孔径为50μm液进超滤膜组进行一级过滤，超滤膜组由78支超滤膜系统组成，超滤膜系统由增压泵、超滤膜膜芯、膜壳、控制系统组成，孔径为0.005μm，进一步去除色素、蛋白等大分子杂质。超滤膜装置的运行压力为6.0至12.0bar，设有浓水口和产水口。超滤膜产水进一下工序，浓水直接排放，设定超滤膜系统的水回收率为96％。超滤产水进反渗透膜组进行二级过滤，反渗透膜组由51支反渗透膜系统组成，反渗透膜系统由增压泵，反渗透膜膜芯，膜壳，控制系统等组成，截留分子量为大于100道尔顿的杂质，进一步去除无机盐、有机物等小分子杂质，反渗透膜装置的运行压力为10.0至30.0bar，设有浓水口和产水口。反渗透膜产水直接使用，浓水直接排放或回至超滤进水罐内，设定反渗透膜系统的水回收率为75％。运行稳定后，反渗透产水水质指标如下：所述最终产水COD浓度为120mg/L，电导为100μs/cm。
实施例4
使用体积分数为2％稀硫酸溶液调节头孢提取废水pH值为6，已达到析出部分易受pH值波动的未知杂质，析出杂质可选择袋式过滤器进行拦截，过滤器型号JA-3-303，过滤器孔径为70μm。过滤液进超滤膜组进行一级过滤，超滤膜组由78支超滤膜系统组成，超滤膜系统由增压泵、超滤膜膜芯、膜壳、控制系统组成，孔径为0.001μm，进一步去除色素、蛋白等大分子杂质。超滤膜装置的运行压力为8.0至12.0bar，设有浓水口和产水口。超滤膜产水进一下工序，浓水直接排放，设定超滤膜系统的水回收率为92％。超滤产水进反渗透膜组进行二级过滤，反渗透膜组由51支反渗透膜系统组成，反渗透膜系统由增压泵，反渗透膜膜芯，膜壳，控制系统等组成，进一步去除无机盐、有机物等小分子杂质，反渗透膜装置的运行压力为15.0至30.0bar，设有浓水口和产水口。反渗透膜产水直接使用，浓水直接排放或回至超滤进水罐内，设定反渗透膜系统的水回收率为70％。运行稳定后，反渗透产水水质指标如下：所述最终产水COD浓度为100mg/L，电导为100μs/cm。
现有抗生素废水处理工艺如：抗生素废水—调节池—电解池—氧化池—沉淀池—IC池—UBF—酸化池—氧化池—二沉池，步骤繁琐，处理工艺复杂。本发明工艺步骤简单，回收率高，进一步降低废水处理成本。
以上内容是结合具体的优先实施方式对本发明所作的进一步说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种头孢废水净化处理方法，其特征在于,将头孢废水预处理后，通过过滤器初过滤，然后经超滤膜组进行一级过滤，最后经反渗透膜组进行二级过滤，得最终产水；
所述超滤膜组由78支超滤膜系统组成，所述超滤膜系统由增压泵、超滤膜膜芯、膜壳、控制系统组成；
所述反渗透膜组由51支反渗透膜系统组成，所述反渗透膜系统由增压泵、反渗透膜膜芯、膜壳、控制系统组成。
2.根据权利要求1所述的一种头孢废水净化处理方法，其特征在于，所述头孢废水为树脂吸附余液、树脂水洗液、树脂再生酸碱水、纳滤膜组透析水。
3.根据权利要求1所述的一种头孢废水净化处理方法，其特征在于，所述头孢废水预处理为调节头孢废水pH值为5.0-8.0。
4.根据权利要求1所述的一种头孢废水净化处理方法，其特征在于，所述头孢废水预处理为使用氢氧化钠溶液或硫酸溶液调节头孢废水pH值；
所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为2-4％，所述硫酸溶液的体积分数为2-4％。
5.根据权利要求1所述的一种头孢废水处理方法，其特征在于，所述过滤器为滤芯过滤器或滤袋过滤器。
6.根据权利要求5所述的一种头孢废水净化处理方法，其特征在于，所述过滤器孔径为50-100μm。
7.根据权利要求1所述的一种头孢废水净化处理方法，其特征在于，所述超滤膜组孔径为0.001-0.02μm。
8.根据权利要求1所述的一种头孢废水净化处理方法，其特征在于，所述反渗透膜组截留分子量为大于100D。
9.根据权利要求1所述的一种头孢废水净化处理方法，其特征在于，所述头孢废水COD浓度为10000-15000mg/L，电导为1000-1500μs/cm，pH值为1-14。
10.根据权利要求1所述的一种头孢废水净化处理方法，其特征在于，所述最终产水COD浓度为100-400mg/L，电导为100-400μs/cm，pH值为5.0-8.0。
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