厌氧膜生物反应器处理抗生素废水研究进展与展望

中国是抗生素生产大国,抗生素生产过程伴随产生大量的含抗生素残留的有机废水,通常采用厌氧生物技术进行处理。然而传统的厌氧处理技术对抗生素废水存在效能不高的问题,并且难以实现废水中常规污染物、抗生素与耐药基因的协同控制。厌氧膜生物反应器同时具有厌氧处理与膜处理技术的优点,在处理抗生素废水方面展现出很好的应用前景。本文总结了厌氧膜生物反应器处理抗生素废水的研究进展,从常规污染物去除和耐药基因削减两方面阐述了厌氧膜生物反应器的处理优势;重点梳理了抗生素对厌氧膜生物反应处理过程中生物效能的抑制和耐药基因赋存的影响。在此基础上,提出“强化水解预处理去除抗生素残留效价(抑菌活性)-厌氧膜生物反应器”组合处理工艺作为短流程的抗生素废水处理最佳策略,在提升污水处理效能的同时实现对耐药性的协同控制,为制药废水绿色、高效和安全处理提供参考。     

基于红霉素效价当量的不同抗生素生产废水残留效价的测定

为了比较不同废水中残留抗生素及其相关物质的抑菌活性,利用建立的废水残留效价测定方法优选出抑菌活性强、效价线性范围宽的参照抗生素进行抗生素生产废水效价当量测定。以金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)作为标准菌株,通过不同抗生素的效价标准曲线从20种抗生素中优选出线性范围宽、抑菌能力强和便宜易得的红霉素作为标准参照抗生素。对土霉素和螺旋霉素2种生产废水的残留效价进行测定,发现用红霉素效价当量与土霉素/螺旋霉素效价当量表征呈显著正相关(p0.01),表明红霉素可以作为标准参照抗生素。利用此方法测定了4类不同抗生素生产废水的红霉素效价当量(平均值分别为土霉素生产废水11.40 mg·L-1,螺旋霉素生产废水1.66 mg·L-1,磺胺甲恶唑生产废水0.56 mg·L-1,6-氨基青霉烷酸生产废水0 mg·L-1),与几种抗生素本身的抑菌能力的排序一致。     

本期推荐

<正>本期"水污染防治"栏目刊发了《林可霉素制药废水的臭氧氧化处理》(谷永,田哲,唐妹,苑宏英,杨敏,张昱)一文。在抗生素发酵过程中产生的废母液通常含有高浓度的抗生素,如果采用常规的生物工艺进行处理,抗生素残留效价会影响生物处理系统的功能,并可能导致生物处理细菌抗药基因产生和排放。前期工作表明,很多发酵类抗生素可以通过强化水解预处理进行去除,并成功在制药行业进行了工程应用。     

SBR、PAC—SBR反应器处理制药废水对比研究

盐酸林可霉素原料液生产废水成分复杂、有机物浓度高、含有难生物降解和有抑制作用的抗生素等毒性物质。采用 SBR反应器和 PAC- SBR反应器处理该类废水 ,在曝气时间、废水浓度、葡萄糖及活性炭投加量等方面对废水处理效果进行了对比研究。研究表明 ,从处理效果看 ,PAC- SBR较 SBR有一定的优势 ,但单独采用 SBR或 PAC- SBR法处理将难以达到排放标准 ,必须进行工艺的组合。     

β-内酰胺类抗生素的环境行为与制药行业源头控制技术研究进展

内酰胺类抗生素是目前生产量和使用量最大的抗生素类型之一,在不同的环境基质中都能检出其残留、相关抗药菌和抗性基因,具有潜在的环境风险。中国是世界上最大的β-内酰胺类抗生素原料药生产国,每年产生大量的制药废水和菌渣。如何有效去除制药废水中残留抗生素及效价,并实现制药菌渣资源化利用是行业发展的技术瓶颈。在查阅文献的基础上,梳理了β-内酰胺类抗生素的环境污染来源和污染特征方面的研究进展,阐述了抗生素在环境中的迁移、吸附、水解等环境行为,并从环境抗性的产生和传播角度分析了β-内酰胺类抗生素的环境影响;重点梳理了废水和菌渣中β-内酰胺类抗生素的控制技术方面的研究进展,在此基础上,从降解产物与抗性关系、抗生素和效价的控制目标、废水抗生素和抗性基因控制多级屏障技术体系和制药菌渣无害化及资源化等方面提出展望,以期为环境中β-内酰胺类抗生素的环境管理和风险控制提供参考。     

