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1、土霉素发酵过程的废水处理的研究摘要:土霉素发酵过程的废水中存在大量的需氧型微生物、废菌丝体,细胞残片、废酸以及土霉素母液,废菌丝体、细胞残片等大的悬浮物质,易于沉降处理,因此主要是去除废水中的需氧型微生物减少废水中的COD、BOD的含量以及大量的废酸(以草酸为主)。利用生化-物化的方法得到了很好的效果,利用化学试剂进行氧化降解、催化氧化或是中和反应可以使废水中COD的去除率大大提高并符合国家排污标准。关键词:方法;生化物化;化学试剂;土霉素废水废水处理（wastewater treatment methods）就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理,使废水净化,减少污染,以至达到废水回收
2、、复用,充分利用水资源。常见的废水处理方法:物理法:物理或机械的分离过程。过滤,沉淀,离心分离,上浮等。化学法:加入化学物质与污水中有害物质发生化学反应的转化过程。中和,氧化,还原,分解,混凝,化学沉淀等。物理化学法:物理化学的分离过程。气提,吹脱,吸附,萃取,离子交换,电解电渗析,反渗透等。生物法:微生物在污水中对有机物进行氧化,分解的新陈代谢过程。活性污泥,生物滤池,生物转盘,氧化塘,厌气消化等。土霉素生产一般工艺流程中有三种废水,一是冲洗废水,二是结晶液母液,三是酸碱废水在三种主要废水中,土霉素结晶母液占绝大部分,大约是废水总量的60% 左右设备和地面冲洗水占全部废水量的1/ 3,其余是
3、少量的酸碱废水。设备和地面冲洗水主要含有废菌丝体,细胞残片等大的悬浮物质,易于沉降处理,而酸碱废水可划归易于处理的无机废水,且水量较少,所以土霉素结晶母液是土霉素废水治理的重点。 我国的土霉素废水治理基本采用生物化学法为主,物理化学法为辅。土霉素废水中的污染物质多呈溶解性,所以物化法处理效果不理想,运行费用高,并且要产生较多的剩余化学污泥。采用生物法,微生物受废水中的草酸和土霉素的抑制而难于彻底处理废水,还需把废水稀释5倍以上,增加了处理的成本。据分析评价可知,土霉素废水之所以难于治理,其主要原因是含有对微生物有抑制作用的残余土霉素和有毒有机物,这些物质既有污染环境的一个方面,也有可成为资源的
4、一个方面,“变废为宝这”正是当今水处理的发展趋势。一、土霉素废水处理工艺 经过对土霉素废水的处理工艺进行了研究。用生化一物化法处理取得较好的效果。其中生化采用活性污泥法,COD的去除率可达80%,BOD去除率达到95%以上。经生物处理后的废水再进行物化法处理,进一步降低废水中的残留COD和色度,从而使废水达到或接近国家排放标准。1.1 生化处理 进行生化处理时,必须对微生物进行驯化使其逐步适应在上霉素废水的环境中生长,并将废水中的大部分有机物分解成水和CO,部分生成新的菌体,达到废水净化的目的。1.2物化试验 土霉素废水经生化处理后,COD仍然很高,一般有数百、甚至上千ppm 。而且经生化处理
5、后,色度仍很高,因此还须进一步物化处理,以降低残留的COD浓度与色度。本研究中,采用混凝的方法,取得较佳的效果。 根据1.1、1.2的论述对于土霉素废水,采用活性污泥法混凝沉淀二级处理是合理的,可行的。操作容易,运转费用低。当进水COD浓度控制在5000/L 时,出水基本能达到国家排放标准。工艺流程： 至污泥脱水机调节池废水曝气池沉淀池反应池沉淀池过滤池碱污泥回流凝聚剂排放3、 催化臭氧氧化法降解土霉素废水 臭氧氧化是水处理技术中去除有机污染物的一种重要方法,能将大多数有机物降解并改善其生物降解性能,近年来为了提高臭氧的利用率、氧化速度和氧化能力,国内外广泛地探索了催化臭氧氧化技术,(如O/U
6、V、O/固体催化剂、O/OH等)笔者以土霉素废水为研究对象,初步探讨了废水初始pH值、催化剂配比及投加量、臭氧流量等因素对处理效果的影响以Mn-MnO的催化性能。实验过程中通过量取400ml 废水,用稀磷酸或氢氧化钠溶液调节pH 值,置入反应器中,加入一定量的催化剂,在搅拌下通入一定量的臭氧,在不同时刻取样分析这一试验方法。利用气相中臭氧流量采用碘量法测定;废水pH值采用Phs-3C型数显酸度计测定;COD的测定采用DR2010型COD测试仪测定。得出以下结论(1)对COD为3200mg/L左右的土霉素废水,在PH6.0、臭氧流量为4.4mg/min的条件下,水和硫酸锰和二氧化锰的投加使得CO
