生物制药污水处理设备

生物制药污水处理设备

一：制药废水处理设备的来源于特定

生物制药是利用生物体或生物过程生产药物。作为制药工业的独立门类，生物制药主要包括通过菌种发酵的方法生成抗生素和抗菌素。抗生素是微生物、植物、动物在其生命活动过程中产生的化合物，是具有能在低浓度下选择性地抑制或杀灭其他微生物的化学物质，是人类控制感染疾病、保障身体健康及防治动植物病毒的重要药物。

抗生素的生产以微生物发酵法进行生物成为主（少数为化学合成）。另外，还可将生物合成后进行分子结构改造制成各种衍生物，称为半合成抗生素。生物医药作为新兴的产业，目前我国总体上绝大多数生物类制药企业都存在产量小、原料利用率低、提炼程度低、废水中残留抗生素含量高等诸多问题。亦有部分生物类制药企与传统的制药（化学合成制药、发酵类制药等）混合生产。

抗生素的生产原料主要为粮食产品，生产过程中，原料消耗大，只有少部分转化为产品和供微生物生命活动，大部分仍剩留在废水中。抗生素生产过程主要包括种子制备、发酵生产、提取，精制等。生物制药生产废水的主要来源可以分为以下三大类：

一是生产工艺废水，主要有提取废水和洗涤废水。包括微生物发酵的废液、提取纯化工序所生的废液或残余液，发酵罐排放的洗涤废水，发酵排气的冷凝水，可能含有设备泄漏的冷却水、瓶塞／瓶子洗涤水、冷冻干燥的冷冻排放水等。

二是实验室废水，包括一般微生物实验室废弃的含有致病菌的培养物、料液和洗涤水，生物医学实验室的各种传染性材料的废水、血液样品以及其他诊断检测样品，重组DNA实验室废弃的含有生物危害的废水，实验室废弃的诸如疫苗等的生物制品，其他废弃的病理样品、食品残渣以及洗涤废水。

三是实验动物废水，包括动物的尿、粪以及笼具、垫料等的洗涤废水及消毒水等。

此外，在基因工程制药中，由于盐析、沉淀、酸化等是通常必需的工艺生产步骤，所以酸洗废水是其一股重要的废水。

生物制药废水中污染物的主要成分是发酵残余的营养物，如糖类、蛋白质、脂肪和无机盐等，其中包括酸、碱、有机溶剂和化工原料等。废水的水质特征如下：

（１）有机物浓度高，COD５０００～８００００mg／L．主要为发酵的残余培养基质及营养物、溶媒提取过程的萃余液，经溶媒回收后排出的蒸馏釜残液，离子交换过程排出的吸附废液，不溶性抗生素的发酵滤液，以及染菌倒灌废液等。   

    （２）废水中悬浮物浓度高，SS５００～２５００mg／L。主要为发酵的残余培养基质和发酵出水的剩余菌丝体。                             

 （３）成分复杂，存在难生物降解物质和有抑菌作用的抗生素等毒性物质。发酵中抗生素得率较低，一般仅为０．１％～３％，且提取率仅为６０％～７０％，因此废水中残留的代谢产物、表面活性剂、有机溶剂等化工原料含量和抗生素含量均较高，抗生素浓度达到１００～１０００mg／L。而当抗生素浓度达到１００mg／L时，就会对好氧生物处理产生抑制作用。

（４）硫酸盐浓度高，达到２０００～５０００mg／L。

（５）废水量较歇排放，冲击负荷大。

二、水处理生物制药废水处理工艺流程

一般发酵工序的废液浓度高，但由于其产生量很少，所以制药企业通常将发酵废液作为危险废物交由有资质的单位处置，一般不在厂内处理。对其余工艺废水处理，目前常用物化法、生物法、物化法－生物法联用等工艺，基本上以二级生化为主，均能满足达标排放要求。

目前的生物制药企业对于动物房的废水几乎不单独收集处理。随着《生物工程类制药工业水污染物排放标准》（GB２１９０７－２００８）的实施，要求将这部分废水单独收集、单独处理。由于生物制药废水含致病菌，目前重点需要考虑的是废水处理的消毒工艺。

废水消毒工艺有两大类。一是物理法消毒，二是化学法消毒。

１）物理法消毒  物理法消毒是利用热、光波、电子流等实现消毒作用的方法。常用的有加热、紫外线、辐射、活性炭吸附消毒：

①加热消毒。加热消毒法是通过加热实现消毒的一种方法。大部分病毒在５５～６５℃条件下，接触１h后即可失活。对于致病菌培养及后处理的生产废水，则必须加压消毒，其处理方式根据试验或生产的具体情况而定。例如，发酵罐中的残液或洗罐水可直接以蒸汽将其加热到１３４℃消毒lh后，再排放到处理工序。

②紫外线消毒。紫外线消毒是利用紫外线照射废水进行杀菌消毒的方法。当紫外线波长为２００～２９５nm时，有明显的杀菌作用。当波长为２６０～２６５nm时，紫外线杀菌力强。利用紫外线消毒，要求悬浮物的浓度低、色度低、水层浅，否则会影响光的透过力，从而影响消毒效果。

③辐射消毒。辐射消毒是利用电子射线等高能射线照射污水或目标物，从而杀死病原微生物达到消毒的目的。这些射线具有较强的穿透能力，可瞬间杀灭病原微生物，一般不受压力、温度和pH等因素的影响。

④活性炭吸附消毒。活性炭吸附可采用颗粒活性炭吸附柱去除废水中的细菌、病毒，有１８％～４０％的病毒可停留在吸附柱上。但是吸附法具有可逆性，在长时间运行后，可能有部分已吸附的病毒被置换出来。

（２）化学法消毒  化学法消毒是通过向水中投加各种化学药剂进行消毒。化学消毒法可分为氯化消毒法、二氧化氯消毒法、臭氧消毒法、甲醛消毒法及碱消毒法等。

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