7_ADCA生产废水处理的生产性试验研究
7-氨基-3-去乙酰氧基头孢烷酸（7-ADCA ）是合成口服类头孢菌素（如头孢氨苄、头孢拉定、头孢克罗等）的中间体[1]
。7-ADCA 生产过程中产生的废
水是一类成分复杂、含量高的有机废水。有研究证明，用生物法处理是可行的[2]
。但是国内未见处理运
行工程技术的实例报道。
通过对世界上最大的7-ADCA 生产线（3kt ·a -1）配套污水处理工程进行探讨，以期为此类废水处理提供理论依据和实例参考。工程废水来源主要是氧化母液、扩环结晶母液、结晶萃取母液、结晶析晶母液、溶剂回收废水、硅胺废水，清洗设备、釜残液、冲洗滤布及地面废水及职工生活污水等，废水产生量为5000m 3
·d -1
。
1工艺流程及构筑物
由于操作条件以及物质成分的变化，因此各工序排放出的废水水量及水质存在较大的差异，各部分生产废水原水水质如表1所示。
根据本项目废水的水质特点采用高、低含量废水分流的方式，合理地安排不同含量、不同水质的生产废水通过多效蒸发、厌氧处理，再通过循环活性污泥处理系统（CASS ）、A/O 以及Fenton 高级氧化处理。工艺流程如图1所示。
（1）氧化母液醋酸回收工段，回收氧化母液中
含有质量分数7%左右的醋酸。
TSS
NH 3-N
氧化母液（高含量）
氧化母液（低含量）扩环母液（高含量）扩环母液（低含量）结晶母液（高含量）结晶母液（低含量）回收工序（高含量）回收工序（低含量）苯乙酸回收（高含量）苯乙酸回收（低含量）冲洗废水（低含量）
3542203165724505461501061403212000
≤95≤2≤9.5≤2≤14≤3≤9.5≤3≤20≤73.867
≤1≤1.9≤1≤8≤1.4≤1.9≤1.4≤12≤51.534
≤260≤1200≤260≤1200≤6700≤1200≤260≤1200≤8000≤5000530≤450
≤150≤8000≤150≤8900≤300≤450≤900≤600≤300227
表1废水原水水质、水量
Tab.1Quality and quantity of raw wastewater
废水
产生量/t ·d -1COD/g ·L -1BOD 5/
g ·L -1ρ/mg ·L -17-ADCA 生产废水处理的生产性试验研究
刘治华，陈建华，苏建文，朱文杰，王守忠，张贵民
（鲁南制药集团股份有限公司污染控制与资源化研究中心，山东临沂273400）
摘要：针对7-氨基-3-去乙酰氧基头孢烷酸（7-ADCA ）生产废水成分复杂、含量高、生物降解性差的特点，采用
“预处理、厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB ）、水解酸化、循环活性污泥处理系统（CASS ）、厌氧-好氧法（A/O ）、Fenton 氧化”工艺路线。调试运行结果表明，在综合进水COD 为9g ·L -1、NH 3-N 的质量浓度为600mg ·L -1的情况下，出水水质稳定，COD 为0.075～0.100g ·L -1、NH 3-N 的质量浓度为3～7mg ·L -1，COD 和NH 3-N 的去除率分别达到了98.8%和99%，达到GB 8978－1996一级标准。采用该工艺可满足大规模7-ADCA 生产废水处理要求。
关键词：7-氨基-3-去乙酰氧基头孢烷酸；生产废水；厌氧膨胀颗粒污泥床；循环活性污泥处理系统；Fenton 氧化中图分类号：X787
文献标识码：B
文章编号：1000-3770(2011)02-0130-003
收稿日期：2010-04-26作者简介：刘治华（1979－），男，硕士，主要从事制药废水处理及工程设计；联系电话：158********；E-mail ：huazhiliu@https://www.360docs.net/doc/257756235.html,
图1工艺流程
Fig.1
Flow chart of treatment process
第37卷第2期2011年2月水处理技术
TECHNOLOGY OF WATER TREATMENT Vol.37No.2Feb.,2011
130
（2）高氨氮废水预处理工段，采用多效蒸发回收高氨氮废水中质量分数约为3%的硫酸铵。
（3）高含量污水预处理工段，高含量废水经过微电解预处理后，COD 大为降低，可生化性得到了提高。出水用石灰将pH 调至中性并加入絮凝剂，沉淀铁泥的同时去除水中的COD 。催化氧化是利用臭氧为氧化剂来提高废水的可生化性。
（4）厌氧处理工段，厌氧部分采用2级厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB ）相结合的工艺。
（5）好氧生物处理主体工段，采用CASS 和A/O 工艺。
（6）高级氧化工段，采用Fenton 高级氧化方法对好氧出水进行处理。（7）污泥处理工段，污泥浓缩后经机械脱水后固体质量分数80%左右，外运安全处置。
试验测定的水质包括COD 、NH 3-N 含量等，均采用国家标准分析方法进行测定[3]。
主要构筑物及规格见表2。
2运行效果及工艺特点
经过调试和稳定运行，各个处理单元处于正常运行状态。处理后的出水指标pH 为7～8，COD ≤100mg ·L -1，ρ(NH 3-N)≤15mg
·L -1，出水水质完全达到了GB 8978－1996要求。各单元处理效果见表3。
2.1水解酸化池
水解酸化池每个格子内均设有弹性立体填料。底部设穿孔曝气管利用空气充分混匀泥水。控制
ρ(DO)≤0.3mg
·L -1。运行结果表明，水解酸化池对COD 的去除效果在15%左右，达到了设计要求。2.2EGSB
EGSB 具有气、固、液分离效率高、生物量富集能力强、布水均匀、处理负荷高、运行稳定并且易于
操作控制的优点。
反应产生的沼气通过回收装置，可以回收再利用[4]。设计要求反应器内污泥MLSS 接种量60g ·L -1，MLVSS 的质量浓度为30～40g ·L -1，设
计进水pH 为7.5～8.0，
COD<10g ·L -1，温度为33～37℃，进水体积流量为25m 3·h -1，循环体积流量为