林可霉素制药废水的臭氧氧化处理

考察了臭氧氧化对林可霉素的效价削减效果。在初始抗生素浓度为100 mg·L~(-1)时,林可霉素效价削减50%所需消耗的臭氧量为0.118 mg·mg~(-1)抗生素,降解过程符合一级降解动力学特征。进一步采用林可霉素实际废水考察了污水化学需氧量(COD)和pH对抗生素臭氧氧化处理的影响,发现废水的COD每增加100 mg·L~(-1),则单位抗生素实现50%削减需要增加的臭氧量约为1.64 mg。碱性条件下,臭氧可催化分解生成羟基自由基等活性基团而加速林可霉素的降解。同时,臭氧氧化后林可霉素生产废水的厌氧可生化性提高了98.51%。研究结果可以为林可霉素生产废水的处理技术选择提供参考。     

三维电极法处理丙烯酸丁酯生产废水的研究

对比了二维电极与三维电极对丙烯酸丁酯生产废水的处理效果,考察了三维电极条件下废水初始COD浓度、曝气强度、极板间距对废水处理效果的影响,并研究了丙烯酸丁酯生产废水中特征污染物的去除过程.结果表明:三维电极对丙烯酸丁酯生产废水COD的去除率明显高于二维电极;三维电极电流效率和能耗受污染物浓度影响较大,污染物浓度越高,电流...     

水产养殖废水处理技术及应用

主要综述了国内外水产养殖废水的物理化学处理和生物处理 2方面的技术 ,并总结了水产养殖废水循环使用的水处理工艺流程和生物工程在水产养殖废水处理中的应用 ,表明了水产养殖废水的综合利用和无害化排放技术为今后发展方向。     

高浓度油脂废水的微生物净化处理技术浅析

在简要介绍目前含有高浓度油脂废水的产生和排放现状之后,总结分析了最近几年来一些具有一定代表性的生物处理方法的研究成果,同时提出了今后油脂废水处理技术的一点建议。     

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头孢中间体合成废水组成分析及主要污染物识别

为了识别头孢抗生素生产废水中的主要污染物,掌握其水质特点,对头孢抗生素中间体合成废水进行了物质组成分析。水样取自天津某头孢生产企业废水处理系统的进水和出水。采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对污染物进行检测,经色谱柱分离后将各组分的质谱图与NIST08数据库对比、定性,确定了样品预处理方法和GC-MS分析的条件。研究结果表明,头孢中间体合成废水中存在7大类30余种化合物,通过对比废水处理系统进出水组成,确定了含N多环和杂环类化合物为最难降解的污染物,为此类废水的物理强化预处理和深度处理提供了依据。     

切削液废水处理技术研究进展

在机械加工和制造业中,切削液被广泛应用于工件的冷却、清洗、防锈和润滑,产生大量废切削液。切削液废水中含有大量乳化油、添加剂(表面活性剂、缓蚀剂、消泡剂),以及废油、粉尘和金属屑等杂质,排放前需经过严格的处理。切削液废水处理大致分为物理、化学和生物法3大类。不同的处理方法有各自的优缺点。物理法中的膜分离技术具有效率高、占地小、无二次污染等优点,是处理切削液废水的有效技术;但膜污染问题限制了膜过滤技术的大规模引用,开发机械强度高、亲水性的新型膜材料是重要的研究方向。传统的混凝法处理成本较低,然而混凝产生的大量矾花沉淀还需进行二次处理。氧化法能够将污染物矿化为无害无机物,但处理成本很高。由于切削液废水的成分复杂,具有生物毒性,无法对其进行单独的生物处理;可将生物处理单元与氧化过程联用,先通过氧化法提高废水的可生化性,再进行成本低廉的生物处理;这样既能够节约氧化剂用量,也可完成切削液废水的深度处理。本文在综述切削液废水处理技术的研究进展基础上,提出了现有处理工艺中存在的问题,探讨了解决的思路,可为切削液废水处理技术的发展提供参考。     

