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青霉素生產(chǎn)廢水處理

中國(guó)污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2012-8-16 14:27:52

污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量,降低企業(yè)治污成本

抗生素原料藥生產(chǎn)過(guò)程排出的廢水有機(jī)污染物濃度高、組分復(fù)雜,含有大量發(fā)酵殘余物,包括發(fā)酵代謝產(chǎn)物、殘余的消沫劑、凝聚劑、破乳劑和殘留的抗生素效價(jià)及其降解產(chǎn)物,可生化降解性差。通過(guò)水解酸化預(yù)處理,使廢水水中難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)為低分子有機(jī)酸,以改善廢水的可生化性,水解酸化反應(yīng)主要是通過(guò)厭氧途徑,將生化過(guò)程控制在水解和酸化階段,反應(yīng)過(guò)程與兩相厭氧法中的酸化過(guò)程有相似之處。本研究著重研究了青霉素提煉生產(chǎn)廢液在水解酸化條件下,有機(jī)酸變化的過(guò)程和CODCr的去除情況,為優(yōu)化青霉素廢水處理工藝提供了依據(jù)。

1、厭氧水解酸化反應(yīng)器的啟動(dòng)本研究采用上流式厭氧污泥床裝置,反應(yīng)器有效3河北省環(huán)保局重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家制藥廢水污染控制工程技術(shù)中心資助項(xiàng)目(冀環(huán)科200404)容積為20L.接種污泥直接利用華北制藥股份有限公司青霉素生產(chǎn)廢水處理廠的厭氧消化污泥。

青霉素生產(chǎn)廢水處理: 1.1 試驗(yàn)廢水試驗(yàn)廢水取自華北制藥股份有限公司青霉素生產(chǎn)車間。青霉素生產(chǎn)發(fā)酵液經(jīng)過(guò)濾除去菌渣,其濾液通過(guò)溶媒萃取、溶劑回收后產(chǎn)生的廢液,廢水中主要含有蛋白質(zhì)、糖類、醇類及青霉素的殘余物等,并含有高濃度的硫酸根離子和高濃度的殘留溶酶。廢水水質(zhì)。可見(jiàn),青霉素廢水BOD另外,可以看出該廢水有機(jī)物濃度高,碳氮營(yíng)養(yǎng)源比例失調(diào),氮源過(guò)剩,同時(shí)廢水中含有大量硫酸鹽及部分殘留青霉素效價(jià)。因此在去除青霉素這類生產(chǎn)廢水CODCr污染物過(guò)程將受以下幾個(gè)方面因素影響:一是廢水碳氮營(yíng)養(yǎng)源比例失調(diào),氮源過(guò)剩,BOD5ΠTN比值為4左右,比一般厭氧處理微生物理想營(yíng)養(yǎng)要求值40平均低近10倍,表明氮源嚴(yán)重過(guò)剩。過(guò)剩的有機(jī)氮不僅影響廢水CODCr的去除效果,同時(shí)厭氧氨化反應(yīng)可使NH3或NH 4過(guò)分積累,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致厭氧硝化過(guò)程受到抑制,其次青霉素廢水中含有大量殘留藥物效價(jià),青霉素對(duì)于大多數(shù)有機(jī)廢水生化處理系統(tǒng)的微生物有較強(qiáng)的殺菌或抑制作用。

青霉素生產(chǎn)廢水處理: 1.2 反應(yīng)器的啟動(dòng)運(yùn)行首先將厭氧污泥直接放入水解酸化反應(yīng)器中,加入量約占反應(yīng)器體積的1Π3左右。反應(yīng)器的啟動(dòng)采用逐步加量法,從青霉素廢水進(jìn)水CODCr濃度為2000mgΠL開(kāi)始啟動(dòng)。為了保證測(cè)定數(shù)據(jù)的可靠性,每次提高進(jìn)水負(fù)荷要保證反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行,1個(gè)馴化期為1周左右,以增大進(jìn)水CODCr濃度1000mgΠL為基準(zhǔn),逐步加大進(jìn)水CODCr濃度,同時(shí)測(cè)定反應(yīng)器出水CODCr濃度和pH,至CODCr去除率穩(wěn)定在20左右,水解酸化反應(yīng)器啟動(dòng)階段有機(jī)物處理效果。

可以看出,在反應(yīng)器啟動(dòng)不長(zhǎng)的時(shí)間里,CODCr去除率即可穩(wěn)定在20左右。這是因?yàn)楸驹囼?yàn)的接種污泥是直接采用青霉素廢水處理裝置的消化污泥,該污泥在原有的系統(tǒng)中已經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行,具備了一定的抗毒性能力。但對(duì)廢水有機(jī)酸的代謝,還需要有一個(gè)適應(yīng)的階段。在進(jìn)水CODCr濃度逐步提高到10000mgΠL左右時(shí),仍然可以保持較高的CODCr去除率。

