抗生素制药废水处理研究

论文摘要

随着我国制药工业的快速发展,抗生素类药品是目前应用最为广泛的药物之一,在其生产过程中所产生的废水具有COD浓度高、色度大、硫酸盐浓度高、难生物降解等特点,其中不少难降解有机物如残留抗生素对微生物有抑制作用,采用传统的废水处理工艺难以达到预期效果。针对当前抗生素制药废水处理难题,以沈阳同联抗生素制药废水为研究对象,分别研究了物化法和生化法对抗生素废水的处理,具有重要的现实意义。首先研究了混凝法、吸附法、Fe-C微电解及Fenton试剂等对废水的处理效果。混凝法采用了硼泥固体废物,确定了混凝剂的最佳加入量、pH值和搅拌速度等。实验结果表明,在最佳条件下,硼泥和PAM（聚丙烯酰胺）组合对废水COD的去除率可达53%,但色度降低不明显；经硼泥混凝处理后出水再用改性粉煤灰吸附处理,可有效去除废水的色度,废水经改性粉煤灰处理后上清液色度为62.5倍,达到国家废水三级排放标准,但其对废水COD去除效果不明显；Fe-C微电解及Fenton试剂对废水的处理效果较好,COD和色度总去除率分别达到70%和95%,但由于Fenton试剂所需H202价格较高,限制了此种方法的应用。其次采用了水解酸化-UASB-接触氧化-生物活性炭工艺对抗生素废水进行了生化处理。其中,水解酸化可以有效提高废水的可生化性,大幅度提高后续的厌氧-好氧处理效果。工艺末端的生物活性炭深度处理可以有效地去除好氧出水的COD和色度,使得出水基本接近工业废水排放标准。生化实验结果表明,与传统的厌氧-好氧生物处理法相比,此工艺具有效果好、运行稳定等特点。实验确定了此生化处理系统的最大流量为2000mL/d,HRT（水力停留时间）为3d,COD容积负荷为4.41kg/m3·d。废水经过接触氧化处理后COD值为1100mg/L,色度为260倍。经过生物活性炭深度处理后,COD可以达到600mg/L以下,色度为100倍。生物活性炭可以长期使用,不需要进行再生处理,节约了成本。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 抗生素制药废水概述
• 1.1.1 利福平抗生素废水来源
• 1.1.2 利福平抗生素废水特性
• 1.2 国内外抗生素制药废水处理方法研究进展
• 1.2.1 物理化学处理方法
• 1.2.2 生物处理方法
• 1.2.3 厌氧—好氧处理方法及其它处理方法的组合工艺
• 1.3 实验研究的目的和意义
• 1.4 实验内容
• 第2章 抗生素废水的物化处理
• 2.1 引言
• 2.2 实验仪器设备
• 2.3 废水水质及分析方法
• 2.4 废水混凝处理研究
• 2.4.1 混凝的基本原理
• 2.4.2 混凝的影响因素
• 2.4.3 混凝实验结果与讨论
• 2.5 改性粉煤灰对混凝出水的吸附处理
• 2.5.1 改性粉煤灰的吸附机理
• 2.5.2 改性粉煤灰处理抗生素废水
• 2.6 Fe-C微电解及Fenton试剂处理抗生素废水
• 2.6.1 Fe-C微电解及Fenton试剂处理抗生素废水的原理
• 2.6.2 Fe-C微电解及Fenton处理抗生素废水实验结果与讨论
• 2.7 本章小结
• 第3章 抗生素废水的生化处理
• 3.1 引言
• 3.2 废水处理生化流程
• 3.3 实验装置和设备
• 3.4 废水生化处理原理及影响因素
• 3.4.1 水解酸化的作用机理及影响因素
• 3.4.2 UASB的工作原理及影响因素
• 3.4.3 接触氧化的机理及特点
• 3.5 废水生化处理实验方法
• 3.6 废水水质及分析方法
• 3.7 实验结果与讨论
• 3.7.1 污泥驯化阶段生物形态观察结果
• 3.7.2 进水量和水力停留时间
• 3.7.3 出水COD与容积负荷
• 3.8 本章小结
• 第4章 生物活性炭深度处理生化后抗生素废水
• 4.1 生物活性炭深度处理机理
• 4.1.1 无生物膜阶段
• 4.1.2 挂膜阶段
• 4.1.3 稳定的生物膜阶段
• 4.2 影响生物活性炭上附着生物量的主要因素
• 4.2.1 水温因素
• 4.2.2 DO对生物量的影响
• 4.3 实验方法与装置
• 4.4 实验结果与讨论
• 4.4.1 生物活性炭的制备
• 4.4.2 生物活性炭深度处理好氧出水
• 4.4.3 单一活性炭和活性污泥深度处理生化出水的对比实验
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