制药废水处理生物技术的有效性

制药废水处理生物技术的有效性

季冲

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摘要：废水生物处理需要信息技术是不争的事实。它最早建于20世纪80年代的发达国家，用于生活污水的生物处理。通过24h在线测量和控制，处理系统的运行始终处于优化状态。然而，POPs特殊废水生物处理技术的有效性和信息化研究仍然是国际上的热点。由于POPs种类繁多，需要不同功能的特殊菌株，降解过程的参数和环境条件也不同，因此生活污水处理通用信息系统不能应用于POPs废水处理。

关键词：制药废水处理；生物技术；有效性；

引言

由于该国的保健水平很高，药物研究正在迅速发展，但由于存在许多问题，药品废水管理不善对目前的环境产生了重大影响。对制药公司来说，最大限度地提高效益是最重要的，而制药废水中药物残留的后续处理对它们来说并不重要。科学证据表明，试验中使用的废水和活细菌中的残馀药品如果处理不当，可能对生物安全和生态环境构成重大威胁。因此，迫切需要处理制药废水，使之符合排放标准。

1废水水质特点

制药废水中有大量的有机物，其中催化剂、生产物以及反应物浓度高，其中COD浓度甚至超过了几十万mg/L，并且含有部分无机盐，而此种物质是化学反应所产生的副产物。废水中的pH值变化较大，排放酸水或碱水，即便废水的成分含量单一，但是微生物培养难度较大。部分原料生物降解难度较大，如原料中的重金属、酚类化合物、卤代烃熔剂等，需要针对性选择相应的方法予以处理。

2生物法

生物法是利用微生物降解代谢有机物为无机物来对废水进行处理。在人为的情况下，让微生物大量繁殖，ᨀ高其对有机物降解的效率。生物法分为好氧生物处理法、厌氧生物处理法和好氧-厌氧组合处理法三种类型，这些技术都有不同的优缺点。好氧生物处理法，顾名思义要在有氧的条件下，微生物才能存活，将有机物逐渐分解，代表的放法有活性污泥法、生物膜法。厌氧生物处理法是指微生物在分子氧缺乏或不存在的情况下生长，将废水中有机物转化为CH4和CO2。好氧生物处理在氧气充足的情况下对有机物降解速度快，且降解完全。厌氧微生物对芳香环和苯环的降解更为强烈，但厌氧处理出水的COD依然高于排放标准。

2.1好氧处理工艺

在生物制药废水的初步处理过程中，大多数生物气生物处理工艺都是成功选择的，随后各大制药厂建立了生物过滤池，用于处理抗生素废水，从而有效地提高废水处理的效率。1950年代和1960年代，发达国家选择使用活性污泥处理合成制药废水，如大规模氧化和混合稀释，采用接触氧化、循环生物过滤池、接触纯氧和生物转盘等一系列先进工艺此后，合成制药废水的处理工艺不断发展，SBR的诞生和循环空气活性污泥工艺的推广可有效弥补和改善传统处理工艺的不足，工艺水平得到显着提高。中国引进好氧工艺后，已成为综合制药废水处理的基本工艺，具体方法包括深井空气、暴露氧化、活性污泥等，经过长期试验后，处理效率得到了显着提高。处理技术 但是，由于工艺缺陷、渗漏和高昂的维修费用，一些深井已被市场逐步淘汰。

2.2厌氧治疗方法

厌氧处理是早些时候开发的，但在1970年代后期得到广泛应用，对高浓度合成制药废水的处理产生了显着影响，并有助于该过程的持续创新。UASB反应堆是厌氧处理的核心，仍然是许多制药厂处理制药废水的基本工艺，并通过厌氧板反应器、厌氧床和污泥膨胀床等先进技术得到进一步改进研究表明，合成制药废水是使用厌氧污泥床反应器处理的，葡萄糖用于水的制备，容积负荷增加到3 kg cod / m3.d，制药废水在10、30和70中与葡萄糖混合处理COD的淘汰率分别为99%、96%和91%，结果良好。对厌氧反应堆的创新研究主要侧重于优化厌氧反应堆的设计和运行，旨在整合先进技术和工艺，促进发展高水平的厌氧生物工艺。

