一種去除發酵類抗生素制藥廢水中抗生素的預處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及制藥廢水處理領域，具體的說是一種去除發酵類抗生素制藥廢水中抗 生素的預處理方法。
【背景技術】
[0002] 抗生素制藥廢水是一類具有污染負荷高、毒性大、抑菌性強的高濃度有機廢水，主 要來源于抗生素生產過程中原料提煉后的廢發酵液或者合成廢液。這類廢水，尤其是發酵 類抗生素制藥廢水，殘存有大量培養基成分或有機物原料，具有水量大、高COD(10g/L~ 80g/L)和高TSS(0. 5~2. 5g/L)的特點。國內外長期運行經驗證明，以生物法為主體工藝 的抗生素制藥廢水處理技術相比物化技術具有化學試劑投加量小，運行成本經濟，不易產 生二次污染的特點，是處理抗生素制藥廢水的首要選擇。
[0003] 然而，抗生素制藥廢水中的高濃度殘留的抗生素使用傳統生化處理法很難達到預 期去除抗生素的處理效果。廢水中殘留抗生素對微生物活性存在強烈抑制作用與毒性，使 得生物法處理效果受限，難以滿足出水水質，往往生化處理后出水還需進一步深度處理。此 外，抗生素制藥廢水中殘余著高濃度的抗生素，使得抗生素制藥廢水在生物法處理后會產 生大量的抗藥菌和抗藥基因，這些抗藥菌、抗藥基因以及未降解的抗生素隨著處理后的廢 水及剩余污泥進入到環境中，可能會帶來重大的安全隱患。
[0004] 從抗生素制藥廢水水質特點來看，如果通過預處理有效去除抗生素廢水中高濃度 抗生素，則可大幅度減少高濃度抗生素對微生物的抑制，降低后續生化法處理該廢水的難 度，減少抗藥菌及抗藥基因的產生。目前國內外常見的抗生素預處理技術，沒有針對抗生 素本身進行處理，投加了大量化學試劑卻達不到應有效果，處理成本高，且容易造成二次污 染。因此，尋找有效的去除抗生素制藥廢水中抗生素預處理方法，探索合適的抗生素制藥廢 水處理工藝對我國抗生素生產和環境保護具有十分重要的意義。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的針對目前抗生素制藥廢水中抗生素處理方法的存在的技術問題，提 供一種去除發酵類抗生素制藥工業廢水中抗生素的預處理方法。該方法針對發酵類抗生素 在偏酸或者偏堿的水溶液中性質不穩定的特性，采用高溫催化水解方式針對性的降解抗生 素制藥廢水中抗生素，從而有效降低制藥工業廢水中抗生素對后續生化處理的抑制作用， 提高抗生素制藥廢水的可生化性，大幅度減少生化處理工藝中抗藥基因及抗藥菌的產生。
[0006] 為實現上述目的，本發明一方面提供一種去除發酵類抗生素制藥工業廢水中抗生 素的預處理方法，包括對抗生素制藥廢水進行水解反應。
[0007] 其中，所述發酵類抗生素制藥工業廢水是通過發酵的方法產生抗生素或其他的活 性成分，然后經過分離、純化、精制等工序生產出藥物抗生素的過程中產生的制藥工業廢 水。
[0008] 特別是，所述發酵類抗生素制藥工業廢水為通過發酵方法生產3 -內酰胺類、氨 基糖苷類、大環內酯類、四環素類、多肽類或其他類抗生素后的產生的制藥廢水。
[0009] 尤其是，所述3 -內酰胺類抗生素選擇青霉素類（青霉素、青霉素衍生物）、頭孢 菌素類（頭孢菌素、頭孢霉素衍生物）以及其他3 -內酰胺類抗生素；所述氨基糖苷類抗 生素選擇鏈霉素類（鏈霉素、鏈霉素衍生物、雙氫鏈霉素、雙氫鏈霉素衍生物）、慶大霉素類 (慶大霉素、慶大霉素衍生物）、大觀霉素類（大觀霉素、大觀霉素衍生物）以及其他氨基糖 苷類抗生素；所述大環內酯類抗生素選擇紅霉素類（紅霉素、紅霉素衍生物）、麥白霉素類 (麥白霉素、麥白霉素衍生物）以及其他大環內酯類抗生素；所述四環素類抗生素選擇四環 素、四環素衍生物、去甲基金霉素類（去甲基金霉素、去甲基金霉素衍生物）、金霉素類（金 霉素、金霉素衍生物）以及其他四環類抗生素；所述多肽類抗生素選擇卷曲霉素類（卷曲霉 素、卷曲霉素衍生物）、去甲萬古霉素類（去甲萬古霉素、去甲萬古霉素衍生物以及其他多 肽類抗生素）；所述其他類抗生素選擇潔霉素、阿霉素、利福霉素等。
