CN116589148A - 一种生产硫氰酸红霉素的污水深度处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生产硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，属于废水处理领域。该处理方法的步骤为：预处理改性单元、生物催化反应单元、催化反应单元等。并对各个单元的反应条件进行优化筛选，使得各反应单元组合恰当及时，配合设置合理、处理效率高、工艺稳定性好，具有处理污水的效率高，COD清除率高于现有工艺，经过试验本发明污水处理方法的稳定性好、重现性强，适用性强等优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物药污水的深度处理方法，具体涉及一种生产硫氰酸红霉素的污水深度处理方法。
背景技术
硫氰酸红霉素的发酵过程中提取、成盐、纯化均会产生含有大量污染物的高浓度难降解有机废水，水中的污染物组分多、污染物降解困难，如果未经处理排出，将会对自然界造成巨大污染并进而破坏自然界的生态平衡。
利用酵母菌处理有机废水技术是近年来发展起来的一种新型有机废水处理技术，是以从环境中筛选的适应于特定废水的一种或多种酵母菌的组合为主体，在完全开放和好氧的条件下，通过酵母菌对废水中有机质的分解和利用而达到去除废水COD实现水质净化目的的一种技术。对于抗生素的污水处理已经有公开，具体如下：
专利申请20051013694.6保护了一种用于处理包括水基分散体及其它固体物质的废水的废水处理方法，其水基分散体包含表面活性剂、着色剂和硅石，该处理方法运行成本高，对抗生素工业废水的处理效果不佳。
专利申请20071013952.2公开了一种抗生素清洁生产方法，该方法包括酵液稀释和预处理-过滤-脱色-碱化结晶-二次过滤等步骤，该方法由于使用了膜过滤导致运行成本高、操作繁琐，对抗生素工业废水处理运行效率不高。
发明内容
针对现有技术中的问题，一种硫氰酸红霉素的抗生素类药物污水的深度处理方法，提供了一种可以排除菌丝和菌体以及彻底去除废水中的有机溶剂、激素类物质的生物药制药废水处理方法。
具体而言，本发明的技术方案是这样实现的：
一种硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
（1）硫氰酸红霉素废水预处理：调节硫氰酸红霉素的废水pH值，向废水中加入0.06mg/L溶菌酶破壁处理为2小时；再加入二辛基琥珀酸磺酸钠、高级脂肪醇聚氧乙烯醚、聚季铵盐丙烯酰胺接枝共聚物、聚硅酸硫酸铁、聚硅酸铝盐组合的混凝剂沉降；过滤，去除沉淀物；
（2）生物催化反应单元：步骤（1）的废水进入好氧活性污泥池，使用45%氢氧化钠调节废水pH值为7.0，溶解氧为2mg/L，投入酵母菌到好氧活性污泥池中进行生物强化，反应时间为4小时，然后加入灰黄青霉、美达霉素，出水进入下一个单元；
（3）催化还原反应单元：调节步骤（2）废水的pH值为3.5-4.5，加入填料Zn/Fe/C进行催化还原反应，其中Fe2+质量浓度为20mg/L；
（4）催化氧化反应单元：调节步骤（3）废水的pH值为3.5-4.5，加入二辛基琥珀酸磺酸钠、十八烷基三甲基氯化铵处理4小时，再加入过氧化氢、二氧化锰和硫酸亚铁进行氧化，氧化反应时间为5h；
（5）物理沉淀：调节pH值至7后进入曝气生物滤池，溶解氧为3.5mg/L，紫外线灭菌废水停留时间为48h，检测达标后排放。
步骤（1）所述的混凝剂为二辛基琥珀酸磺酸钠、高级脂肪醇聚氧乙烯醚、聚季铵盐丙烯酰胺接枝共聚物、聚硅酸硫酸铁、聚硅酸铝盐的重量比为18:5:4.5:3:0.5。所述的混凝剂用量为2‰-4‰，沉降时间为2小时。
步骤（2）酵母菌种类和用量为汉逊酵母、假丝酵母、白地霉为10:3:1。步骤（2）酵母菌、灰黄青霉、美达霉素的总重量与废水的体积比为0.8‰；酵母菌、灰黄青霉、美达霉素的用量比为17:3.3:1.6。
