大觀(guān)霉素廢水處理技術(shù)

對于制藥企業(yè)，特別是抗生素行業(yè)來(lái)說(shuō)，環(huán)保問(wèn)題顯得尤為重要。制藥工業(yè)廢水主要包括抗生素生產(chǎn)廢水、合成藥物生產(chǎn)廢水、中成藥生產(chǎn)廢水以及各類(lèi)制劑生產(chǎn)過(guò)程的洗滌水和沖洗廢水四大類(lèi)。其廢水的特點(diǎn)是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，特別是生化性很差，且間歇排放，屬難處理的工業(yè)廢水。隨著(zhù)我國醫藥工業(yè)的發(fā)展，制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一，如何處理該類(lèi)廢水是當今環(huán)境保護的一個(gè)難題。

在制藥工業(yè)排放廢水中，含有一定量藥物，這些藥物尤其是抗生素對微生物具有毒性，同時(shí)由于在制藥工藝中加入溶媒進(jìn)行萃取或加入其他一些有機成份和無(wú)機鹽，導致其廢水高色度、高含鹽量、高濃度的。采用傳統的生化法難以處理。而采用膜分離技術(shù)同傳統的生化方法相結合則可以處理廢水到達標排放。

在大觀(guān)霉素的生產(chǎn)過(guò)程中，大觀(guān)霉素發(fā)酵液經(jīng)過(guò)酸化、過(guò)濾，在樹(shù)脂提取的過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水的成份主要有：大觀(guān)霉素、溶媒和部分蛋白等，其產(chǎn)生的廢水的COD高達50000mg/l以上，處理起來(lái)有相當大的難度。

大觀(guān)霉素原廢水處理工藝及存在的問(wèn)題

2.1原有的廢水處理工藝

廢水處理流程圖：（略）

制藥廢水的水質(zhì)特點(diǎn)使得多數制藥廢水單獨采用生化法處理根本無(wú)法達標，所以在生化處理前必須進(jìn)行必要的預處理。一般應設調節池，調節水質(zhì)水量和pH，且根據實(shí)際情況采用某種物化或化學(xué)法作為預處理工序，以降低水中的SS、鹽度及部分COD，減少廢水中的生物抑制性物質(zhì)，并提高廢水的可降解性，以利于廢水的后續生化處理。

預處理后的廢水，可根據其水質(zhì)特征選取某種厭氧和好氧工藝進(jìn)行處理，若出水要求較高，好氧處理工藝后還需繼續進(jìn)行后處理。具體工藝的選擇應綜合考慮廢水的性質(zhì)、工藝的處理效果、基建投資及運行維護等因素，做到技術(shù)可行，經(jīng)濟合理�？偟墓に嚶肪�(xiàn)為預處理－厭氧－好氧－（后處理）組合工藝。

2.2原大觀(guān)霉素廢水處理工藝存在的問(wèn)題

在原有廢水處理的過(guò)程中，由于廢水的COD過(guò)高，加上抗生素對生化處理細菌的抑制作用，給廢水處理帶來(lái)了很大的難度。首先，處理工藝復雜，原處理工藝要經(jīng)過(guò)氣浮、一級兼氧、一級好氧、二級兼氧、二級好氧等工藝，最后經(jīng)過(guò)砂濾后排放。此工藝要進(jìn)行二級兼氧、二級好氧四道生化處理，而且由于大觀(guān)霉素對微生物的抑制作用，使常規生化處理效率受到影響，導致處理時(shí)間很長(cháng)，處理后水質(zhì)很難達到排放標準。

經(jīng)過(guò)上海一鳴過(guò)濾技術(shù)有限公司與金華康恩貝制藥有限公司合作對廢水處理流程和大觀(guān)霉素生產(chǎn)流程進(jìn)行分析后發(fā)現，廢水主要在樹(shù)脂的洗脫過(guò)程和濃縮過(guò)程中產(chǎn)生，其廢水中含有大量可回收利用的物質(zhì)，我們決定先用納濾對廢水進(jìn)行濃縮，濃縮液進(jìn)行薄膜蒸發(fā)，可以提煉部分有用物質(zhì)，提高產(chǎn)品的收率；經(jīng)過(guò)納濾處理后，廢水的COD可以降低90%，大大減輕了后級處理的負擔，減少了廢水處理時(shí)間，降低了污泥排放量，減少了處理成本。

3 納濾技術(shù)介紹

納濾膜是在反滲透膜的基礎上發(fā)展起來(lái)的，它的截留分子量約為200—1000，截留孔徑介于反滲透與超濾之間，納濾膜的另一個(gè)特點(diǎn)是膜表面有荷電基團，因此NF的分離作用既有篩分作用，又有靜電作用。NF膜由于荷電，對不同的荷電溶質(zhì)有選擇性截留作用，它又是多孔膜，在低壓下有高透水性。在制藥工業(yè)中，納濾用于抗生素的純化、分離、脫鹽和濃縮等過(guò)程，也應用制藥廢水中降低有機物和回收藥品等。納濾膜可回收有用物質(zhì)，減少有機物的排放總量。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是設備簡(jiǎn)單、操作方便、無(wú)相變及化學(xué)變化、處理效率高和節約能源。