2.3厌氧-好氧组合处理

航空和厌氧技术有不同的优点和缺点。采用厌氧处理技术可实现高浓度和高负荷有机废水的处理和再循环，并可减少作业能耗，但整个过程的操作和管理既困难又复杂，而且出水量的COD仍然很高，无法达到排放标准。:注采用空气处理技术处理废水需要稀释原来的废水并消耗大量能源。为了在生物制药废水处理方面取得更好的结果，可以将好氧和厌氧处理技术结合起来，实现生物制药废水的高效和高质量处理。在具体应用中，处理应遵循厌氧-好氧生物处理技术的顺序，以确保废水的有效处理。

3材料与方法

1. 菌株细胞SEM形态鉴定：第一步：收集细胞样品，用0.2μm聚碳酸酯膜过滤收集菌体细胞；第二步：细胞化学固定；第三步：细胞金属固定：细胞镀钯合金；第四步：扫描电子显微镜（SEM）测定。（2）原有制药废水处理工艺流程：常规活性污泥法。（3）制药废水与水质测定。废水样品：采自合成制药废水处理工程的调节池，由生活污水稀释：COD、BOD、生物量/MLSS、TSS测定：参照“美国水和废水标准检测法”；总氮（TN）、总磷（TP）测定：采用过硫酸盐氧化法；金属元素测定：采用直读光谱法。

4结果与讨论

制药废水中有机污染物降解动力学参数的确定，是为了掌握微生物菌株降解性能相关因子-9之间的定量关系，也是考察降解性能相关条件之间关系的信息源。用Monod法测定了各菌株的6个动力学参数。每株菌分为5组，每组CODcr初始浓度不同，降解反应均为6h。。最大比降解率可作为判断降解性能高低的参数，其排序是PC＞Xhhh＞xz＞SC；最大比增长率可作为判断适应性能高低的参数，其排序是：Xhhh＞XZ＞PC＞SC。十分明显，Xhhh在降解性能和适应性能2个方面具有综合潜力，高于任一亲株。如果采用XZ菌株非优化的原常规活性污泥工艺，需要将原曝气池容积从556m3扩大到776m3，使处理出水达标排放；其次，如果采用XZ菌株加优化活性污泥法，所需曝气池容积为535m3，接近原来的556m3，不需要增加曝气池容积，但必须增加优化信息系统，使处理后的出水达标排放。第三，如果采用Xhhh菌株加优化活性污泥法，所需曝气池容积为382m3，处理后的出水可达标排放。原有556m3曝气池的31%可作为达标处理的保险空间。

5制药有机废水处理技术的发展前景

在传统的单一处理技术中，很难获得大量难以降解的持久性有机污染物，有机污染物的存在对随后的处理过程产生了重大影响。然而，为了降低处理成本，一些企业现在收集其他水源(如雨水)生产的废水，并随后将其稀释，以便在排放之前将污染物浓度大大降低到低于排放标准。但是，在这一过程中，质量没有变化，数量增加了，这不仅没有减轻下游污水处理厂的负担，而且增加了处理量，浪费了国家资源。因此，在目前情况下，更迫切需要采用高浓度的制药废水深度处理技术。作为一个缺乏淡水资源的国家，该国今后拥有成熟和有效的技术，可将废水转化为淡水，回收废水中的有机物质，有效利用资源可降低制药过程的成本，并促进制药业和其他行业的发展。

结束语

（1）工程菌株Xhhh的扫描电镜形态和降解制药废水的动力学参数不同于任何亲本微生物。（2）Xhhh工程菌株及其优化系统是制药废水处理达标排放最有前景的技术方案。

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