步骤（3）Zn/Fe/C的重量比为40-50:12:1。
进一步地，本发明所述的一种生物药污水的深度处理方法，所述的方法包括以下步骤：
（1）硫氰酸红霉素废水预处理：调节硫氰酸红霉素的废水pH值至中性，向废水中加入0.06mg/L溶菌酶破壁处理为2小时；再加入污水总重量为2‰-4‰的混凝剂沉降2小时；过滤，去除沉淀物，其中所述的混凝剂种类为二辛基琥珀酸磺酸钠、高级脂肪醇聚氧乙烯醚、聚季铵盐丙烯酰胺接枝共聚物、聚硅酸硫酸铁、聚硅酸铝盐组合，重量比依次为18:5:4.5:3:0.5；
（2）生物催化反应单元：步骤（1）的废水进入好氧活性污泥池，使用45%氢氧化钠调节废水pH值为7.0，溶解氧为2mg/L，沉淀2小时之后投入重量比为10:3:1的汉逊酵母、假丝酵母、白地霉到好氧活性污泥池中进行生物强化，反应时间为4小时，然后加入灰黄青霉、美达霉素，出水进入二沉池沉降2小时；
（3）催化还原反应单元：调节废水的pH值为4.0，加入填料Zn/Fe/C进行催化还原反应，Zn/Fe/C的重量比为40-50:12:1，其中Fe2+质量浓度为20mg/L；
（4）催化氧化反应单元：调节废水的pH值为3.5，加入0.5mg/L的二辛基琥珀酸磺酸钠、0.5mg/L的十八烷基三甲基氯化铵处理4小时，向废水中加入过氧化氢、二氧化锰和硫酸亚铁进行氧化，氧化反应时间为5h，其中所述的过氧化氢质量浓度为170mg/L，二氧化锰浓度为12mg/L，硫酸亚铁的添加量为1.2g/L；
（5）物理沉淀：调节pH值至7后进入曝气生物滤池，溶解氧为3.5mg/L，紫外线灭菌废水停留时间为48h，检测达标后排放。
本发明中所涉及的混凝剂以及各处理单元对生物药废水深度处理，本发明实施例生物药深度处理方法对制药废水，尤其是硫氰酸红霉素的废水具有很强的处理作用，且处理后的废水满足废水排放标准。本发明上述处理生物制药废水的技术方案， COD清除率高，降低了生物药废水的运行成本。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合本发明制药废水深度处理工艺对本发明进一步说明，本领域技术人员应该能够知晓，本发明不只局限于此实施例。
实施例1：一种硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，包括以下步骤：
（1）硫氰酸红霉素废水预处理：调节硫氰酸红霉素的废水pH值至中性，向废水中加入0.06mg/L溶菌酶破壁处理为2小时；再加入污水总重量为2‰-4‰的混凝剂（混凝剂种类为二辛基琥珀酸磺酸钠、高级脂肪醇聚氧乙烯醚、聚季铵盐丙烯酰胺接枝共聚物、聚硅酸硫酸铁、聚硅酸铝盐组合，其重量比依次为18:5:4.5:3:0.5）沉降2小时；过滤，去除沉淀物；
（2）生物催化反应单元：步骤（1）的废水进入好氧活性污泥池，使用45%氢氧化钠调节废水pH值为7.0，溶解氧为2mg/L，沉淀2小时之后投入酵母菌（酵母菌中的汉逊酵母、假丝酵母、白地霉的重量比为10:3:1）投加到好氧活性污泥池中进行生物强化，反应时间为4小时，然后加入灰黄青霉、美达霉素，出水进入二沉池沉降2小时。其中，酵母菌、灰黄青霉、美达霉素的总重量与废水的体积比为0.8‰；酵母菌、灰黄青霉、美达霉素的用量比为17:3.3:1.6；
（3）催化还原反应单元：调节废水的pH值为3.5-4.5，加入填料Zn/Fe/C进行催化还原反应，Zn/Fe/C的重量比为40-50:12:1，其中Fe2+质量浓度为20mg/L；
（4）催化氧化反应单元：调节废水的pH值为3.5，加入0.5mg/L的二辛基琥珀酸磺酸钠、十八烷基三甲基氯化铵（二者用量比为5.5:1.4）处理4小时，向废水中加入过氧化氢、二氧化锰和硫酸亚铁进行氧化，氧化反应时间为5h，其中所述的过氧化氢质量浓度为170mg/L，二氧化锰浓度为12mg/L，硫酸亚铁的添加量为1.2g/L；
