上流式厌氧污泥床过滤器(UASB+AF)是近年来发展起来的一种新型复合式厌氧反应器,它结合了UASB和厌氧滤池的优点,使反应器的性能有了改善。该复合反应器可有效地截留污泥,加速污泥颗粒化,对容积负荷、温度、pH值的波动有较好的承受能力[16]。
ABR反应器是另一种在制药废水处理颇具应用前景的厌氧技术,它是美国著名教授于1982年开发出来的一种高效节能厌氧装置。邱波[17]等采用ABR反应器对发酵法饲料级金霉素生产废水进行处理,装置启动期仅用了70天,说明该反应器具有快速启动的优点。有机负荷、水力负荷和pH值是决定ABR反应器能否成功运行的关键性因素。
厌氧和好氧处理方法各有特点,厌氧-好氧组合工艺成为现今处理包括制药废水在内的高浓度有抓废水的主流工艺。邓良伟等[18]在对某厂的青霉素、四环素、利福平以及螺旋霉素混合生产废水采用厌氧-好氧处理工艺时,首先借助混凝方法对废水进行预处理。毒性试验结果表明,废水经过预处理的生物抑制性显著下降,确保了单相厌氧消化反应器内能够形成性能良好的颗粒污泥,厌氧出水去除率达到60%以上。王蕾[19]在采用厌氧-好氧工艺处理四环素结晶母液时,先用物化法从废水中回收草酸,经过草酸回收的废水再稀释5倍并将pH值调节至约8。5左右后才顺利进入厌氧、好氧反应器,厌氧段和好氧段的HRT分别为24h和6h,废水经过这样的处理后出水能够达到国家对制药行业的排放标准。文献综述
2。3 制药废水处理技术的发展
1 高浓度难降解制药废水的处理技术
制药行业品种繁多,工艺多样,废水成分千差万别,处理难度也不尽相同,其中合成、半合成制药废水因其高浓度、难降解而成为处理的难点。尤其是近年来,随着国内制药行业的迅猛发展,产品链的不断延伸,合成、半合成产品的品种和产量都大幅度增加,这个问题变得越来越突出。
这些高浓度难降解制药废水中,有合成母液、有机溶剂回收釜残以及离子交换洗脱液等,它们共同的特点是有机污染物浓度很高,COD可达数万甚至数十万克每升;成分复杂,其中多数是难以生化或生化降解缓慢的物质,有些生物毒性大,因此直接生物处理效果很差,甚至几乎没有效果,必须采取适当的物化手段进行处理或作为生化处理前的预处理。
为进一步说明对于某些难降解制药废水进行预处理的必要性,浙江大学的研究者还对经电解预处理的上述制药废水进行了后续生化处理研究,并与直接生化处理试验进行结缘,结果发现同样经过72h的好氧生化,前者COD从626。2mg/L降低到237。6mg/L,去除率63%,色度从30倍降至0,去除率100%;而后者COD从716。4降低到446。2,去除率仅为37。8%,色度从10倍降至5倍,去除率也只有50%。[20]
(1)含高浓度硫酸盐制药废水处理技术
在相当多的制药生产废水中,除含有高浓度的有机物外,往往还含有高浓度的硫酸盐,采用厌氧法处理此类含硫酸盐高浓度有机废水时,由于硫酸盐还原菌引起的硫酸盐还原作用,往往会对厌氧消化产生严重的抑制作用,具体表现为:硫酸盐还原菌和产甲烷菌都可以利用乙酸和H2而产生基质竞争性抑制作用(初级抑制);硫酸盐还原产生一硫化物对产甲烷菌的毒害作用(次级抑制)。研究者们[21]采取了一系列的措施,但未能从根本上解决硫酸盐还原作用对厌氧消化的影响,致使采用厌氧工艺处理含高浓度硫酸盐制药废水时运行效果难以稳定,同时产生沼气中H2S含量高又带来一系列后续问题。