一种处理抗生素废水的新方法 【技术领域】
本发明涉及一种处理抗生素废水的方法，属环境工程水处理技术领域。
背景技术
抗生素类药品是日前应用最为广泛的药物之一，在其生产过程中产生的废水成分复杂，含有大量的中间代谢产物、表面活性剂以及提取分离过程中残留的高浓度酸、碱、多种有机物。pH值变化大，温度较高，且带有颜色和异味，COD浓度一般为5000-80000mg/L。SS般为500-25000mg/L，其中主要为发酵的残余培养基质和发酵产生的微生物菌丝体，此外还含有大量硫酸盐和难生物降解的抗生素等毒性物质，再加上抗生素废水多数情况下是间歇排放，冲击负荷高，给生物处理带来很大困难。由于现有的方法处理效果不够理想，因此迫切需要研究、开发新的处理技术。
【发明内容】
本发明的目的是通过混凝预处理降低废水中的COD值和浊度，以减小对后续处理中微生物的毒害，然后利用厌氧污泥床反应器和好氧膜生物反应器联合装置对抗生素废水进一步深度处理，使废水最终出水COD达到国家生物制药行业废水排放标准。
本发明一种处理抗生素废水的方法，其特征在于具有以下的处理过程和步骤：
a.抗生素废水的混凝预处理：首先在预处理的抗生素废水中加入一定量的聚合氯化铝进行混凝预处理；聚合氯化铝的投加量，以被处理抗生素废水的体积为计量基准，为180～200mg/L；且调节pH值为7.0；混凝预处理沉降的时间为2.5～4小时；经处理后废水中的COD浓度及浊度均有一定程度的下降；
b.添加作为共代谢基质的葡萄糖：在废水中再加入一定量的葡萄糖，加入葡萄糖的浓度为1200～1600mg/L；加入葡萄糖营养物质是为了有助于降解菌种的生长繁殖，改善处理系统的运行性能；
c.利用传统的上流式厌氧污泥床-好氧膜生物反应器(UASB-MBR)组合装置处理抗生素废水：将上述经初步处理好的废水，送入传统的上流式厌氧污泥床-好氧膜生物反应器(UASB-MBR)联合装置中进行处理；控制系统水力停留时间为20～22小时；其中厌氧污泥床反应器的水力停留时间为12～14小时，好氧膜生物反应器的水力停留时间为7～9小时；最终废水的COD平均去除率可达到86.56％。
一种处理抗生素废水的方法中利用的传统装置，该装置为普通常用的联合装置；它由上流式厌氧污泥床(UASB)和好氧膜生物反应器(MBR)二部分组成；其组成部分包括有：上流式厌氧污泥床、好氧膜生物反应器、循环泵、加热器、软性纤维填料、中空纤维膜组件、曝气头气源空气泵和三相分离器；其特征在于：(a).上流式厌氧污泥床中的软性纤维填料中填有含有多种类型菌种的颗粒状污泥，该细菌形成颗粒状的聚集体是一个微生态系统，有利于形成细菌生长的生理生化条件，并利于有机物的降解；所述污泥床中的厌氧微生物颗粒污泥其粒径为0.5-5.0mm，密度为1025-1080kg/m3；(b).好氧膜生物反应器中的中空纤维膜组件为一种具有显微小孔的薄膜，它有利于对有机大分子物质的截留和对细菌和病毒通过膜的过滤作用而去除。
本发明方法的特点如下所述：
(1)、添加葡萄糖营养物质可增加目标污染物降解所需的营养因子，葡萄糖作为外加碳源的共代谢基质参与代谢作用，因而有助于降解菌的生长繁殖，并提高其活性。
(2)、采用传统的UASB-MBR联合装置，利用污泥床中大量厌氧微生物颗粒污泥，对废水中的有机物起到厌氧微生物的水解酸化作用，使其化学结构改变，因而可提高生物降解效果，并为后续的好氧生物降解创造良好的条件。
【附图说明】
图1为本发明处理抗生素废水的流程图。
图2为本发明UASB-MBR联合装置简单示意图。
【具体实施方式】
现将本发明的具体实施例详细说明于后。
实施例
本实施例中，处理抗生素废水的流程参见图1。
该流程包括有以下几个步骤：
(1)抗生素废水的混凝预处理：首先在预处理的抗生素废水中加入一定量的聚合氯化铝进行混凝预处理；其加入量以被处理抗生素废水的体积为计量基准，为190mg/L；且调节pH值为7.0；混凝预处理沉降的时间为3小时；经处理后废水中的COD浓度降低了30.80％，浊度＜10NTU；
(2)添加作为共代谢基质的葡萄糖：在废水中再加入葡萄糖，其质量浓度为1500mg/L；加入葡萄糖营养物质是为了有助于降解菌种的生长繁殖，改善处理系统地运行性能；
(3)利用传统的上流式厌氧污泥床-好氧膜生物反应器(UASB-MBR)组合装置处理抗生素废水：将上述经初步处理好的废水，送入传统的上流式厌氧污泥床-好氧膜生物反应器(UASB-MBR)联合装置中进行处理；控制系统水力停留时间为20.5小时；其中厌氧污泥床反应器(UASB)的水力停留时间为13小时，好氧膜生物反应器(MBR)的水力停留时间为7.5小时；最终废水的COD平均去除率可达86.56％。
本实施例中所利用的传统常用的UASB-MBR联合装置参见图2所示。该装置由上流式厌氧污泥床(UASB)和好氧膜生物反应器(MBR)二部分组成。其组成部件包括有：上流式厌氧污泥床1、好痒膜生物反应器2、循环泵3、加热器4、软性纤维填料5、中空纤维膜组件6、曝气头气源空气泵7和三相分离器8；所述上流式厌氧污泥床1中的软性纤维填料5中填有含有多种类型菌种的颗粒状污泥，该细菌形成颗粒状的聚集体是一个微生态系统，有利于形成细菌生长的生理生化条件，并利于有机物的降解；所述污泥床中的厌氧微生物颗粒污泥其粒径为0.5-5.0mm，密度为1025-1080kg/m3；所述好氧膜生物反应器2中的中空纤维膜组件6为一种具有显微小孔的薄膜，它有利于对有机大分子物质的截留和对细菌和病毒通过膜的过滤作用而去除。
所述UASB-MBR联合装置的结构尺寸如下：
UASB装置中厌氧段采用内径为200mm，高2米的有机玻璃柱，其有效容积为47.1L，中部装有600mm高的软性纤维填料及恒温加热装置。MBR装置中的好氧段采用内径为150mm，高2米的有机玻璃柱，其有效容积为26.4L。内置孔径为0.25μm的中空纤维膜组件；且在底部装有微孔曝气头进行曝气，外接有空气泵气源装置。
该联合装置的运作过程简单叙述如下：
原水由高位水箱经液位平衡调节箱后进入上流式厌氧污泥床(UASB)，UASB外部设置的循环装置每隔2小时循环一次，每次循环时间为5分钟，排除厌氧反应产生的气体，防止污泥上浮脱节。经厌氧反应去除部分污染物后，废水进入好氧反应器，然后经膜组件截流过滤出水。
本实施例中，抗生素废水经UASB-MBR联合装置处理后，系统对COD的处理效率平均为86.56％，混合液悬浮固体(MLSS)保持在3000～4000mg/L；联合装置的有效去除率为80~85％。经UASB-MBR联合装饰处理后出水COD能达到国家生物制药行业废水排放标准-GB8978-1996；排放标准为300mg/L。