磷霉素钠制药废水如何处理

Posted 2023-01-11 反应器

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摘要：对模拟磷霉素钠制药废水进行Fenton-水解酸化-接触氧化小试处理实验，考察了COD、有机磷的去除效果，并对处理前后的废水进行了GC-MS分析。

结果显示，增加了Fenton预处理后磷霉素钠制药废水的COD和有机磷分别降低到100 和2 mg/L，去除率均可达87%以上，出水COD满足化学制药行业污染物排放标准（GB 21904-2008）；Fenton过程对制药厂废水中的复杂有机物去除效果明显，GC-MS结果表明，出水中基本检测不到复杂有机物。与制药厂采用的水解酸化-接触氧化处理效果相比，增加Fenton预处理可以提高废水的可生化性和系统的处理效率。

磷霉素的化学名称为(IR,2S)-1，2-环氧丙基磷酸，是一种毒副作用小的新型广谱抗生素，对革兰氏阴性菌和阳性菌均有抑制作用。磷霉素钠制药废水是化学合成类磷霉素生产过程中的母液废水，有刺激性的气味，主要污染物为有机磷原料、中间体、副产物和成品磷霉素钠。

此外，废水还含有醇类、苯胺类等溶剂和添加剂。磷霉素钠的生产废水有)类，高浓度废水的COD约为24万MG/L，总磷为3.3～4.5万MG/L，这类废水作为危废进行焚烧处理。低浓度废水根据产生批次的不同，COD约为3.3～3.5万MG/L，总磷为几百到几千MG/L，废水中有机物和有机磷浓度仍然很高，且含有强烈抑菌性，致使废水微生物毒性大、极难降解，但若采用焚烧处理，厂家难以承担过高的成本。针对这种高浓度、难降解制药废水的处理，制药厂通常将难降解废水同厂区的生活污水混合，以降低有毒化合物的浓度。但其对于污水处理厂的生化处理仍然是一项巨大挑战。

根据中国国家环境保护部发布的《制药工业污染防治技术政策(征求意见稿)》，厂家选择了在抗生素废水处理中得到广泛应用的水解酸化和接触氧化联合工艺对稀释后的废水进行处理。水解酸化是通过水解(酸化)中的产酸细菌把难降解的高分子物质，分解成低分子、溶解性、可生化性强的物质，为好氧菌作进一步分解创造有利条件。水解(酸化)中经驯化后的产酸细菌将成为降解污水高分子有机物的主要细菌微生物，其代谢产物为有机酸。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生膜法之间的生物处理工艺，兼有活性污泥法与生物膜法优点，其机理是在曝气反应池内设置填料，使池内同时有活性污泥和生物膜，从而形成密集的生物群体，增加废水与生物的接触面积，连续曝气和生物膜的及时更新，增强了生物的活性。

然而，运行该工艺后发现，水解酸化工段的水力停留时间(HRT)为3～7d，接触氧化工段的HRT为1～3d，整个工艺的运行受进水中有机磷浓度的影响较大。当进水COD浓度为2000MG/L时，通过延长水力停留时间控制运行效果，可以将出水COD浓度降到300MG/L以下，但对有机磷的控制不在考虑之列。为了提高磷霉素钠废水的处理效率，采用一种合适的预处理技术对该废水进行预处理，提高废水的可生化性是十分必要的。

Fenton试剂法是一种比较成熟的技术，它主要是利用Fe2+和H2O2反应生成具有强氧化性的羟基自由基(.OH)，与有机物发生自由基氧化反应，从而达到降解有机物的目的。Fenton氧化法因反应迅速、效率高、操作简单、费用低且不产生二次污染等优点而被广泛应用于各种难降解废水的预处理与深度处理。

本研究采用Fenton试剂氧化法预处理磷霉素钠制药废水，生化工艺采用水解酸化-接触氧化工艺，考察其处理效果并将该工艺处理效果与制药厂废水的水解酸化-接触氧化工艺进行对比，为处理磷霉素钠制药废水的实际工程应用提供了理论依据。。

1实验部分

1.1实验废水

取自辽宁某制药厂磷霉素钠制药废水，稀释20倍后作为小试实验进水，原水和稀释后的水质如表1所示。

1.2实验装置

组合工艺由Fenton氧化反应器、水解酸化反应器、接触氧化反应器等组成，反应器均采用有机玻璃制成，各反应器串联运行，反应器尺寸见表)，实验装置图如上图1所示。

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