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EGSB反應(yīng)器在制藥廢水處理中的應(yīng)用

文檔作者：梁靜1 周峰2 文檔來源： 1石藥集團(tuán)維生藥業(yè)有限公司 2無錫通源環(huán)保技術(shù)工程有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年07月25日
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EGSB反應(yīng)器在制藥廢水處理中的應(yīng)用
梁靜1周峰2
(1石藥集團(tuán)維生藥業(yè)有限公司河北石家莊050035
2無錫通源環(huán)保技術(shù)工程有限公司江蘇無錫214122)
摘要概速了制藥廢水具有有機(jī)物含量高，成分復(fù)雜，水質(zhì)變化較大等特點(diǎn)及EGSB反應(yīng)器具有有機(jī)物去除效率高，抗沖
擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；通過EGSB反應(yīng)器對VC生產(chǎn)廢水，青霉素生產(chǎn)廢水，鏈霉素有機(jī)廢水和頭孢類抗生素生產(chǎn)廢水的處理
效果來闡明EGSB反應(yīng)器在制藥廢水處理中的應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞制藥廢水EGSB反應(yīng)器抗生素廢水VC生產(chǎn)廢水
中圖分類號：X787 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-9064(201 1)oa一0085-02
自改革開放以來．我國醫(yī)藥業(yè)發(fā)展迅速．其產(chǎn)值年均增
長率保持在16．6％左右．“八五”期間以每年22％的增長率快
速發(fā)展。“九五”期間仍保持每年17％增長率的發(fā)展速度。醫(yī)
藥產(chǎn)業(yè)的規(guī)模在2001年和2002年總值分別達(dá)到2770億和
3300億元人民幣．分別占全國GDP的2．9％和3．2％．可見我
國制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅帶來了經(jīng)濟(jì)效
益，同時(shí)提供了大量的就業(yè)崗位。然而，隨著人們對生活水平
要求的提高及水資源嚴(yán)重短缺的現(xiàn)狀．制藥行業(yè)生產(chǎn)過程中
產(chǎn)生的廢水越來越被廣泛關(guān)注。
1 制藥廢水特征及其常規(guī)處理方法
制藥廢水通常具有有機(jī)物含量高．成分復(fù)雜．水質(zhì)變化
較大等特點(diǎn)而被公認(rèn)為較難處理的廢水。通常制藥廢水因藥
物產(chǎn)品不同、生產(chǎn)工藝不同而存在較大差異，COD值和
BOD，值高且波動(dòng)性大，廢水的BODJCOD值差異較大，NH，一
N濃度高，固體懸浮物SS濃度高?。通常制藥廠采用間歇生
產(chǎn)．產(chǎn)品的種類變化較大，這就進(jìn)一步造成了廢水的水質(zhì)、水
量及污染物的種類變化較大【2]。
由于制藥工業(yè)廢水種類多．故針對不同的廢水處理方法
也多種多樣。制藥廢水處理方法一般有以混凝沉淀法、吸附
法、吹脫法等為代表的物化法．以厭氧反應(yīng)器、CASS工藝、生
物接觸氧化等為代表的生物法．還有以物化和生化組合使用
的組合工藝。厭氧反應(yīng)器具有較大的容積負(fù)荷．對高濃度廢
水處理效果好及處理成本低便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于
制藥工業(yè)廢水處理工程中。但厭氧系統(tǒng)是一個(gè)脆弱生物系
統(tǒng)，負(fù)荷變化、pH變化、硫酸根離子等都會(huì)對厭氧系統(tǒng)的穩(wěn)
定運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。針對傳統(tǒng)厭氧系統(tǒng)的缺點(diǎn)，在
UASB基礎(chǔ)上開發(fā)的第3代高效厭氧反應(yīng)器EGSB．因其運(yùn)
行負(fù)荷高、耐沖擊負(fù)荷及耐毒物沖擊而被廣泛用于制藥工業(yè)
廢水處理．
2 EGSB反應(yīng)器簡介
膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應(yīng)器是針對UASB反應(yīng)器內(nèi)
易形成短流．混合強(qiáng)度不夠進(jìn)而導(dǎo)致污染物對微生物產(chǎn)生抑
制和毒害作用而開發(fā)出的第3代厭氧反應(yīng)器。EGSB反應(yīng)器
在提高反應(yīng)器水力負(fù)荷的同時(shí)采用出水回流的方式來均化
水質(zhì)，減少?zèng)_擊負(fù)荷．降低污染物對微生物的毒害作用[3]。
