含抗生素污水處理技術(shù)研究進(jìn)展

趙良偉

山東楊帆環(huán)保工程股份有限公司 山東濟(jì)南 250000

含抗生素廢水為典型的有機(jī)廢水之一，其處理技術(shù)在污水處理行業(yè)具有一定的代表性。作為抗生素生產(chǎn)和使用大國(guó)之一，在我國(guó)深入研究降解抗生素廢水處理技術(shù)更具實(shí)踐意義。自產(chǎn)生以來，抗生素已成為人類生活中不可或缺的藥物之一?？股仡愃幬镌谖覈?guó)使用日趨廣泛，同時(shí)，不斷改進(jìn)研究分析抗生素的新技術(shù)。

1 抗生素廢水產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)

1.1 抗生素廢水產(chǎn)生的原因

現(xiàn)代抗生素工業(yè)生產(chǎn)過程主要通過菌種制備、孢子制備、種子制備、發(fā)酵、提取精制等步驟來實(shí)現(xiàn)。在這些生產(chǎn)步驟當(dāng)中，因?yàn)樯a(chǎn)需要都會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，比如說廢棄母液、結(jié)晶液、生產(chǎn)設(shè)備洗滌廢水等。

1.2 抗生素廢水的特點(diǎn)

抗生素廢水中殘留的抗生素及中間體仍然有著較高的濃度，還會(huì)有較多的懸浮物、硫酸鹽，因此這些廢水成分復(fù)雜，不僅包含各種中間代謝產(chǎn)物，還有不少表面活性劑殘留。它們不但有著普遍的物理污染作用，還有一定的生物毒性。這些工業(yè)廢水一旦不經(jīng)過處理排入自然水體之中，不但會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成危害，而且由于其中富含的多種物質(zhì)能夠消耗水體中的氧氣會(huì)造成水體富氧化，還會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成不好的影響[1]。

2 抗生素廢水常用處理方法

2.1 物化處理法

物理法一般有格柵去除、混凝法、沉淀法、吸附法、氣浮法、汽提法等。①格柵去除。把粗、細(xì)格柵安裝在廢水的進(jìn)水口，除掉一些大顆粒物質(zhì)跟SS，防止管道管路被這些雜質(zhì)堵塞，常把格柵當(dāng)作廢水治理的第一步，以免在后面的治理工程中出現(xiàn)問題。②混凝法。該法是通過預(yù)先向廢水中添加化學(xué)藥劑，使膠體脫穩(wěn)，在分子間作用力下，使脫穩(wěn)膠體生成微小的聚集體，并與水中細(xì)微懸浮物絮凝，最終借助重力作用去除雜質(zhì)的方法。該法在凈化抗生素廢水中扮演著重要角色，對(duì)于去除細(xì)微懸浮物狀態(tài)下的有機(jī)和無機(jī)污染物具有顯著效果。混凝法容易受到pH、水溫、濁度、共存雜質(zhì)等影響。該法雖然在去除懸浮物方面效果顯著，但投入的藥劑量不當(dāng)也會(huì)對(duì)水體造成污染，占地面積較大，浪費(fèi)空間，并且還需要考慮到水質(zhì)變化時(shí)，藥劑投加種類的變化，操作麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。③沉淀法。由于懸浮物跟水的重力不同，含有大量顆粒物的廢水，人們可利用重力作用將雜質(zhì)高效簡(jiǎn)單去除。這種方法操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，在去除懸浮物方面的效果很好。④吸附法。吸附法是利用固體材料多孔的特性，將廢水中的污染物吸附去除，從而達(dá)到去除雜質(zhì)、凈化廢水的目的。吸附法的優(yōu)點(diǎn)在于可以回收部分材料，大大節(jié)約資源。相關(guān)研究表明，如果把廢水進(jìn)行吸附預(yù)處理，那么廢水的凈化效率可以大大提高。⑤氣浮法。氣浮法主要是通過各種方法讓廢水中充滿微小氣泡，氣泡擴(kuò)散分布到整個(gè)池子中，形成一個(gè)三種相態(tài)的共存模式，然后通過各種作用讓廢水中的細(xì)小雜質(zhì)融入氣泡中，隨著氣泡的上浮，雜質(zhì)也上浮，方便去除。氣浮池對(duì)輕小型雜質(zhì)的去除效率極高，但是對(duì)大型雜質(zhì)的去除效果不好，而且建造費(fèi)用高，設(shè)備維護(hù)貴，一般用在中小型廢水的治理上[2]。

2.2 生物處理法

生物處理技術(shù)主要包括活性污泥處理技術(shù)與微藻處理技術(shù)。活性污泥法是目前污染物處理的常用方法，其去除污染物的機(jī)理包括活性污泥的吸附作用以及微生物對(duì)污染物的降解作用?；钚晕勰喾ǜ鶕?jù)微生物種類不同主要分為好氧法和厭氧法，而根據(jù)工藝的不同，又分為傳統(tǒng)活性污泥法（CAS）、序批式活性污泥法（SBR）、序批式生物膜反應(yīng)器法（SBBR）及膜生物反應(yīng)器法（MBR）。研究表明，活性污泥法可有效去除喹諾酮類抗生素，主要通過生物降解（14.9%-43.8%）及吸附作用（Kd，534-1137L/kg）。活性污泥法在污染物的處理中是一種有效且成本較低的處理方法，應(yīng)用較為廣泛，但由于抗生素本身是一種抑制細(xì)菌等微生物的藥物，在長(zhǎng)期接觸過程中，細(xì)菌的耐藥性會(huì)逐漸積累而導(dǎo)致新型污染物抗性基因的產(chǎn)生。微藻是一種分布較為廣泛的生物，可以將污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能進(jìn)行儲(chǔ)存，微藻處理污染物是一種低成本、環(huán)境友好型的處理技術(shù)。微藻處理污染物后的生物質(zhì)還可被進(jìn)一步利用，用作食品添加劑、燃料、肥料、藥物以及其他有價(jià)值的化學(xué)品。微藻已被證明對(duì)大多數(shù)種類的抗生素都具有去除效果，研究表明，7-氨基頭孢烷酸（7-ACA）可以被微藻有效處理，經(jīng)過24h反應(yīng)后，去除率大于75%。微藻也能有效處理阿奇霉素（385ng/L）和紅霉素（661ng/L），去除率從48%到完全去除不等。微藻生物處理抗生素是一種前景廣闊的技術(shù)手段，但在實(shí)際應(yīng)用中可能存在對(duì)抗生素廢水耐受性差、循環(huán)利用率低和回收困難等問題[3]。

3 結(jié)語

隨著人們對(duì)抗生素在環(huán)境中潛在的危害認(rèn)識(shí)的不斷加深，近年來，國(guó)內(nèi)外對(duì)環(huán)境中抗生素污染處理技術(shù)已開展了較多研究，并取得了許多研究成果，但其仍存在著很大的研究空白領(lǐng)域，每種處理方法都有它的優(yōu)勢(shì)和不足，單單采用單一的技術(shù)難以很好的解決抗生素廢水處理這一難題，因此，針對(duì)這一難題，不僅需要采用組合工藝，還需要進(jìn)一步對(duì)其中的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行深入的探索與研究。