论文部分内容阅读
阿奇霉素是以红霉素为原料制备的第一个15元环大环内酯类抗生素,是第二代红霉素的主要代表品种,目前广泛应用于呼吸系统、泌尿系统及皮肤软组织等细菌性感染的临床治疗。但是,在其生产过程中排放大量的生产废水,该类废水成分复杂、可生化性差、氨氮浓度高、难以被微生物降解,只依靠传统生化法处理,效果不稳定,出水不能达标排放。对于这种抗生素废水的处理至今尚未找到适宜的解决方法,严重制约了我国制药行业的健康发展。因此,尽快探索阿奇霉素废水处理工艺技术具有重要的现实意义。
本论文根据化学合成制药废水的特点和国内外对制药废水治理工艺的研究和应用现状,分析了多种处理技术的优缺点。通过比较,结合阿奇霉素的合成工艺和实际生产废水的水质特点,采用超临界水氧化、氨吹脱—Fenton氧化—厌氧消化—生物接触氧化—焦炭过滤工艺流程进行一系列实验研究,系统考察各单元的处理效果。结果表明,采用超临界水氧化技术处理阿奇霉素高浓度废水,反应彻底,无二次污染,在反应温度480℃、反应压力22 MPa、反应时间100 S、过氧量1.0~1.5倍的工艺条件下,废水COD值从185120 mg·L-1降低到200 mg·L-1以下,去除率达到99.9%以上;通过氨吹脱静态实验,降低废水中氨氮浓度,在pH值为11,吹脱时间160 min,气液比5000,温度30℃的条件下,氨氮浓度从2458.7 mg·L-1降低到421.7 mg·L-1,去除率可达82.85%;通过Fenton氧化吹脱出水的适宜工艺条件:初始pH值为3、反应时间90 min、FeSO4·7H2O投加量为0.01 mol·L-1、H2O2/Fe2+的投加比16:1,此时,COD去除率为72.6%;废水经预处理后,有效的改善了废水水质,提高了废水的可生化性,由初始的0.1增至0.37,为后续废水的生化处理提供了有利条件。同时,建立了氨吹脱法的数学模式并确定了动力学参数。
将预处理后出水进行厌氧消化—生物接触氧化生化处理,出水NH3—N和COD含量平均为45 mg·L-1和350 mg·L-1,平均去除率分别为90%和80%,最后通过焦炭过滤使废水稳定达标排放。
研究表明,对阿奇霉素高浓度废水采用超临界水氧化处理,其他综合废水采用氨吹脱—Fenton氧化—厌氧消化—生物接触氧化—焦炭过滤串联工艺,处理效果好、切实可行,为实际的工程应用提供了参考和指导。