80～100m 3
·h -1，出水COD ≤3.5g ·L -1。实际运行结果，COD 平均去除率为60%，达到了设计的要求。2.3CASS 池
运行中各个阶段的时间、供气量按照进水水质和出水水质要求进行调节。池内设曝气盘曝气，设计要求进水COD 为3.5～4.0g ·L -1，温度为20～30℃，
ρ(DO)为1～5mg
·L -1，出水COD<0.9g ·L -1。实际运行结果，CASS 池在进水COD 为3.4g ·L -1左右时，出水基本稳定在0.5g ·L -1，去除率在83%～90%，达到了设计的要求。2.4A/O 池
池内填充填料，采用曝气盘曝气。设计进水COD 为0.9～1.0g ·L -1，温度20～30℃，ρ(DO)为1～5mg ·L -1，出水COD<0.3g ·L -1。实际运行结果，反应池的出水COD 稳定在0.2g ·L -1。去除率在50％左右，达到了设计的要求。
2.5Fenton 氧化池
Fenton 氧化法实质是在酸性条件下，H 2O 2被Fe 催化产生HO ·和HO 2·，从而引发和传播自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化[5]。实际运行结果，反应池的出水COD 稳定在0.1g ·L -1以下，去除率在50%左右。
高含量调节池硫酸铵废水调节池醋酸废水调节池综合调节池水解酸化池EGSB
CASS 池
A/O 池Fenton 氧化池沉淀池混凝沉淀池污泥浓缩池污泥压滤间
15×14.6×5
34.6×14.8×510×148×545×30×526×22×7
准8×1646×15×550×20×615×8×5准8×525×8×5准8×527.5×12×64种废水调节池各1座，底部均设搅拌装置，起搅拌作用使原水充分混合，总容积11×103m 3
总容积4000m 3，4座，填料2套，HRT 为36h
设计体积流量210m 3·h -1，停留时
间28h ，总容积6840m 3，有效容积
5850m
3
设计体积流量210m 3·h -1，COD 容
积负荷3.5kg ·m -3·d -1
，停留时间60
h ，总容积14×103m 3
，4座，HRT 为72h
设计体积流量210m 3·h -1，总容积
12×103m 3，2座
2座
有效容积452m 3，总容积502m 3，2座
容积1000m 3，1座有效容积452m 3，总容积502m 3，
2座
1座
表2主要构筑物规格
Tab.2Specification of main structure
构筑物
运行参数
(l /m)×(b /m)×(h /m)
COD/g ·L -1
ρ(NH 3-N)/
mg ·L -1COD/g ·L -1
ρ(NH 3-N)/
mg ·L -1
COD
NH 3-N
调节池水解酸化池EGSB CASS 池A/O 池Fenton 池9.0～9.6
8.9～9.47.5～8.03.0～3.360.30～0.5710.175～0.20590～600570～580540～560500～51040～504～8
8.9～9.47.5～8.03.0～3.360.30～0.570.17～0.200.75～0.10570～580540～560500～51040～504～83～71～2
15～1658～60
83～9043～5050～5790～9184～9013～25
出水去除率/%表3处理单元的实际运行效果
Tab.3Operation results of each unit in process
构筑物
进水刘治华等，7-ADCA 生产废水处理的生产性试验研究131
FULL-SCALE EXPERIMENTAL RESEARCH ON 7-ADCA WASTEWATER TREATMENT
Liu Zhihua,Chen Jianhua,Su Jianwen,Zhu Wenjie,Wang Shouzhong,Zhang Guimin
(Pollution control and resource research centre,LuNan Pharmaceutical Group Co.,Ltd,Linyi 200092,China ）
Abstract:Wastewater of 7-ADCA production has complicated compositions,high concentrations of organic compounds,dissolved solids and colloids,and lots of pollutants difficult to degrade by microorganism.According to the law of various wastewater taking different pretreatment facilities,EGSB-acid hydrolysis-CASS-bio-contact oxidation-Fenton oxidation were applied in treatment of the 7-ADCA wastewater.The integrated influent quality was COD 9g
·L -1、NH 3-N 600mg ·L -1and the quality of effluent,COD 0.075～0.1g ·L -1,NH 3-N 3～7mg ·L -1,meeting I-class criteria specified in the integrated wastewater discharge standard (GB 8978－1996),the COD and NH 3-N removal rate separately were 98.8%,99%.The results showed that the process was suitable for wastewater treatment of 7-ADCA.
