頭孢類抗生素制藥污水包括該抗生素的生產污水和廠區工人的生活污水。而生產污水又包括發酵、化學合成及制劑工藝中產生的污水。高濃度污染污水來源于前兩者,制劑污水與生活污水屬于低濃度工業污染污水，工業污水處理難度較大。國內現在所生產的頭孢類抗生素絕大部分通過發酵過程提取然后經化學合成而制得。其中,廢母液和結晶液、倒罐污水屬于高濃度污水;來自于設備及地面清洗過程的沖洗污水、發酵罐的洗罐污水屬于低濃度污水;冷卻污水屬于清潔凈水,可循環使用。

         2.頭孢類抗生素制藥污水的主要污染物及其特征

         頭孢類抗生素制藥污水的主要污染物包括發酵代謝產物、菌絲體及抗生素殘留物、硫酸鹽、表面活性劑(破乳劑、消沫劑等)和發酵預處理、提取分離中殘留的酸、堿,一般不含重金屬和劇毒的化學物質。

         該類污水的特征及其原因主要包括:(1)COD含量高,且含有大量含苯環和雜環的大分子難降解有機物,所以可生化性差,其ρ(BOD5)/ρ(CODCr)范圍大約在0.1~0.22之間;(2)生物抑制性物質多,主要為殘留的抗生素及其中間代謝產物,因為發酵中抗生素得率較低,約0.1%~3%,采用大孔徑吸附樹脂提取得率約78%~80%;(3)生物毒性物質多,包括高濃度的硫酸鹽、表面活性劑和含氮含硫的雜環化合物;(4)懸浮物濃度高、色度高,主要為發酵過程中產生的菌絲體;(5)pH值低,因為發酵液預處理有高濃度的無機酸及有機物中有機酸含量比較高,且波動大;(6)間歇生產導致水質、水量波動大;(7)溫度高,因為發酵過程溫度下效果更好;(8)氣味重,主要由各種有機物、硫化物導致。

        3頭孢類抗生素制藥污水的處理技術

        3.1物化處理技術

        3.1.1吸附法

        吸附過程同時存在物理吸附和化學吸附。物理吸附是吸附載體(主要為活性炭及其改良載體)與污染物因分子間作用力(包括范德華力和氫鍵)結合在一起從而被去除;化學吸附是依靠化學鍵與載體相結合。因為物理吸附無選擇性,所以物理吸附吸附量更大。孫瑞杰等以低濃度頭孢拉定溶液為研究對象,得出在投加量為0.20g/100mL、溫度為35℃、頭孢拉定初始濃度為4.0mg/L且pH=7.0,活性炭(AC)和鐵離子改良活性炭(Fe-C)對頭孢拉定的平衡吸附量分別為1.935mg/g和1.942mg/g,蕞大吸附量分別為5.478和6.280mg/g。

        3.1.2光催化法

        光催化法是在太陽光或者紫外光照射下,有機污染物在光催化劑(主要是二氧化鈦及其改性催化劑)作用下被氧化降解成小分子有機物或者被直接礦化。李雪等以納米氧化鋅/石墨烯復合物為光催化劑,以頭孢他啶溶液模擬抗生素污水,在300W氙燈光源下,得出蕞佳條件是:催化劑用量為25mg,光照時間為3.5h,pH值為6,ZnO與氧化石墨烯配比為15∶1,對頭孢他啶溶液的降解率達到了95%。

        3.1.3鐵碳微電解法

        鐵碳微電解法,又稱內電解法、零價鐵法。其作用機制是以鐵屑為陽及,活性炭、煙道灰或者瓦斯灰為陰及形成原電池,發生一系列的化學反應以去除污染物。馬小蘭用鐵碳微電解法預處理頭孢菌素類抗生素制藥污水,在蕞佳條件:150mL污水(250mL鐵碳填料),水力停留時間為1.5h,鐵碳體積比為2∶1,pH值控制條件為5下,COD去除率可達40%~60%。

        4結語

        頭孢類抗生素污水的治理研究已有很大的發展,但其仍存在著很大的研究空白,如污水組成和微生物群落結構,厭氧毒性分析及毒性物質對厭氧過程的抑制等方面的研究等。同時應注意到需要國家、企業的支持,以有效地做到防與治,增強治理的篙效性、經濟性和可持續性。頭孢類抗生素制藥污水的治理任重道遠。

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