（5）物理沉淀：调节pH值至7后进入曝气生物滤池，溶解氧为3.5mg/L，紫外线灭菌废水停留时间为48h，检测达标后排放。
实施例2：一种硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，包括以下步骤：
实验室条件下对硫氰酸红霉素废水预处理中的絮凝剂的选择，选取了山东某一大型抗生素生物制药企业，产生的制药废水，外排水COD在52800-63500mg/L之间、氨氮含量800-1100 mg/L、硫氢酸根含量2500-3300mg/L。采用本发明涉及的方案进行废水的处理期间企业进行硫氰酸红霉素的生产，具体的絮凝剂的选择如下：
①：二辛基琥珀酸磺酸钠、酚醛树脂、硫酸亚铁、聚丙烯酰胺，其重量比依次为18:5:4.5:3.5；
②：聚合硫酸铁、海藻酸钠、硫酸亚铁，其重量比依次为21:5:5；
③：酚醛树脂、硫酸亚铁、聚丙烯酰胺、聚硅酸铝盐，其重量比依次为21:5:4.5:0.5；
④：二辛基琥珀酸磺酸钠、高级脂肪醇聚氧乙烯醚、聚季铵盐丙烯酰胺接枝共聚物、聚硅酸硫酸铁、聚硅酸铝盐组合。其重量比依次为18:5:4.5:3:0.5；
实施例3：一种硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，包括以下步骤：
废水采用的是实施例2经过第④中方处理之后获得，废水的COD在15300-23700mg/L之间、氨氮含量400-600mg/L、硫氢酸根含量1000-1200mg/L，催化反应单元的填料以及用量比筛选如下：
①：汉逊酵母、灰黄青霉，其重量比依次为17:4.9；
②：汉逊酵母、灰黄青霉、美达霉素，其重量比依次为17:3.3:1.6；
③：酵母菌（汉逊酵母、假丝酵母的重量比为10:4）灰黄青霉、美达霉素，其重量比依次为17:3.3:1.6；
④：酵母菌（汉逊酵母、假丝酵母、白地霉的重量比为10:3:1）、灰黄青霉、美达霉素，其重量用量比为17:3.3:1.6；
实施例4：一种硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，包括以下步骤：
废水采用的是实施例3经过第④中方处理之后获得，废水的COD在2100-4400mg/L之间、氨氮含量200-300 mg/L、硫氢酸根含量400-800mg/L，生物催化反应单元的筛选如下：
①填料Fe进行催化还原反应，其中Fe2+质量浓度为20mg/L；
②填料Cu/Fe/C进行催化还原反应，Cu/Fe/C的重量比为40-50:12:1，Fe2+质量浓度为20mg/L；
③填料Zn/Fe/C进行催化还原反应，Zn/Fe/C的重量比为40-50:12:1，Fe2+质量浓度为20mg/L；
实施例5：一种硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，包括以下步骤：
废水采用的是实施例4经过第③中方处理之后获得，废水的COD在200-320mg/L之间、氨氮含量50-130 mg/L、硫氢酸根含量40-60mg/L；
采用本发明实施例的步骤（4）和（5）的技术方案，最后所得到的废水的COD的含量为18-23 mg/L之间，氨氮含量15-24mg/L、硫氢酸根含量5-17mg/L。
Claims (7)
1.一种硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
（1）硫氰酸红霉素废水预处理：调节硫氰酸红霉素的废水pH值，向废水中加入0.06mg/L溶菌酶破壁处理为2小时；再加入二辛基琥珀酸磺酸钠、高级脂肪醇聚氧乙烯醚、聚季铵盐丙烯酰胺接枝共聚物、聚硅酸硫酸铁、聚硅酸铝盐组合的混凝剂沉降；过滤，去除沉淀物；