與UASB相比．EGSB反應(yīng)器除具有UASB反應(yīng)器全部
特征外，還具有如下特征：①具有較大粒徑的顆粒污泥；②表
面上升流速大，COD去除效率高；③具有較高的高徑比，占
地面積小：④對sS含量高和含有對微生物有毒性的廢水處
理效果好[4】。正是由于EGSB具有以上優(yōu)點(diǎn)，才使其能在制
藥工業(yè)廢水處理中占有一席之地。
3 EGSB反應(yīng)器在制藥廢水中的應(yīng)用現(xiàn)狀
EGSB反應(yīng)器在各類制藥廢水處理中的表現(xiàn)得到了廣
泛認(rèn)可，如VC生產(chǎn)廢水，青霉素生產(chǎn)廢水，鏈霉素有機(jī)廢
水。頭孢類抗生素生產(chǎn)廢水等。
3．1 EGSB在VC生產(chǎn)廢水處理中的應(yīng)用
VC的生產(chǎn)工藝一般為萊氏法和兩步發(fā)酵法．但無論采
用何種方法，在發(fā)酵、提取、洗滌、萃取等工序都將產(chǎn)生大量
成分復(fù)雜．含有難生物降解和抑菌性有毒有害物質(zhì)的廢水。
王路光等【5】以生產(chǎn)VC過程中各工段的混合廢水為處理
對象．研究了EGSB反應(yīng)器處理VC生產(chǎn)廢水的規(guī)律．結(jié)果
表明：VC生產(chǎn)過程中的大部分有機(jī)污染物可被EGSB反應(yīng)
器去除．在COD容積負(fù)荷穩(wěn)定在16．3k∥(m3·d)時(shí)，COD的
去除率可達(dá)到75％以上．從而使廢水水質(zhì)得到極大改善．
COD值由4180～6290mg／L降至560．1260mg／L．TSS由390～
1270mg／L降至180。320mg／L．外觀也得到了極大的改善。鑒
于此．EGSB工藝可作為VC生產(chǎn)廢水治理工藝的首選之一。
EGSB工藝采用較大回流比的運(yùn)行方式．在降低進(jìn)水堿度的
同時(shí)．有效地減少了毒性物質(zhì)對系統(tǒng)的沖擊。從而保證了處
理效果。
3．2 EGSB在頭孢類抗生素生產(chǎn)廢水處理中的應(yīng)用
與其他抗生素相比，頭抱類抗生素因具有抗菌活性強(qiáng)、
療效高、抗菌譜廣、副作用小等特點(diǎn)而在抗感染類藥品市場
中占有重要地位?？股仡悘U水具有有機(jī)物濃度高、含有生
作者簡介：粱靜(1982一)，女，工程師，主要從事高效厭氧反應(yīng)器的研發(fā)及其工程化應(yīng)用。
2011．No．3． o
萬方數(shù)據(jù)
物毒性物質(zhì)及多種難微生物降解有機(jī)物等特點(diǎn)。自20世紀(jì)
70年代以來，歐美等發(fā)達(dá)國家就開始處理抗生素類廢水．但
一直未能有良好的解決辦法【6]。
深圳九新藥業(yè)有限公司采用EGSB—CASS(厭氧膨脹顆
粒污泥床反應(yīng)器一循環(huán)式活性污泥法)工藝對頭孢類抗生素
生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理f7]。廢水設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1
(出水執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8987—1996)生物制藥行業(yè)
二級標(biāo)準(zhǔn))。
表l 廢水設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)
運(yùn)行結(jié)果表明．EGSB反應(yīng)器采用城市污水處理廠污泥
接種。以4m％作為調(diào)試初期的流量．COD容積負(fù)荷為
1．07kg／(m3·d)。連續(xù)5周出水COD維持在較低的水平，遂將
進(jìn)水流量逐漸調(diào)高到6m?。瓹OD容積負(fù)荷提高為1．34kg／
(m3-d)；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，COD緩慢增加并趨于穩(wěn)定，當(dāng)進(jìn)
水流量為8m3／h，COD容積負(fù)荷為1．6kg／(m3·d)。經(jīng)過調(diào)試運(yùn)
行3個(gè)月．EGSB反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行．反應(yīng)器平均去除率達(dá)到
82．08％?？梢奅GSB工藝可作為處理頭抱類抗生素生產(chǎn)廢水
的優(yōu)選工藝之一。
3，3青霉素生產(chǎn)廢水
青霉素因具有高效、低毒、性質(zhì)穩(wěn)定、治療療效好而成為
治療敏感菌感染的首選藥。并被廣泛應(yīng)用于臨床抗菌消炎。
自1953年我國第1批國產(chǎn)青霉素誕生以來．我國青霉素生
產(chǎn)得到了快速發(fā)展．截至2001年年底．我國的青霉素年產(chǎn)量
已占世界青霉素年總產(chǎn)量的60％．居世界首位?？墒怯写藥?
