1緒論 抗生素類藥品是目前國內消耗較多的品種，大多數屬于生物制品，即通過發酵過程提取制得，是微生物、植物、動物在其生命過程中產生的化合物，具有在低濃度下，選擇性抑制或殺滅其它微生物或腫瘤細胞能力的化學物質，是人類控制感染性疾病、保健身體健康及防治動植物病害的重要化學藥物[1]。目前，我國生產抗生素的企業達300多家，生產占世界產量20%～30%的70個品種的抗生素。 我國抗生素的生產過程中，大多存在著原料利用率低，提煉純度低，廢水中殘留抗生素含量高等特點，因而造成了廢水成分復雜，有機物和懸浮物濃度高，并含有難降解物質和有抑菌作用的抗生素，很難處理。我國的抗生素生產企業，很大一部分都因為某種原因而不能實現穩定的達標排放，嚴重地危害了水體環境，并給周圍環境造成了一定的污染，隨著抗生素工業的發展，抗生素生產廢水已成為嚴重的污染源之一。 抗生素廢水的來源主要包括以下幾個方面[3]：發酵廢水；酸、堿廢水和有機溶劑廢水；設備與地板等的洗滌廢水；冷卻水。其特征主要有：COD濃度高，廢水中SS濃度高，存在難生物降解和有抑菌作用的抗生素等毒性物質，水質成份比較復雜，水量小且間歇排放，沖擊負荷較高。這種水若直接排放，必將對環境造成嚴重的破壞。 2抗生素廢水處理工藝 隨著人們對抗生素廢水成分的逐漸了解以及對高效反應器的深入研究，已有越來越多的成熟工藝運用到抗生素廢水的處理中。 2.1微電解—UASB—MBR工藝 劉紅麗[4]等人采用“鐵微電解—厭氧（UASB）—好氧（MBR）“工藝處理抗生素制藥廢水，試驗裝置如圖： 試驗將鐵炭微電解、厭氧（UASB）和好氧（MBR）聯合起來，利用厭氧(UASB)的高效處理能力和好氧(MBR)的微生物富積及截留作用來處理抗生素廢水，通過對處理效果的研究，考察了此種工藝對難降解抗生素廢水的處理效果。試驗證明：在鐵炭體積比為1：1時，pH值為4～5，厭氧段HRT大于5h的條件下，當抗生素廢水CODcr在2000～8000mg/L時，總COD去除率可達85%以上，出水達到GB8978-96二級排放標準。 2.2水解酸化—UBF—CASS工藝 馮婧微，邵紅[5]等人采用“水解酸化—厭氧（UFB）—好氧（CASS）”工藝處理高濃度抗生素廢水，如圖: 試驗所用的水解酸化反應器有效容積為21.24m3,高度為4.7m，接觸填料采用懸浮球型填料，填料占容積的27%;厭氧處理采用復合床（UBF）反應器，體積為62L;好氧處理采用周期循環活性污泥系統（CASS）反應器，體積為64L.運行結果表明：水解酸化反應器最大COD容積負荷可達16.84kg/(m3·d)。厭氧復合床處理水解酸化后的抗生素廢水，當容積負荷為6.0kg/(m3·d)時，反應器對SS、COD、BOD5、去除率分別為75.6%、91.7%、96.1%；厭氧出水采用周期循環活性污泥系統進行處理，當容積負荷為1.6kg/(m3·d)時，反應器對SS、COD、BOD5的去除率分別為91.6%、88.7%、95.4%。 2.3微電解－水解酸化－CASS工藝 孫兵[6]采用“微電解－水解酸化－CASS＂工藝處理抗生素類高濃度土霉素廢水，工藝流程如圖: 圖 ３　　處理工藝流程圖 實驗中厭氧水解酸化階段采用了有機玻璃槽，好氧階段采用CASS池。其進行了中試試驗，試驗結果表明：在pH為1.5～3.5時，微電解對土霉素堿分子有較高的破壞效果，降解率高。在好氧階段采用CASS單元操作，曝氣時間相對于傳統的生化處理方法大大縮短，HRT僅為６h,顯示出了明顯的節能效果。處理后各項指標都達到了國家的排放標準，而且實驗還表明整個工藝具有投資省，運行穩定，抗沖擊負荷，出水穩定等特點。 2.4 兩相厭氧系統工藝 買文寧[7]等人采用兩相厭氧系統—好氧工藝處理乙酰螺旋霉素廢水，其中水解酸化階段采用ABR反應器，甲烷化階段采用UFB反應器，廢水經過格柵、沉淀隔油池和調節池等預處理單元后進入兩相厭氧處理系統。工藝流程如圖: 結果表明：當系統進水pH為5.46，VFA、COD、BOD5值分別為1376、2597、4126mg/L時，若ABR反應器的水力停留時間為12h，則出水pH值升高至6.18，VFA濃度升高至3281mg/L,BOD5/COD由0.48升高至0.52；當UFB的水力停留時間為39h時，COD和BOD去除率分別為90.4%和94.5%。 2.5 水解酸化—AB法工藝 楊俊仕[8]等人采用了“水解酸化—AB生物法”工藝進行了多品種抗生素工業廢水處理的試驗研究。