庆大霉素废水综合处理及其菌渣重新利用的研究

论文摘要

庆大霉素废水具有有机物浓度高、悬浮物多、难降解物质多、对微生物抑制性强、可生化性差等特点。目前国内废水处理工艺通常很难达到理想效果,远远落后于制药行业的技术进步和发展。本文在国内外废水处理研究基础上,采用壳聚糖絮凝和介质阻挡放电—光催化技术结合工艺对庆大霉素废水进行综合处理。同时,庆大霉素菌渣产生量大,处理难度大,其合理安全处置是目前制药企业亟待解决的难题,本研究通过小白鼠实验对庆大霉素菌渣饲料化进行探讨。（1）利用阳离子有机高分子絮凝剂壳聚糖对庆大霉素初级废水絮凝,通过单因素试验和多因素正交试验,确定了最佳絮凝条件为壳聚糖添加量为2g/L,pH5.0,沉降时间24h,搅拌时间30min。在此条件下固体悬浮物（SS）由2800 mg/L降低到330 mg/L,去除率达88.21%,效果明显,为后续的处理奠定了基础；但CODcr由22400 mg/L降低到14700mg/L,去除率仅为34.36%,未达到理想处理效果需要探索新方法。（2）通过单因素试验和多因素正交试验,确定了最优介质阻挡放电—光催化处理条件为填充率100%、放电电压20KV、pH6.0、H2O2添加量0.5mL/100mL,处理时间40 min,在此条件下CODcr去除率达到77.17%,SS去除率73.08%,SS=88.85 mg/L<100 mg/L,已达到发酵类制药工业水污染物排放标准,但是CODcr残余仍然较高为3356 mg/L。通过废水初始浓度对介质阻挡放电—光催化处理影响的研究,表明将反应初始浓度降低为次级废水的1/32（460 mg/L）,并在最优介质阻挡放电—光催化处理条件下处理40 min, CODCr残余量为183.43 mg/L <200 mg/L,达到发酵类制药工业水污染物排放标准。（3）为了证实庆大霉素菌渣能否饲料化,将庆大霉素菌渣作为营养性饲料添加剂,按一定比例添加进入小白鼠日粮,饲养小白鼠,通过小白鼠血清的检测中不含庆大霉素表明小白鼠体内无庆大霉素残留,庆大霉素菌渣可以作为饲料添加剂。通过研究小白鼠的体重和饲重比总指标：I组7.78%>对照组6.69%,提高了7.78/6.69=16.3%,说明庆大霉素菌渣单独作为饲料其营养价值较低,但其含有小白鼠生长所需的必需氨基酸、无机盐等营养,适当的添加能够促进小鼠的生长,提高饲料的利用率。并且确定了在饲料中添加庆大霉素菌渣量为5%时小鼠平均体重和饲重比均大于对照组。本研究说明天然高分子絮凝剂壳聚糖絮凝和介质阻挡放电-光催化组合处理庆大霉素废水具有能耗低、操作简单、成本低等优点,未见报道。庆大霉素菌渣作为饲料添加剂,既能够解决废渣给自然环境带来的污染,又能够将其变废为宝。为庆大霉素三废处理探索到新途径,具有庆大霉素工业生产应用价值。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 抗生素废水简介
• 1.2.1 抗生素废水来源
• 1.2.2 抗生素废水水质特征
• 1.3 抗生素废水处理方法研究与现状
• 1.3.1 抗生素废水物化处理工艺
• 1.3.2 抗生素废水生物处理工艺
• 1.3.3 其他处理方法
• 1.4 庆大霉素废水的研究与现状
• 1.4.1 庆大霉素简介
• 1.4.2 庆大霉素废水水质特征
• 1.4.3 庆大霉素废水的研究与现状
• 1.5 抗生素菌渣的研究与现状
• 1.5.1 抗生素菌渣的来源及特征
• 1.5.2 抗生素菌渣处理的研究与现状
• 1.6 絮凝—介质挡放电等离子体—光催化组合技术
• 1.6.1 絮凝剂的种类
• 1.6.2 壳聚糖
• 1.6.3 介质阻挡放电等离子体
• 1.6.4 光催化技术
• 1.6.4.1 光催化简介
• 2光催化机理'>1.6.4.2 TiO₂光催化机理
• 2光催化技术的研究与现状'>1.6.4.3 TiO₂光催化技术的研究与现状
• 1.7 本课题的研究意义、内容及技术路线
• 1.7.1 研究意义
• 1.7.2 研究内容
• 1.7.3 技术路线
• 第二章 壳聚糖絮凝庆大霉素废水试验
• 2.1 引言
• 2.2 材料
• 2.2.1 试验水样
• 2.2.2 实验试剂和药品
• 2.2.3 实验仪器
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 悬浮物（SS）的测定
• 2.3.1.1 滤膜准备
• 2.3.1.2 SS测定过程
• 2.3.1.3 计算 SS
• Cr)测定'>2.3.2 化学需氧量(CODC_Cr)测定
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 不同试验参数对壳聚糖絮凝庆大霉素废水的影响
• 2.4.2 壳聚糖絮凝庆大霉素废水多因素最佳条件参数的确定
• 2.5 本章小结
• 第三章 介质阻挡放电—光催化技术处理庆大霉素废水试验
• 3.1 引言
• 3.2 材料
• 3.2.1 试验水样
• 3.2.2 实验试剂和药品
• 3.2.3 实验仪器
• 3.3 实验装置
• 3.3.1 介质挡放电反应器的设计制作
• 3.4 实验方法
• 3.4.1 介质挡放电—光催化处理次级废水流程图
• 3.4.2 SS的测定
• Cr,测定'>3.4.3 CODC_Cr,测定
• 3.4.4 光催化剂固定化
• 3.5 结果与讨论
• 3.5.1 不同参数对介质挡放电—光催化处理次级废水的影响
• 3.5.2 介质挡放电—光催化体处理次级废水多因素最佳条件参数的确定
• 3.5.3 废水的初始浓度对介质挡放电—光催化处理效果的影响
• 3.6 本章小结
• 第四章 庆大霉素菌渣重新利用
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验室药品及试剂
• 4.2.3 实验仪器
• 4.2.4 实验方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 不同庆大霉素菌渣配比的日粮对小白鼠体重的影响
• 4.3.2 庆大霉素菌渣添加剂对小白鼠生长的影响
• 4.3.3 小白鼠体内庆大霉素残余的检测
• 4.4 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介