來的生產(chǎn)廢水卻不容忽視，該類廢水具有成分復(fù)雜、排放量
大、有機(jī)物和硫酸鹽濃度高、水質(zhì)變化較大且可生化性較差
等特點(diǎn)【8】。
在中溫條件下．采用EGSB工藝對青霉素生產(chǎn)廢水進(jìn)行
處理，結(jié)果表明【9]：當(dāng)進(jìn)水COD維持在6000mgCL左右，有機(jī)
容積負(fù)荷為12kgCOD／(m3-d)。液面上升流速控制在2m／h，
COD和SO產(chǎn)去除率均可達(dá)到80％以上；當(dāng)進(jìn)水中硫酸鹽濃
度高于2000mg／L．COD，S042一值低于3時(shí)，COD和so?一去除
率均呈急劇下降趨勢．可見硫酸鹽對青霉素廢水的厭氧降解
產(chǎn)生嚴(yán)重的抑制作用．而硫酸鹽在一定范圍內(nèi)對該廢水的厭
氧降解沒有影響：通過對EGSB反應(yīng)器內(nèi)污泥的微生物相觀
察發(fā)現(xiàn)，由啟動(dòng)階段的以產(chǎn)甲烷菌為主逐步轉(zhuǎn)變成由短桿、
竹節(jié)狀絲狀菌和圓形、橢球狀球菌交織生長．其上附著生長
有少量的脫硫弧菌．構(gòu)成一種多孔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)．形成更為致
密的菌膠團(tuán)?？梢姰?dāng)采用EGSB處理青霉素生產(chǎn)廢水，在不
設(shè)脫硫裝置的情況下，進(jìn)水COD維持在6000mg／L左右。有
機(jī)容積負(fù)荷為12kgCOD／(m3·d)，液面上升流速控制在2mlh。
可取得較好的處理效果。
3．4鏈霉素有機(jī)廢水
2011．No．3．
鏈霉素是一種氨基葡萄糖型抗生素，分子式C2，H39N70，j，
是繼青霉素后第2個(gè)生產(chǎn)并用于臨床的抗生素。它的抗結(jié)核
桿菌的特效作用，開創(chuàng)了結(jié)核病治療的新紀(jì)元。鏈霉素生產(chǎn)
過程中排放的廢水，有機(jī)物含量高，成分復(fù)雜，硫酸鹽含量
高．采用生物法處理該類廢水有一定難度[10]。
李建英等?】在厭氧中溫條件下采用膨脹顆粒污泥床反
應(yīng)器對鏈霉素有機(jī)廢水進(jìn)行中試試驗(yàn)研究．中試流量為
200t／d。試驗(yàn)結(jié)果表明：在穩(wěn)定進(jìn)水COD濃度在2000。
7000mg／L、COD]SO?-在7。10時(shí)．EGSB反應(yīng)器成功啟動(dòng)并培
養(yǎng)出顆粒污泥．可見在該條件下可有效降低毒性物質(zhì)對反應(yīng)
的影響：當(dāng)進(jìn)水COD在7000～13000mg，L，水力停留時(shí)間為
3～5h，pH值控制在6．8。7．2時(shí)，COD去除率可達(dá)75％，而
EGSB反應(yīng)器的容積負(fù)荷最高可達(dá)15．8kgCOD／(m3．d)。同時(shí)
反應(yīng)器對so?一的去除率可穩(wěn)定在60％～70％．進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了
EGSB反應(yīng)器對鏈霉素生產(chǎn)廢水中的有機(jī)物和硫酸鹽的有
效去除。該中試試驗(yàn)表明EGSB工藝可用于鏈霉素生產(chǎn)廢水
處理工程。
4結(jié)論
(1)EGSB反應(yīng)器是高效的厭氧反應(yīng)器，具有容積負(fù)荷
高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，并可承受一定量的硫酸鹽。
(2)眾多試驗(yàn)及工程表明，EGSB反應(yīng)器對VC生產(chǎn)廢水
處理，頭孢類抗生素生產(chǎn)廢水、青霉素生產(chǎn)廢水、鏈霉素有機(jī)
廢水等制藥廢水的處理效果良好．系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
(3)采用EGSB反應(yīng)器處理生產(chǎn)不同產(chǎn)品而產(chǎn)生的廢水
時(shí)．需通過試驗(yàn)來確定反應(yīng)器最佳的運(yùn)行參數(shù)．同時(shí)為工程
設(shè)計(jì)提供參考。
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