工藝流程如圖: 實驗廢水CODcr 3283.9mg/L, BOD 1348.9mg/L,NH3—N 22.0mg/L,色度325（倍），處理后出水指標分別為287.8mg/L,21.3mg/L,2.6mg/L和70（倍），各項去除率為91.2%、98.4%、88.2%和78.5%。容積有機負荷A級2.3kgCOD/m3·d、B級3.3kgCOD/ m3·d。出水達到國家的GB9678—88生物制藥行業廢水排放標準，比報道的化學絮凝—生物法處理同種廢水的運行費用低。 2.6 混凝—水解酸化—CASS（好氧）工藝[9] 已應用于國內某生產廣譜類抗生素的大型制藥企業，采用曝氣，混凝（投甲PAM）及水解酸化組成的預處理工藝能有效地對化學耗氧量（COD）高達20g/L，處理量為5000m3/d的高濃度抗生素廢水進行預處理。 主要生化處理裝置CASS，又稱循環活性污泥系統，是今年來從國外引進的新型污水生物處理工藝，該系統合理的構造形式能有效地控制污泥的膨脹。運用于該廠的這套CASS系統，采用6組并聯，池內設置半軟彈性填料，均勻布置6000只氣頭，其對廢水COD的去除率達到90%以上。系統總運行周期12h，含連續進水、曝氣8h、潷水1.5h、閑置0.5h、整個系統控制靈活，各運行周期內可靈活調控曝氣量、進水量、潷水量等。 2.7 渦凹氣浮—工程菌—MSBR工藝 浙江新昌制藥廠抗生素廢水原來采用混凝—厭氧—A/O處理工藝，最終出水COD為150～300mg/L，不能滿足排放要求。2000年建成的渦凹氣浮—工程菌兼氧—MSBR工藝處理廢水取得了成功，所排放水中COD僅為73mg/L（平均值）。工藝中采用的渦凹氣浮（CAF）系統是美國Hydrocal環保公司專門為去除水中油脂和SS而設計的系統，其原理是經過獨特的渦凹曝氣將微氣泡注入廢水中，對廢水中的有機物、油脂、SS的去除率可達26%。處理中采用的工程菌兼氧池，一次性投加大量的工程菌（0.4%）,該菌是為處理抗生素廢水專門培養的。MSBR工藝實質上是A2/O工藝與SBR系統串聯而成，并集中了兩者的優勢，因而處理有機廢水的出水穩定，高效。 2.8 水解—生物選擇器—SBR工藝 [10] 河北制藥廠排放的青霉素廢水水量達到6000m3/d，處理工藝采用水解酸化—生物選擇器—SBR。 處理過程中，水解酸化時間達15h，有利于難降解的苯環物質、大分子有機物開環斷鏈，變為易生物降解的小分子物質。酸化池后接生物選擇器（又稱與反應區），達到使回流的活性污泥和原水中有機物質充分混合和吸附的作用，實現回流微生物的淘劣選優培養和馴化，并能抑制絲狀菌的生長和繁殖，對后續的SBR好氧反應中污泥膨脹的控制具有重要的意義。 展望 抗生素廢水是含難降解物質、生物毒性物質及高S和N的有機廢水。其主要的處理工藝“預處理—水解酸化—好氧”已為人們所接受，并在實際運用中發揮了巨大作用。 目前人們研究較多的主要是厭氧、好氧處理的單元操作，旨在尋求高效低耗的厭氧或好氧處理反應器以及簡單合理有效的聯合工藝，并建立生產性處理示范裝置，確定最佳運行參數。像剛剛誕生的并產業化應用的“水解酸化—膜生物反應器”工藝就是一種簡單合理高效的抗生素廢水處理工藝。隨著國內對環境保護的日益重視及科研人員隊回敬保護技術的深入探索和研究，各種新的處理工藝不斷完善，相信更多的處理效果好、運行費用低、處理工藝簡單的抗生素廢水組合工藝將會投入使用，抗生素廢水對環境的污染將會在更大程度上得到控制。 參考文獻： [1] 王凱軍，秦人偉.發酵工業廢水處理[M].北京工業出版社，2000：468 [2] 祁佩時等.一體化兩相厭氧反應器處理抗生素廢水研究[J].給水排水，2001，（7）：49—51. [3] 王連君，劉春玲.抗生素廢水的預處理[J].醫藥與保健 [4] 劉紅麗，皺聯沛等.微電解—UASB—MBR法聯用處理抗生素廢水的試驗研究[J].化學工程師，2005，116（5）：18—22. [5] 馮婧微，邵紅等．水解酸化—厭氧—好氧工藝處理抗生素廢水［J］．當代化工，2005,34(1):24—28. [6] 孫兵．循環式活性污泥工藝處理制藥廢水的研究［J］.有色金屬設計，2004,31(3). [7] 買文寧，孫中黨.兩相厭氧系統處理抗生素生產廢水[J].中國給水排水，2003，19（7）. [8] 楊俊仕，李旭東等.水解酸化—AB生物法處理抗生素廢水的試驗研究[J].重慶環境科學，2000，22（6）：19—23. [9] 劉宏宇，宋猛.CASS法在抗生素廢水處理中的應用[J].污染防治技術，2004，17（1）：46 [10] 徐華. 水處理工程典型設計實例[M].北京：化學工業出版社，2001：320 信息來源于：中國工業水處理網