基于氧化应激生物标志物的抗生素制药废水生态风险评价

近年来我国制药产业发展迅速,由此产生了大量的制药废水。制药废水尤其是抗生素制药废水的排放,对水环境造成了潜在威胁。以石家庄市某制药厂达标排放的抗生素制药废水为研究对象,将斑马鱼暴露于不同浓度的抗生素制药废水中(体积分数为10%、40%、70%),分别于第3、6、9、12、15天测定斑马鱼肌肉组织中活性氧自由基(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)和磷酸化组蛋白H2AX(γ-H2AX)6项氧化应激生物标志物的活性或含量,并基于生物标志物测定结果计算基于改进的综合生物标志物响应指数(IBR v2)以评价其生态风险。结果表明:抗生素制药废水的胁迫使斑马鱼肌肉组织产生了氧化应激反应,但不同实验组之间的响应时间存在差异,暴露第6天时,70%实验组的ROS含量、CAT活性、GSH含量、MDA含量和γ-H2AX含量均较对照组发生了显著的变化(p<0.001),响应时间早于10%和40%实验组,表明高浓度抗生素制药废水胁迫能够快速诱导斑马鱼产生氧化应激反应;基于6项肌肉组织氧化应激生物标志物的IBR v2值计算结果显示,达标排放的抗生素制药废水仍具有较高的环境风险,且高浓度的制药废水产生的生态风险更加快速和持久。本研究可为抗生素制药废水生态风险评价和相关排放标准的制定和完善提供参考。

头孢菌素类抗生素制药废水处理工程实例

针对头孢菌素类抗生素制药废水成分复杂、COD浓度高、含盐量高、生化性差等特点,采用“脱气塔+微电解+芬顿+混凝沉淀+蒸发+水解酸化+厌氧+缺氧+接触氧化+MBR+混凝沉淀”组合工艺对头孢菌素类抗生素制药废水进行处理。工程运行结果表明,该工艺对COD、NH_(3)-N、TP、盐度的去除率分别可达99%、94%、99%、99%,该组合工艺处理效果好、运行稳定、抗冲击负荷能力强,出水水质满足园区污水处理厂接管要求。

混凝-砂滤-微滤-反渗透集成技术深度处理抗生素制药废水

采用混凝-砂滤-微滤-反渗透集成技术深度处理抗生素制药废水,现场试验表明:混凝-砂滤-微滤能有效去除废水中的悬浮物和浊度,去除部分氨氮和CODCr,降低废水的SDI15值,为后续反渗透提供合格的进水;反渗透能去除进水中的绝大部分无机盐、色度和CODCr,产水通量较稳定;产水水质符合《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923-2005)中冷却补充水的要求.

预处理+SBR+MBR处理抗生素制药废水试验研究

先用混凝+水解酸化法预处理抗生素废水,再用序批式活性污泥反应器(SBR)+一体化膜生物反应器(MBR)进行生化处理。结果表明:废水经混凝处理后,CODCr平均去除率达33.72%,水解酸化预处理后,CODCr平均去除率达到17.25%,可生化性提高;经SBR+MBR组合好氧工艺处理后,CODCr由平均进水1 200 mg/L降至出水195mg/L左右(≤300 mg/L),达到国家污水综合排放标准(GB 8978—1996)二级指标。

纳滤深度处理抗生素制药废水膜污染及其控制研究

采用Osmonics的DK和DL纳滤膜对抗生素制药废水进行深度处理.对纳滤膜污染的影响因素进行了考察.结果表明,在相同条件下,DK膜的通量随时间的下降幅度小于DL膜,截留率大于DL膜.随着溶质浓度或溶液温度的升高,纳滤膜的通量下降幅度增大,截留率增大.采用ATR-FTIR及EDX分析膜面污染物质,并结合水质分析结果可知,3 h纳滤过程中引起膜污染的主要物质是硫酸钙、碳酸钙等无机物.为了控制膜污染,考察了在原料液中添加药剂对膜污染的影响.结果表明,添加盐酸或柠檬酸能使膜通量下降减缓,却使截留率降低;添加EDTA能使膜通量下降减缓,并使截留率增大.添加药剂后,膜面污染物的红外吸收峰被削弱,钙、硫和氧元素的质量百分比降低.其中添加EDTA后,膜面红外谱图及元素组成与清洁膜最接近.