7、D去除率由单独臭氧氧化的35.3%提高到70.8%,说明了Mn-MnO复合使用对该反应体系有显著的催化效应。(2)自由基抑制剂碳酸氢根离子的加入,使废水的COD去除率下降了55.7%,初步证实催化臭氧氧化降解土霉素废水主要是自由基的氧化作用。三、Fenton 试剂- 石灰法处理土霉素废水实验研究Fenton试剂是在酸性条件下利用Fe催化HO分解产生高氧化性的OH 自由基来进攻有机物分子内键,能在较短时间内使其矿化为CO和HO等无机质。本文首次采用Fenton试剂-石灰法处理土霉素废水,结果表明,在适宜条件下对不同浓度的废水进行处理,COD去除率可达71%以上,废水的可生化性(BOD/ COD)
8、 由0.1提高到0.4以上;实验还对土霉素纯品进行处理,通过对处理前后的UV-Vis光谱分析证实了彻底去除土霉素是废水可生化性提高的主要原因。四、 催化铁内电解法预处理土霉素废水采用催化铁内电解法预处理土霉素废水,以铁铜比、pH 值、反应时间及固液比为影响因素考察其对处理结果的影响。结果表明:Fe/Cu 质量比为6:1、pH值为4.5、反应时间为90min、固液比为0.08时，COD的去除率可达到58,废水的可生化性(BOD/COD)由0.1提高0.4，为后续生化处理创造了有利条件。五、 气浮法预处理土霉素废水 为了降低土霉素废水生化处理难度,土霉素废水进行资源化利用, 对土霉素废水进行化学气
9、浮预处理试验。采用0.02g/L扩奎琳和0.001g/L留磷酸三丁醋复合药剂、充气量0.3m/h、PH6-9、充气孔径10mm、气浮时间10min、土霉素去除率达到96%、水收率达到95%以上。结论表明,化学气浮法可有效去除废水中的土霉素,使处理后废水易于生化达标排放,并可回用药剂。处理过程中产生的泡沫产品含有高浓度的土霉素,可作为一般生化出水的抑菌剂。六、水解酸化-反硝化-硝化组合工艺处理土霉素废水采用水解酸化-反硝化-硝化的组合工艺对土霉素废水进行实验室规模连续处理,水解酸化和反硝化均采用上向流污泥床,硝化采用2 个使用不同填料的生物膜反应器,稳定运行70d.当进水COD和NH-N浓度分别
10、为22003000mg/ L和400460mg/ L时,该系统在总水力停留时间为56h的条件下,稳定实现80 %以上的COD和TN去除率。生物处理出水经48mg/L聚合硫酸铁(以铁计)处理后COD降至293mg/ L,实现了废水的达标排放。七、铁炭微电解Fenton生物接触氧化法处理土霉素废水采用了铁炭微电解Fenton生物接触氧化工艺对高浓度难生化处理的土霉素废水进行处理。结果表明，当原水COD在6 000 mgL左右、pH=2.2时,铁炭微电解反应50 min后COD的去除率达到40%,再对铁炭微电解出水投加质量浓度220mgL的HO(30%)进行Fenton试剂法处理,COD的去除率达到
11、75%以上,然后进入生物接触氧化反应池,出水能够达到排放标准。铁炭微电解技术处理工业废水,因其工艺简单、操作方便且可达到以废治废的目的而在近年来受到广泛重视。利用铁炭微电解工艺处理焦化废水、农药废水、硝化废水等的研究逐渐增多。但单独的微电解处理能力有限,若对微电解出水再进行Fenton试剂强化处理则可大大改善对有机物的去除效果,并且可以重复利用Fe。笔者采用Fenton试剂强化铁炭微电解与生物接触氧化技术组合的方法处理高浓度难生化的土霉素有机废水,达到了较好的效果。总结:以上是对土霉素发酵过程的废水处理方法的集中概述,其中介绍的有生物法、物理法、化学降解法以及采用各种试剂进行的化学方法。其中活
12、性污泥法对土霉素废水处理有显著的效果, 国内还有些企业采用铁碳微电解与Fenton反应组合工艺预处理高浓度的有机废水，以进一步提高废水的可生化性，然后采用生物接触氧化法处理,效果很好。随着经济的发展和社会的进步,环保达标已经是一种共识和要求,每个企业都会规划企业本身未来的环保发展计划,而作为学者的我们更是义不容辞的开发研究出一套可持续发展的方案,更完美的保证一个企业从各方面安全、有效、满负荷的运行。参考文献1 王嘉儒,孟宪庭,玄以涛.土霉素生产废水的净化处理.环境保护.1988,(12):12-16 2 魏有权,王化军,张强.土霉素废水处理的研究现状和发展趋势.重庆环境科学.2003,25(6
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