（2）生物催化反应单元：步骤（1）的废水进入好氧活性污泥池，使用45%氢氧化钠调节废水pH值为7.0，溶解氧为2mg/L，投入酵母菌到好氧活性污泥池中进行生物强化，反应时间为4小时，然后加入灰黄青霉、美达霉素，出水进入下一个单元；
（3）催化还原反应单元：调节步骤（2）废水的pH值为3.5-4.5，加入填料Zn/Fe/C进行催化还原反应，其中Fe2+质量浓度为20mg/L；
（4）催化氧化反应单元：调节步骤（3）废水的pH值为3.5-4.5，加入二辛基琥珀酸磺酸钠、十八烷基三甲基氯化铵处理4小时，再加入过氧化氢、二氧化锰和硫酸亚铁进行氧化，氧化反应时间为5h；
（5）物理沉淀：调节pH值至7后进入曝气生物滤池，溶解氧为3.5mg/L，紫外线灭菌废水停留时间为48h，检测达标后排放。
2.如权利要求1所述的硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，其特征在于，步骤（1）所述的混凝剂为二辛基琥珀酸磺酸钠、高级脂肪醇聚氧乙烯醚、聚季铵盐丙烯酰胺接枝共聚物、聚硅酸硫酸铁、聚硅酸铝盐的重量比为18:5:4.5:3:0.5。
3.如权利要求1所述的硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，其特征在于，步骤（1）所述的混凝剂用量为2‰-4‰，沉降时间为2小时。
4.如权利要求1所述的硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，其特征在于，步骤（2）酵母菌种类和用量为汉逊酵母、假丝酵母、白地霉为10:3:1。
5.如权利要求1所述的硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，其特征在于，步骤（2）酵母菌、灰黄青霉、美达霉素的总重量与废水的体积比为0.8‰；酵母菌、灰黄青霉、美达霉素的用量比为17:3.3:1.6。
6.如权利要求1所述的硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，其特征在于，步骤（3）Zn/Fe/C的重量比为40-50:12:1。
7.如权利要求1所述的硫氰酸红霉素的污水深度处理方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
（1）硫氰酸红霉素废水预处理：调节硫氰酸红霉素的废水pH值至中性，向废水中加入0.06mg/L溶菌酶破壁处理为2小时；再加入污水总重量为2‰-4‰的混凝剂沉降2小时；过滤，去除沉淀物，其中所述的混凝剂种类为二辛基琥珀酸磺酸钠、高级脂肪醇聚氧乙烯醚、聚季铵盐丙烯酰胺接枝共聚物、聚硅酸硫酸铁、聚硅酸铝盐组合，重量比依次为18:5:4.5:3:0.5；
（2）生物催化反应单元：步骤（1）的废水进入好氧活性污泥池，使用45%氢氧化钠调节废水pH值为7.0，溶解氧为2mg/L，沉淀2小时之后投入重量比为10:3:1的汉逊酵母、假丝酵母、白地霉到好氧活性污泥池中进行生物强化，反应时间为4小时，然后加入灰黄青霉、美达霉素，出水进入二沉池沉降2小时；
（3）催化还原反应单元：调节废水的pH值为4.0，加入填料Zn/Fe/C进行催化还原反应，Zn/Fe/C的重量比为40-50:12:1，其中Fe2+质量浓度为20mg/L；
（4）催化氧化反应单元：调节废水的pH值为3.5，加入0.5mg/L的二辛基琥珀酸磺酸钠、十八烷基三甲基氯化铵处理4小时，向废水中加入过氧化氢、二氧化锰和硫酸亚铁进行氧化，氧化反应时间为5h，其中所述的过氧化氢质量浓度为170mg/L，二氧化锰浓度为12mg/L，硫酸亚铁的添加量为1.2g/L；
（5）物理沉淀：调节pH值至7后进入曝气生物滤池，溶解氧为3.5mg/L，紫外线灭菌废水停留时间为48h，检测达标后排放。
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