EGSB反应器处理抗生素制药废水的性能研究

构建颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器处理高浓度抗生素制药废水,考察其对该废水的处理性能及抗冲击能力。运行结果表明,EGSB反应器通过逐步提高容积负荷的方式运行90 d可成功启动。在9.5 kgCOD/(m3·d)(HRT为40 h)的最适容积负荷下,COD平均去除率可达91.4%±0.8%,甲烷产率为(2.56±0.05)L/(L·d)。在pH为5.8的低p H冲击下,EGSB反应器对COD的去除率仍可达到83.4%±1.3%。Geobacter和Methanomassiliicoccus分别为污泥中的优势产酸菌群和产甲烷菌种。

预处理／UBF／接触氧化／BAF处理抗生素制药废水

针对化学合成抗生素制药废水成分复杂、有机物和含盐量高的特点，先进行共沸蒸馏／二效逆流蒸发物化预处理，而后采用UBF／接触氧化／BAF工艺处理。工程实践表明，物化预处理可有效降低废水中有机物和盐分的含量，有利于后续生化处理；系统调试3个月后，在进水COD为7003～11087mg／L的情况下，缓慢增加UBF、接触氧化塔、BAF的容积负荷，对COD的平均去除率分别达到88．82％、50．09％和40．91％，出水COD〈300mg／L，达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的二级标准。

头孢抗生素制药废水处理工程设计

针对头孢类抗生素产品生产废水高浓度、高氨氮、高盐分的特点,采用混凝、气浮、吹脱和蒸发等方法加强废水的预处理,然后采用A2/O工艺进行生化处理,最后采用BAF工艺进行强化处理。经检验,出水水质可达《上海污水综合排放标准》(DB31/199—1997)二级标准。

电催化氧化法处理抗生素制药废水的实验研究

抗生素制药废水是一种有毒难降解有机废水,单纯使用生物方法难以达到理想效果,电催化氧化水处理技术因其具有处理效率高、设备简单、操作方便以及环境友好等优点,在处理难降解有机废水方面有着巨大优势。采用电催化氧化法处理抗生素制药废水,分别考察电极类型、反应时间、电流密度和进水pH对处理效果的影响,实验结果表明,采用钌铱电极作为阳极,电流密度10 mA/cm^2,在不调节废水pH的条件下,反应2 h,对抗生素制药废水的COD_(Cr)去除率达到59.3%,氨氮的去除率达到20.5%,有效提高了废水的可生化性。

抗生素制药废水的污染特点及处理研究进展

分析了抗生素制药废水的来源及特点,对目前抗生素制药废水处理中应用的各种物化处理、生物处理及多种方法组合的生化处理技术进行了综述,并对各种处理方法的应用特点进行了分析,为该类废水的治理工艺选择提供参考。

铁碳微电解预处理头孢菌素抗生素制药废水试验

采用铁屑和活性碳预处理头孢菌素类抗生素制药废水,通过正交试验考察了水力停留时间、V(Fe)∶V(C)、处理废水的体积、pH值四个因素对COD去除效率的影响。结果表明,以COD去除率为评价指标时,对COD去除影响程度排序为:处理废水的体积>水力停留时间>V(Fe)∶V(C)>pH值。

生物铁-接触氧化组合技术处理抗生素制药废水

采用生物铁-接触氧化组合技术,研究各单元工艺和组合工艺的处理抗生素制药废水的效果、最佳控制参数和操作条件。结果表明,其CODCr去除率可超过90%,经处理后的出水可达到工厂回用水的水质要求,是处理抗生素制药废水行之有效的方法。

抗生素制药废水的混凝和生化处理研究

针对当前抗生素制药废水处理难题,以沈阳同联抗生素制药废水为研究对象,研究了物化法和生化法对抗生素废水的联合处理。首先采用硼泥和PAM对废水进行混凝处理,然后对混凝出水采用水解酸化-UASB-接触氧化-生物活性炭工艺进行生化处理。实验确定了此生化处理系统的最大流量为2000mL/d,水力停留时间为3d,CODCr容积负荷为4.41kg/m3.d。废水经过生物活性炭深度处理后CODCr可达600mg/d以下。

O_(3)/H_(2)O_(2)氧化预处理高浓度抗生素制药废水研究

采用O_(3)/H_(2)O_(2)氧化预处理抗生素制药废水,系统考察pH、温度、固体催化剂对污染物去除效果的影响,并研究氧化预处理对厌氧生化工艺的影响,通过气相色谱-质谱分析氧化前后有机物的变化.结果表明,提高温度和降低pH对O_(3)/H_(2)O_(2)氧化有利,添加MnO2增强了催化氧化效果,而添加活性炭反而不利.氧化预处理降低了难生物降解有机物的浓度,使得厌氧生化工艺对COD去除效果由70.4%提高到81.9%.