味精废水处理技术综述

本文分类介绍了当前我国味精废水处理技术的现状,重点介绍了物化处理和生物处理方法对味精废水的处理效果,并对味精废水综合处理方案提出了自己的见解。     

缺氧——好氧生物法处理抗生素废水的试验研究

本文是对抗生素生产废水处理工艺进行可行性试验研究报告的重点部分。此类废水处理难度大,国内未见切实有效的成熟方法。本文介绍了缺氧——好氧串联生物处理工艺的试验情况,取得了有实用价值的结果,后续工艺采用常规的凝聚气浮,出水可以达到国家排放标准。     

双氧水强化微电解法处理硝基苯废水的试验研究

以某化工厂的硝基苯生产废水为研究对象,在小试确定试验条件的基础上,采用双氧水强化微电解法对废水进行处理,探讨双氧水强化微电解法对废水处理的原理及处理工艺条件.实验结果表明：双氧水强化微电解法处理难降解有机废水,效果好,可以提高废水的生化性,为废水的后续处理提供了有利条件,是难生化有机废水处理的有效方法之一.     

味精废水处理方法

由于味精废水ＣＯＤ、Ｃｌ＾－／ＳＯ４＾２－和ＮＨ３含量高，ｐＨ值和温度较低，使味精废水处理难度较大。文中介绍了利用味精废水提取酵母蛋白及厌氧生物处理、厌氧－好氧生物处理等味精废水的处理方法，厌氧生物处理效果有限，只有后续好氧生物处理才能使味精废水水质达到排放标准。     

味精废水处理技术综述

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可拆卸式矿化垃圾生物反应床处理电厂柠檬酸酸洗废水研究

在实验室和现场对电厂柠檬酸酸洗废水进行生石灰前处理和后续可拆卸式三级矿化垃圾生物反应床的生物处理,主要研究了以往采用矿化垃圾反应床处理废水未涉及的反应床级数对废水处理效果的影响,比较了现场试验和实验室试验中的废水处理效果,并探讨了其原因。试验结果表明,本研究中的矿化垃圾反应床的适宜级数为3,第一级反应床的贡献最大,无论是实验室试验还是现场试验,采用本法处理电厂柠檬酸酸洗废水,均可使废水COD达到一级排放标准。     

臭氧生物活性炭工艺处理某多金属硫化矿浮选废水的小试研究

某多金属硫化矿选矿厂浮选废水水量大,目前该厂对浮选废水的处理方法为尾矿库砂滤治理,但该方法存在效率低、周期长、回用影响选矿指标等众多弊端。为高效低成本的处理浮选废水,结合浮选废水的特点(低COD、难降解、高pH),开展了臭氧氧化-生物活性炭吸附工艺处理选矿废水的小试研究。选矿废水中各残留有机药剂及pH对浮选指标的影响研究表明,废水中残留有机药剂及pH对浮选指标均有不同程度的影响。臭氧氧化-生活活性炭吸附工艺处理选矿废水的小试研究表明,水力停留时间为4 h、反应器臭氧浓度为33.3 mg/L,可获得COD去除率57%、pH降低到8的废水处理效果。将处理后的废水回用于选矿,基本消除残留药剂及pH对浮选指标的影响。本研究提供了一种处理浮选废水的新思路,对臭氧生物活性炭工艺处理浮选废水的工业应用具备参考价值。