Keywords:7-ADCA wastewater;EGSB;CASS;bio-contact oxidation;Fenton
2.6工艺特点
（1）各类高含量废水首先分类经强化预处理后，再经第3代厌氧反应装置EGSB 进行厌氧消化处理。
（2）好氧生化处理装置采用CASS 池系统、生物接触氧化工艺，CASS 池中的生物选择器及活性污泥的回流作用，可创造合适的微生物生长条件并选择出絮凝性细菌，有效地抑制丝状菌的大量繁殖，改善沉降性能，防止污泥膨胀[6]。
（3）为保证出水的稳定达标排放采用了Fenton 高级氧化法。
（4）自动化程度高、管理方便、工人劳动强度轻。通过采用液位及自控装置，使工艺全过程实现自动化。
3经济效益分析
该项目总投资7140万元，污水站占地48985m 2。运行费用包括电费、试剂费、蒸汽费、折旧费、人工费等，估算为8.353万元·d -1。回收副产物收益：醋酸6.6万元·d -1（16.5t ·d -1×4000元·t -1），硫酸钾2.1万元·d -1（7t ·d -1×3000元·t -1），硫酸铵1.4万元·d -1（14t ·d -1×1000元·t -1）。净收益为1.747万元·d -1。
4结论及建议
工程实际运行表明，采用“预处理、EGSB 、水解酸化、
CASS 、A/O 、Fenton 氧化”处理工艺处理7-ADCA 高含量有机废水，在进水COD 为9g ·L -1、ρ(NH 3-N)为
600mg ·L -1的条件下，出水水质稳定，COD 为0.075～0.100g ·L -1、ρ(NH 3-N)为3～7mg ·L -1，对COD 和NH 3-N 的去除率分别达到了98.8%和99%，达到GB 8978－1996的一级标准[7]。
为提高资源回收效果和优化水处理工艺，应加强以下几个方面的工作：（1）选取更高效的萃取剂来提高醋酸回收率和纯度；（2）改进回收工艺解决硫酸铵回收过程中存在的结晶效果不理想的问题；（3）CASS 出水COD 在300～571mg ·L -1，虽在可控制范围，但是波动较大，针对此情况可以采用固定微生物技术来加强有机物的稳定去除效果，降低出水波动对后续工艺的影响。
参考文献：
[1]俞文和.新编抗生素工艺学:供抗生素专业用[M].北京:中国建材
工业出版社,1996.
[2]赵秀梅,崔伟,杨景亮,等.半合成7-ADCA 生产废水生物处理的
可行性实验[J].河北工业科技,2003,20(4):38-40.
[3]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水
监测分析方法[M].4版.北京:中国环境科学出版社,2002.[4]贺延龄.废水的厌氧生物处理[M].北京:中国轻工业出版社,1998.[5]胡晓东.制药废水处理技术及工程实例[M].北京:化学工业出版
社,2008.
[6]周健,张会展,方春玉.水解酸化-CASS 工艺在红霉素废水处理
中的应用[J].水处理技术,2006,32(12):90-92.[7]GB 8978－1996
污水综合排放标准[S].
水处理技术第37卷第2期
WASTEWATER TREATMENT OF HIGH FRUCTOSE BY UASB -BIOLOGICAL
CONTACT OXIDATION PROCESSES
Sun Lina,Yan Yurong,Jing Jiangang,Shen Xintian,Liu Hua,Chen Xijian
（Tianjin Academy of Environmental Sciences,Tianjin 300191,China ）
Abstract:UASB-biological contact oxidation process was used to treat high-strength wastewater from production of high fructose.The operation results showed that the removal rate of COD from UASB and biological contact oxidation tank were 85%～92%and 60%～71%,respectively.The effluent quality of the system was much better than the third standard of integrated wastewater discharge standard (GB 8976－1996).
Keywords ：UASB;biological contact oxidation;high fructose corn syrup;wastewater treatment
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