基于响应曲面法的US/UV/Fenton联合处理抗生素制药废水优化

利用US/UV/Fenton联合技术处理抗生素制药废水,选择FeSO4投加量、紫外光照射时间和超声波时间为自变量,以废水COD去除率为响应值,基于Box-Behnken响应曲面法,研究了各变量及交互作用对制药废水COD去除率的影响,并通过对回归方程的求解和响应曲面分析得到多元二次多项式方程的预测模型。结果表明,FeSO4投加量、紫外光照射时间和超声波时间与COD去除率存在显著的相关性,各影响因子显著性由高到低为超声波时间、紫外光光照时间、FeSO4投加量,FeSO4投加量与超声波时间的交互作用显著。所得预测模型回归性好,预测废水最大COD去除率为75.3%,最佳条件组合为:FeSO4投加量0.01 mol/L,紫外光照射90 min,超声波120 min。在此条件下进行验证试验,实际值与模型预测值具有良好的一致性,偏差为0.58%。

抗生素制药废水处理工程实例

山东新时代药业有限公司抗生素生产园区采用预处理—水解酸化—生物强化一级处理—Fenton氧化—曝气生物滤池深度处理组合工艺处理抗生素制药废水,分析了工艺流程、运行参数和运行效果。出水水质达到《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》(DB 37/599—2006)重点保护区域(修改通知单)标准。

铁碳微电解耦合H2O2工艺预处理抗生素制药废水试验研究

针对抗生素制药废水组分复杂难降解、COD浓度高、可生化性差等特点,采用铁碳微电解-H2O2耦合工艺对抗生素制药废水进行预处理,研究分析了初始pH值、铁碳质量比及其投加量、H2O2投加量、气水比和反应时间对废水处理效果的影响。结果表明,在初始pH值为3、铁碳质量比为1∶1、铁碳投加量为100 g/L、H2O2(30%)投加量为30 mL/L、气水比为30∶1、反应时间为100 min的最佳工艺条件下,铁碳微电解-H2O2耦合工艺对抗生素制药废水预处理效果良好,出水COD、BOD5去除率分别为38.43%和20.40%,m(BOD5)/m(COD)值由0.107提升至0.233,废水可生化性得到提高。

纳滤膜深度处理抗生素制药废水的运行条件优化

以抗生素制药废水的二级生化出水为研究对象,采用DK纳滤膜对其进行深度处理。优化了操作压力、pH值、进水流量、温度等操作参数,并考察了增加活性炭预处理对产水水质及膜污染的影响。结果表明,操作压力为1 000 kPa、pH值为6. 0、进水流量为8. 0 L/min是纳滤的最佳操作条件,在此操作条件下,采用纳滤膜深度处理经活性炭预处理后的抗生素制药废水的二级生化出水,TOC基本降至零左右,色度降至零,脱盐率达到31. 51%,产水可回用于原厂生产过程。活性炭预处理可提高膜通量,改善产水水质,有效降低膜污染,运行216 h后,膜通量衰减率可由14. 87%降至10. 30%。

芬顿氧化/混凝/气浮/厌氧好氧组合工艺处理抗生素类制药废水

针对抗生素类制药废水组分复杂难降解、COD高、毒性强、可生化性差等特点,采用芬顿氧化+混凝+气浮+厌氧好氧(AO+臭氧+曝气生物滤池)组合工艺对抗生素类制药废水进行处理。运行结果表明,该组合工艺对抗生素类制药废水降解性能良好,耐冲击负荷能力较强,处理效率高,运行稳定,处理出水COD、BOD_(5)、TOC、氨氮、TP和急性毒性分别为93.45、20.10、29.14、18.33、0.68和0.002 mg/L,总去除率分别达到99.36%、98.39%、99.50%、94.18%、96.24%和99.05%,各项指标均达到化学合成类制药工业水污染物排放标准(GB 21904-2008)。

ABR水解酸化-SBR组合工艺处理抗生素废水的工程启动研究

抗生素制药废水属有生物毒性的高浓度难处理有机废水,废水生化处理系统的启动过程通常较为复杂,采用ABR水解酸化-SBR组合工艺处理抗生素废水的工程启动研究具有一定的工程意义。