給出了水解酸化試驗(yàn)裝置啟動(dòng)運(yùn)行階段廢水的去除負(fù)荷和去除率的關(guān)系,結(jié)果看出,體積負(fù)荷為15kgΠm3/d以上的情況下,CODCr去除率可達(dá)20左右,說(shuō)明水解酸化反應(yīng)可以承受較高的有機(jī)物負(fù)荷。

2、試驗(yàn)結(jié)果與討論

青霉素生產(chǎn)廢水處理: 2.1 水力停留時(shí)間的影響本研究采用酸化率指標(biāo)為評(píng)價(jià)水解酸化效率的標(biāo)準(zhǔn)。分別對(duì)青霉素廢水原液,稀釋倍數(shù)為015、1、2、3倍的稀釋廢水,在不同酸化時(shí)間條件下的酸化率進(jìn)行了試驗(yàn)考察。

試驗(yàn)結(jié)果表明,青霉素廢水在水解酸化過(guò)程中,隨著酸化時(shí)間的增加,酸化率明顯增加,酸化時(shí)間在8~10h條件下總有機(jī)酸的酸化率最大。但繼續(xù)增加酸化時(shí)間,酸化率不再提高。這主要是因?yàn),?dāng)酸化時(shí)間不足的情況下,水解產(chǎn)酸過(guò)程不充分,會(huì)直接影響到廢水有機(jī)物的酸化效果;但酸化時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)硝化作用的增強(qiáng),減少了乙酸的積累。

另外酸化時(shí)間的延長(zhǎng),也會(huì)造成廢水硫酸鹽還原產(chǎn)物的積累,對(duì)酸化系統(tǒng)產(chǎn)生抑制,最終影響酸化效果。還可以看出:不同濃度的青霉素廢水在對(duì)應(yīng)的最大酸化率與酸化時(shí)間的變化關(guān)系有相似的規(guī)律,在水解酸化時(shí)間較小段時(shí),酸化率隨酸化時(shí)間的增加而快速增長(zhǎng),但酸化時(shí)間8h以后,酸化率變化趨勢(shì)平緩。

綜合分析,單獨(dú)從總有機(jī)酸酸化率指標(biāo)考慮較適宜的HRT為6~10h,此時(shí)酸化率為10左右。具體參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

青霉素生產(chǎn)廢水處理: 2.2 CODCr容積負(fù)荷對(duì)去除率的影響分析青霉素生產(chǎn)廢水中存在生化抑制因素,而影響酸化過(guò)程的一個(gè)重要的因素就是反應(yīng)器中抑制物質(zhì)的負(fù)荷。為考證有機(jī)物負(fù)荷對(duì)水解反應(yīng)的影響,本試驗(yàn)測(cè)試了HRT為6、8、10h時(shí)不同有機(jī)物負(fù)荷下的總酸化率、乙酸酸化率、丁酸酸化率和丙酸酸化率的變化情況。

分析測(cè)試的結(jié)果,當(dāng)HRT為6h時(shí),隨著有機(jī)物進(jìn)水負(fù)荷的增大,總有機(jī)酸酸化率逐漸降低,但在有機(jī)物進(jìn)水負(fù)荷為8kgΠm3/d時(shí),總有機(jī)酸酸化率還可以達(dá)到8左右。當(dāng)HRT為8h時(shí),隨著有機(jī)物進(jìn)水負(fù)荷的增大,總有機(jī)酸酸化率在有機(jī)物進(jìn)水負(fù)荷<9kgΠm3/d時(shí)保持相對(duì)平穩(wěn),當(dāng)有機(jī)物進(jìn)水負(fù)荷>9kgΠm3/d后總有機(jī)酸酸化率逐漸降低。當(dāng)HRT為10h時(shí),起初在低有機(jī)物負(fù)荷(<5kgΠm3d)情況下,隨著有機(jī)物進(jìn)水負(fù)荷的增大,總有機(jī)酸酸化率逐步增大,但在有機(jī)物進(jìn)水負(fù)荷達(dá)到5kgΠm3/d后,總有機(jī)酸酸化率隨著有機(jī)物進(jìn)水負(fù)荷的增大而逐步減小。

綜上說(shuō)明水解酸化反應(yīng)器可以承受較高的有機(jī)物容積負(fù)荷。從有機(jī)物負(fù)荷和HRT兩個(gè)因素綜合考慮,CODCr的進(jìn)水容積負(fù)荷取6~8kgΠm3/d,HRT取8~10h較為合適,此時(shí)CODCr去除率為20左右。

3、結(jié)論
青霉素生產(chǎn)廢水處理:(1)針對(duì)青霉素廢水濃度高毒性大的特點(diǎn),采用水解酸化工藝作為生物處理的預(yù)處理手段是有效的,可以起到降低毒性提高廢水可生化性的作用。

青霉素生產(chǎn)廢水處理:(2)從有機(jī)物負(fù)荷和HRT兩個(gè)因素綜合考慮,水解酸化工藝處理青霉素廢水時(shí),CODCr的進(jìn)水容積負(fù)荷取6~8kgΠm3/d,HRT取8~10h較為合適,CODCr去除率為20左右。