膜分離技術(shù)作為新的分離凈化和濃縮方法，與傳統分離操作(如蒸發(fā)、萃取、沉淀、混凝和離子交換樹(shù)脂等)相比較，過(guò)程中大多無(wú)相變化，可以在常溫下操作，具有能耗低、效率高、工藝簡(jiǎn)單、投資小等特點(diǎn)。膜分離技術(shù)應用到污水處理領(lǐng)域，形成了新的污水處理方法。

4 納濾試驗

4．1試驗工藝流程

 

4．2工藝流程簡(jiǎn)介

4.2.1預過(guò)濾器：考慮到廢水的雜質(zhì)較多，粘度很大，采用美國FSI公司生產(chǎn)的袋式過(guò)濾器，濾袋精度為5μm，一方面納污能力強，另一方面容易更換。作用是去除料液中的懸浮顆粒，攔截管道或外來(lái)的剛性顆粒，為納濾膜減輕負擔，保證膜不受損壞。 具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4.2.2納濾膜：采用美國進(jìn)口的濃縮專(zhuān)用的納濾膜，這種納濾膜的特點(diǎn)是：截留效率高、流道寬、耐有機污染、恢復性好。

4．3試驗過(guò)程

首先我們先用小試裝置在現場(chǎng)進(jìn)行試驗，對大觀(guān)霉素廢水進(jìn)行濃縮，濃縮5-10倍后，將濃縮液進(jìn)行薄膜蒸發(fā)，部分有用物質(zhì)回用。透過(guò)液繼續進(jìn)行生化處理。濃縮結束后，分別用清洗劑和清水對膜進(jìn)行清洗，清洗后用純水檢測膜的純水通量是否能達到濃縮前的水平。

4．4試驗結果

4.4.1納濾處理效果

將三組處理前的大觀(guān)霉素廢水與處理后的廢水進(jìn)行比較,比較結果如下:

 

由圖表可以看出，經(jīng)過(guò)納濾，廢水的 COD 由 50000mg/l 左右降低到 5000mg/l 左右，去除率高達 90% 以上。

4.4.2 納濾膜的清洗恢復情況

由于廢水的 COD 含量非常高 , 隨著(zhù)濃縮過(guò)程的進(jìn)行 , 濃縮液的 COD 含量越來(lái)越高 , 與之對應透過(guò)液的流量也越來(lái)越小 , 直到流量小到無(wú)法濃縮為止。這時(shí)就需要進(jìn)行清洗，恢復納濾膜的純水通量，恢復情況的好壞，直接關(guān)系到納濾膜的使用壽命，關(guān)系到大觀(guān)霉素廢水處理的經(jīng)濟性。我們用純水、中性清洗劑、堿性清洗劑和堿性清洗劑結合純水清洗來(lái)比較不同清洗劑對納濾膜的純水通量的影響。

	純水	中性清洗劑	堿性清洗劑	堿性清洗劑結合純水
濃縮前純水通量 ml/min	1100	1100	1100	1100
清洗后純水通量 ml/min	800	900	990	1060
測試壓力 MPa	1.0	1.0	1.0	1.0

從上表可以看出，采用堿性清洗劑結合純水來(lái)清洗效果最好，膜通量可以恢復 95% 以上。

4.5中試

根據試驗結果，我們根據用戶(hù)的處理量（ 60T/D ）對設備進(jìn)行了放大，設備于 2006 年 8 月調試至今，設備已經(jīng)正常運行了近 10 個(gè)月，大大減輕了后級生化處理的負擔，改善了出水水質(zhì)，降低了處理成本，減少了處理周期，減少了污泥排放。

5結論

5 ． 1 由于制藥廢水的可生化性很差，處理起來(lái)有一定的難度。采用納濾技術(shù)處理制藥廢水，一方面可以濃縮回用部分有用物質(zhì)，另一方面可以截留絕大部分有機物，大大減輕后級生化處理的負荷，減少排泥量，減少處理時(shí)間，提高出水水質(zhì)，甚至可以簡(jiǎn)化生化處理的工藝，由二級厭氧、二級好氧簡(jiǎn)化為一級厭氧、一級好氧，減小占地面積，減少處理成本。

5 ． 2 采用納濾處理制藥廢水，由于納濾可去除 90% 以上的抗生素類(lèi)，因此處理后廢水的可生化性大大提高，后級生化處理的效率可以大大提高，處理時(shí)間可大幅縮短。

5 ． 3 由于廢水的成分復雜，納濾膜容易堵塞，所以納濾的清洗恢復顯得非常重要，采用合適的清洗劑可使膜通量恢復 95% 以上，這樣可大大延長(cháng)膜的使用壽命，降低廢水的處理成本。