[0010] 其中，所述的水解反應的溫度為60°c~160°C，優選為85°C~120°C;水解反應時 間為IOmin~360min，優選為20_360min，進一步優選為20min~180min。
[0011] 特別是，還包括廢水的PH值調節步驟，在進行水解反應之前，向廢水中加入pH調 節劑調節所述抗生素制藥廢水的PH值至I. 0~6. 0或者8. 0~14. 0 ;優選為調節所述廢 水的pH值為8.0~11.0。
[0012] 特別是，調節抗生素制藥廢水的pH值為I. 0~6. 0時，在溫度為60°C~160°C的 條件下，對抗生素制藥廢水進行水解反應。
[0013] 其中，向抗生素制藥廢水中加入酸性pH調節劑，調節抗生素制藥廢水的pH值至 I. 0 ~6. 0〇
[0014] 特別是，所述的酸性pH調節劑選擇HC1、H2S04、圓03。
[0015] 特別是，調節抗生素制藥廢水的pH值為8. 0~14. 0時，在溫度為60°C~160°C的 條件下，進行水解反應。
[0016] 其中，向抗生素制藥廢水中加入堿性pH調節劑，調節抗生素制藥廢水的pH值至 8. 0 ~14. 0〇
[0017] 尤其是，所述的堿性pH調節劑選擇NaOH、K0H。
[0018] 其中，所述水解反應為向抗生素制藥廢水中加入催化劑，在催化劑作用下對抗生 素制藥廢水中的殘留抗生素進行水解反應。
[0019] 特別是，所述催化劑的用量為每IL所述抗生素制藥廢水中添加的催化劑用量為 10~150g，優選為每IL所述抗生素制藥廢水中添加的催化劑用量為20-100g，進一步優選 每IL所述抗生素制藥廢水中添加的催化劑用量為20-80g。
[0020] 其中，所述催化劑由a-A1203、Fe2O3和Fe組成。
[0021] 特別是，所述催化劑中a-Al2O3為載體，催化活性成分Fe2O3和Fe負載于Ct-Al2O3 上，所述催化劑中a_A1203、Fe2O3和Fe的重量份配比為100 :20-30 :2_5。
[0022] 特別是，所述催化劑中a-A1203、Fe2O3和Fe的重量份配比為100 :25. 64 :2. 56。
[0023] 特別是，調節抗生素制藥廢水的pH值為8. 0~14. 0時，在溫度為60°C~160°C的 條件下，向抗生素制藥廢水中加入催化劑，進行水解反應。
[0024] 其中，向抗生素制藥廢水中加入堿性pH調節劑，調節抗生素制藥廢水的pH值至 8. 0 ~14. 0〇
[0025] 尤其是，所述的酸性pH調節劑選擇NaOH、KOH。
[0026] 特別是，還包括對水解處理后的抗生素制藥廢水進行降溫處理。
[0027] 其中，所述的降溫處理是將水解處理后的抗生素制藥廢水的水溫降低至25°C~ 55。。。
[0028] 本發明另一方面提供一種發酵類抗生素制藥廢水的處理方法，包括對所述的抗生 素制藥廢水進行水解預處理，接著調節經過水解預處理的廢水的pH，然后再進行生化處理。
[0029] 其中，所述發酵類抗生素制藥工業廢水是通過發酵的方法產生抗生素或其他的活 性成分，然后經過分離、純化、精制等工序生產出藥物抗生素的過程中產生的制藥工業廢 水。
[0030] 特別是，所述發酵類抗生素制藥工業廢水為通過發酵方法生產3 -內酰胺類、氨 基糖苷類、大環內酯類、四環素類、多肽類或其他類抗生素后的產生的制藥廢水。
[0031] 尤其是