1、概述
醫(yī)藥工業(yè)的快速發(fā)展，給人類文明帶來(lái)了嶄新的篇章，但其生產(chǎn)過(guò)程所排放的廢水對(duì)環(huán)境的污染也日益加劇，嚴(yán)重威脅著人類的健康。醫(yī)藥工業(yè)中尤其以抗生素廢水最難處理，其因水量大、成分復(fù)雜、濃度和鹽分較高，色度和毒性較強(qiáng)，僅采用傳統(tǒng)的處理工藝很難做到CODcr達(dá)標(biāo)排放。針對(duì)抗生素廢水存在的問(wèn)題，擬選用催化氧化處理工藝對(duì)該廢水進(jìn)行深度處理，以滿足出水穩(wěn)定、達(dá)標(biāo)的要求。為驗(yàn)證催化氧化處理工藝對(duì)抗生素廢水處理的效果及穩(wěn)定性，特實(shí)施抗生素廢水的中試研究。
2、中試實(shí)驗(yàn)分析
本實(shí)驗(yàn)采用催化氧化工藝對(duì)某抗生素生產(chǎn)企業(yè)（生產(chǎn)單硫酸卡那霉素原料藥）經(jīng)前處理（生化處理）后的廢水進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)設(shè)備具體見(jiàn)圖1。通過(guò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分析了催化氧化反應(yīng)中的pH值、反應(yīng)時(shí)間、氧化劑和催化劑的投加量等因素對(duì)CODcr的去除率、廢水脫色率的影響，廢水經(jīng)催化氧化處理后出水水質(zhì)（具體見(jiàn)圖2）達(dá)到《發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21903-2008）表2中的排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化的連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行，為抗生素生產(chǎn)企業(yè)解決了環(huán)境問(wèn)題。
2.1 催化氧化機(jī)理
催化劑FeSO4和氧化劑H2O2在酸性條件下，生成具有較強(qiáng)氧化性能的羥基自由基，羥基自由基氧化分解廢水中難降解的有機(jī)物，將其分解成CO2和H2O，同時(shí)FeSO4被氧化成Fe3+，其具有一定的絮凝作用，Fe3+變成Fe(OH)3有一定的網(wǎng)捕作用，從而使CODcr和色度大幅度降低，最終廢水達(dá)標(biāo)排放。
2.2 試驗(yàn)部分
2.2.1 廢水水質(zhì)
廢水由古田福興醫(yī)藥有限公司提供的前處理廢水（SBR出水），水質(zhì)具體情況見(jiàn)表1。
2.2.2 中試實(shí)驗(yàn)設(shè)備
催化氧化中試設(shè)備具體見(jiàn)圖1。
2.2.3 分析方法
CODcr：根據(jù)《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定（HJ828-2017）》。
色度：稀釋倍數(shù)法。
中試實(shí)驗(yàn)出水情況具體見(jiàn)圖2。
3、結(jié)果與討論
3.1 催化氧化反應(yīng)期間pH值對(duì)CODcr及色度去除率的影響
氧化劑為濃度28%的H2O2溶液，用量為廢水量的0.1%，催化劑為濃度30%的FeSO4溶液，用量為廢水量的0.5%，在反應(yīng)時(shí)間為3h的情況下，改變廢水反應(yīng)中的pH值，測(cè)定催化氧化后CODcr的去除率和脫色率，所得結(jié)果見(jiàn)圖3。
由圖3可知，在催化氧化中廢水的pH值為4.5～5.5時(shí)，處理效果較好。
3.2 催化氧化反應(yīng)時(shí)間對(duì)CODcr及色度去除率的影響
氧化劑為濃度28%的H2O2溶液，用量為廢水量的0.1%，催化劑為濃度30%的FeSO4溶液，用量為廢水量的0.5%，在廢水pH值為5的情況下，通過(guò)改變反應(yīng)時(shí)間，測(cè)定催化氧化后CODcr的去除率和脫色率，所得結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4可知，在催化氧化反應(yīng)時(shí)間為1～2h時(shí)，處理效果較好。
3.3 氧化劑用量對(duì)CODcr及色度去除率的影響
催化劑為濃度30%FeSO4溶液，用量為廢水量的0.5%，在廢水pH值為5的情況下，反應(yīng)時(shí)間為1h，通過(guò)改變氧化劑（濃度為28%H2O2溶液）用量，測(cè)定催化氧化后CODcr的去除率和脫色率，所得結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖5可知，當(dāng)氧化劑與廢水用量比為0.1%～0.2%時(shí)，處理效果較好。
3.4 催化劑用量對(duì)CODcr及色度去除率的影響
氧化劑為濃度28%的H2O2溶液，用量為廢水量的0.1%，在廢水pH值為5，反應(yīng)時(shí)間為1h的情況下，通過(guò)改變催化劑濃度為30%FeSO4溶液的用量，測(cè)定催化氧化后CODcr的去除率和脫色率，所得結(jié)果見(jiàn)圖6。由圖6可知，當(dāng)催化劑與廢水用量比為0.5%～0.6%時(shí)，處理效果較好。
4、工程實(shí)例
4.1 基本情況
古田福興醫(yī)藥有限公司主要生產(chǎn)單硫酸卡那霉素、鹽酸金霉素等原料藥，該抗生素廢水具有水量大、濃度高、成分復(fù)雜，難降解等特點(diǎn)，其廢水處理工藝采用“前處理+深度處理”后達(dá)標(biāo)排放，前處理工藝（SBR）出水水質(zhì)見(jiàn)表1，排放量為800t/d，在此基礎(chǔ)上對(duì)廢水進(jìn)行深度處理。
4.2 處理工藝
廢水處理工藝流程圖見(jiàn)圖7。公司廢水濃、稀分離，濃污水經(jīng)收集后進(jìn)入UASB、A/O系統(tǒng)后，出水與稀污水進(jìn)行混合，混合后進(jìn)入SBR系統(tǒng)繼續(xù)生化，生化出水（CODcr大約在300mg/L），與HCl、FeSO4、H2O2混合生成具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基，羥基自由基將氧化難降解大分子有機(jī)物，將其氧化成CO2和H2O，同時(shí)生成Fe3+消除廢水中的色度，催化氧化反應(yīng)后CODcr去除率可達(dá)到85%，廢水的脫色率達(dá)到92%，確保了出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到《發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21903-2008）表2中的排放標(biāo)準(zhǔn)。
4.3 工程裝置及運(yùn)行結(jié)果
工程裝置見(jiàn)圖8，工程運(yùn)行結(jié)果見(jiàn)表2。
4.4 處理成本
實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，催化氧化處理每t廢水耗電費(fèi)用0.2元，藥劑用量1.5元，人工費(fèi)0.3元，合計(jì)約2.0元/t。
5、結(jié)論
（1）抗生素廢水成分復(fù)雜，濃度和鹽分高、色度和毒性大，僅采用傳統(tǒng)的生化處理達(dá)不到排放要求。
（2）用催化氧化法處理抗生素廢水后段處理工藝的條件是：pH值為4.5～5.5，反應(yīng)時(shí)間為1～2h，氧化劑與廢水的投加量比為0.1%～0.2%，催化劑與廢水的用量比為0.5%～0.6%，出水可達(dá)標(biāo)排放。
（3）前處理（生化處理）+深度處理（催化氧化）組合工藝在常溫下連續(xù)高效運(yùn)行獲得成功，是一種行之有效的處理難降解、脫色廢水的方法。（來(lái)源：福州東航環(huán)�？萍加邢薰荆�
