抗生素制药（精选五篇）
抗生素制药 篇1
1 抗生素内涵机理和生产过程中的废水水质特征论述
抗生素作为一类药物, 在我国应用范围极为广阔, 核心技术便在于生物制药, 实质上就是利用微生物基础性生命活动规则, 进行粮食等有机物发酵、过滤的工业形式。在生化处理模式之下, 相关动植物生命机理和微生物顺势演变为某类化合物, 能够在低浓度液态环境中进行肿瘤细胞消除, 可以认定抵御感染性疾病, 维持人员身体健康的良药。
至于抗生素的生产, 核心要领在于利用微生物发酵技术进行生物合成改造, 形成饱含强效抗菌功效的药物。关于其实施工艺类型可细分为菌种植被储存、发酵液体过滤处理、干燥设备控制等。当然, 生产期间定会排放大量的废水, 实际来源主要如下所示:
1.1 发酵废水
一旦说抗生素制药中的发酵工序产生任何突兀反应时, 就会瞬间滋生出大量的染菌, 为了维持该类工序价值, 技术人员有必要尽快将发酵液排放到废水池之中, 随后废水内部有机物COD. BOD5数值表现出极限波动状态, 严重情况下会攀升至3*104mg/L左右。
1.2 酸碱和有机溶剂废水
该类问题集中分布在发酵产品精细化提取环节之中, 通常情况下技术人员会利用部分创新型提取技术和特殊类型的化学药品, 加以综合化调试, 无疑会令废水浓度再次加大。
1.3 设备地板等结构积累的洗涤废水
结合实际调查结果认证, 洗涤水内部成分几乎和发酵废水大同小异, 单纯以当中的BOD5含量为例, 便已经达到800~1400mg/L。
1.4 冷却水
该类废水内部包含大量发酵残余下的营养物, 如蛋白质、脂肪、无机盐, 以及酸碱性等化工原料, 对于水资源的污染效应将不容小觑。
透过抗生素实际生产工序流程和沿用原料现象观察论证, 当中产生的废水成分过于复杂, 包括有机物、溶解和胶体性固体浓度偏高、p H数值波动幅度过大、颜色气味过浓、存在抑菌性抗生素和难以快速讲解物质, 以及生物毒性显著等问题。
2 我国在开展抗生素制药废水处理事务过程中应用的各类工艺细节解析
2.1 物化处理方式
具体包括沉淀、絮凝、过滤等工艺流程, 因为抗生素生产过程中产生的废水, 其机理成分着实深入复杂, 加上有机物含量过高和残留抗生素交叉作用, 在配合生化处理技术调试过程中, 当中各类微生物承受抗生素强烈抑制作用, 使得废水处理形式更加繁琐, 不同阶段消耗的经济成本难以清晰计数, 最终效果也都是模棱两可。面对此类状况, 有关技术人员决定配合自制的聚合氯化硫酸铝等加以调试, 当中一/二次混凝对于COD消除能效都攀升至81%以上, 相对地, p H数值、COD、SS等也都达到国家的排放规范要求。另外, 结合含Ca2+复合絮凝剂针对抗生素制药废水加以混凝调试, COD祛除效率也能够稳定在75%~76%范畴内, 且SS祛除效率同步维系在88~89%, 至此废水内部遗留的抗生素抑菌效用便会被大力地削减。事实证明, 经过上述工艺加工控制的水质已经满足预设排放诉求, 甚至和普通有机废水没有差别, 对于相似废水的常规生理工艺可持续发展前景绽放, 提供更为丰富完善的指导性线索。
2.2 好氧生物处理模式
部分技术人员利用低氧-好氧处理技术, 进行其所属制药厂废水处置, 后期各项指标均已顺利贯彻, 其中进水COD大约为19000mg/L, 整体消除效率维持在93%左右, SS祛除效率也达到97%。能够发挥此类效用的生物处理技术, 还包括小诺霉素发酵废水中的活性污泥调试技术, 尤其是在进水COD浓度维持在2000mg/L以下时, COD消除效率徘徊在86~89%之间。归结来讲, 生物接触氧化技术布置拓展过后, 会令制药残液废水出水满足国家预设指标;而生物膜则普遍适用于四环素工业废水之中, 特别是在内部微生物被成功驯化过后, 关于废水COD处理效率, 仅仅在两天之内提升至76%, 一旦说COD浓度严重超标时, 技术人员完全可以凭借粉煤灰在后期予以过滤吸附, 能够切实保证COD消除实效达到89%。
2.3 厌氧生物处理手段
高浓度抗生素制药废水的处理工艺 篇2
摘要：采用多级生化处理和混凝沉淀法组合工艺对抗生素制药废水进行试验研究.结果表明,经过多级生化处理后COD去除率可达到94.4%,NH3-N去除率可达到99%.该工艺具有处理效率高、耐冲击负荷强、运行稳定、操作管理简单等优点.作 者：宁海丽 王树岩 NING Hai-li WANG Shu-yan 作者单位：宁海丽,NING Hai-li(兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃,兰州,730070)
王树岩,WANG Shu-yan(北京保龙翔环保科技有限公司,北京,100083)
抗生素制药 篇3
关键词：抗生素,制药工业废水,生物处理
抗生素主要是微生物在生命活动过程中产生的能够在低浓度下有选择性的抑制或影响其他生物机能的有机化合物。抗生素制药废水的特性较为复杂, 是一种难降解且毒性很大的高浓度有机废水, 直接排放将对环境产生严重的污染。企业在发展的过程中, 为了实现自身的可持续发展需要对抗生素制药工业废水进行有效地处理, 这样不仅能够促进企业的生存和发展, 同时也是对社会负责任的表现, 具有一定的现实意义。
1 抗生素制药工业废水的来源与特征
1.1 抗生素工业废水的来源。
抗生素的生产工艺较为繁杂, 其中包括微生物发酵、过滤、萃取以及运用化学方法进行提取、精制等工艺过程, 因此, 抗生素制药工业废水的主要来源可以从以下几个方面来进行具体的分析:
抗生素制药工业废水主要以高浓度的发酵废水为主, 水体中富含发酵残余的营养物质, 包括糖类、无机盐以及酸碱等有机溶剂等在内。另外还有洗涤废水, 洗涤废水的浓度属于中浓度有机废水, 除此之外还有冷却废水。在提取、精制的过程中, 主要会产生有机溶剂废水。这也属于抗生素工业废水的来源之一。
1.2 抗生素制药工业废水水质的特征。
第一, 水质成分相对较为复杂。这种制药废水水质的酸碱度会存在着不同程度的波动, 其中色度较高, 而且具有较浓的气味。而且含有大量的有机溶剂和表面活性剂的成分。第二, 在抗生素的工业废水中, 包含着较难降解的物质, 另外还含有具有较强抑菌作用的毒性物质, 而且水质中的硫酸盐浓度相对较高。第三, 在抗生素工业废水的排放中, 主要呈现间歇排放的状态, 虽然水流量较小但是也会对生物的处理带来不便。
1.3 国内抗生素制药工业废水的处理工艺现状。
近年来, 对于抗生素制药废水的处理技术正在日臻完善, 发挥了其经济性和便捷性的特点, 同时, 国内的相关学者也进行了更为深入探讨和研究。以下, 笔者将对废水处理的工艺现状进行具体分析:
第一, 混凝-水解酸化-好氧工艺。这种工艺方法已经得到了广泛的应用, 主要采用的是曝气、混凝以及水解的办法来对抗生素工业废水进行处理。在进行预处理之后采用好氧工艺来进行。具体来说就是在废水池中放置弹性材料, 然后进行设计曝气头。这种装置主要能够对污泥的膨胀程度进行控制, 去除COD率较高, 同时具有灵活便捷的优势。第二, 微电解-水解-好氧接触氧化。在一些制药厂的废水处理过程中, 由于使用尿素、盐酸、糠醛、亚硝酸钠以及乙醇胺等原料, 使得废水中含有大量的氯离子, 而呈现出较强的酸性。微电解-水解-好氧处理工艺主要就是针对这类废水。其中微电解池以铁碳反应池为主, 在其中加入大量的铸铁粉或者是活性炭。这种物质的加入可以对废水的p H值和毒性成分进行有效地调节, 利于后续的好氧生物处理顺利进行。第三, 光降解法。这种处理方法是一种新型的处理技术, 主要以无污染反应著称, 备受技术人员和专家学者的青睐。采用这种方式进行废水处理的过程中, 需要运用光催化反应器等相关的实验设备, 然后用二氧化钛作为主要的催化剂。在不同的条件下进行光催化实验, 观察各种结果。但是这种方法在利用其处理废水的过程中还存在着严重的缺陷, 主要是二氧化钛催化剂回收利用率较低。而且, 进行高效地光催化还较有难度。
另外, 从国内的废水处理工艺来看, 还包括电解法、膜分离法以及吸附法等相关的处理工艺, 且都取得了显著的成效, 在抗生素工业废水的处理中也得到了普遍的应用。
2 抗生素制药工业废水生物处理技术
2.1 好氧处理法。
一般用于抗生素废水处理的好养生物处理法包括:普通活性污泥法、深井曝气法、生物流化床法、生物接触氧化法等。目前, 比较成熟的抗生素处理方法是活性污泥法。在改进曝气方法后, 加强预处理, 整个装置运行的更加稳定。但是普通活性污泥法缺点也是显而易见的, 处理工程中废水需要大量稀释, 泡沫多, 易发生膨胀, 去除率不高等等。因此常常使用二级或多级处理。深井曝气法是高速活性污泥系统。其氧气利用率高、污泥负荷高、投资较少、效率高、占地面积小, 不存在膨胀问题。
生物流化床法灵敏度高、容积负荷能力强, 占地面积较小等具有活性污泥法和生物滤池法相结合的特点。生物接触氧化法的废水处理能力比较强, 不仅具有活性污泥法的优点, 也有生物薄膜的优点, 这使得这种方法能够有效地处理容易引起污泥膨胀的有机废水。
2.2 厌氧处理法。
厌氧生物处理是指通过厌氧微生物在无分子氧的条件下将废水中的有毒的、难以降解的高浓度有机物转化为甲烷和CO2。又有产酸菌和产甲烷菌的不同生物特征, 通过构造利于其生长的环境条件, 在厌氧处理过程的首阶段, 利用产酸菌的生长快、对毒物敏感性差等特点, 提高废水的可生化性, 提高系统的负荷能力。与好氧处理相比, 厌氧法在处理高浓度有机废水方面通常具有以下优点:a.对有机物处理能力强;b.处理过程中污泥产生较少, 而且所产生的污泥易于脱水;c.处理过程中所需营养物较少;d.低能耗、不需曝气;e.可以将所产生的沼气回收利用;f.对水温的适宜范围较广。
厌氧生物处理目前只停留在实验阶段, 实际工程中应用仍然不多。由于厌氧阶段的操作运行条件极为苛刻, 又由于此阶段采用产生甲烷的方法, 原废水中易于降解的有机物被甲烷化, 剩余的主要为难以降解或厌氧消化剩余产物, 处理效率较低。
2.3 厌氧 (缺氧) 一好氧组合工艺。
为了使抗生素制药废水的理化特性适合于后续的处理, 需要稳定水量、水质, 还需要去除抑制微生物生长的物质, 提高废水的可生化性。抗生素废水处理工艺技术极为复杂, 单独用某种方法效果不能满足净化水资源的效果。因此, 将多种方法科学有序的组合起来可有效地增强其处理能力, 有效地改善抗生素工业废水的可生化性、耐冲击性, 直接地提高了净化效率, 增强企业效益, 减轻对环境的污染。不仅运行稳定成本低, 且污泥剩余较少, 基建投资和占地面积小。
结束语
由于抗生素制药工业废水是一类成分复杂、生物毒性高、含难降解物质的高浓度有机废水, 且对环境造成很大的污染, 将严重危害人类的健康。这就要求抗生素制药企业不断加强废水处理技术的研发和改进, 开发出一种经济有效的复合处理技术, 提高出水质量, 降低处理成本。
参考文献
[1]武强, 何大伟.浅谈制药废水处理技术[J].黑龙江科技信息, 2009 (23) .
[2]李宇庆, 马楫, 钱国恩.制药废水处理技术进展[J].工业水处理, 2009 (12) .
抗生素制药 篇4
目前常用的抗生素废水处理方法主要有高级氧化、光催化降解和特殊生物降解等[4]，但总体运行成本较高，同时可能产生二次污染[3]。膨润土是一种具有良好吸附性能、离子交换性能和分散性的粘土矿物，主要成分为蒙脱石，其储量丰富、价格低廉、性能稳定，且对生物无毒害作用，作为吸附材料广泛应用于污水处理领域。
本文选取两种典型的抗生素(土霉素OTC、四环素TC)模拟制药废水，采用高效液相色谱法检测技术，以钙基膨润土为原料，对比改性前后膨润土对模拟废水中的OTC、TC的吸附作用，探讨了溶液p H值、吸附剂投加量、活化温度、吸附时间等因素对抗生素吸附效果的影响。
1 实验
1.1 仪器及试剂
仪器设备:高效液相色谱系统1100 series，美国Agilent公司;聚四氟乙烯微孔滤膜(0.45μm)，德国Sartorius公司;TGL-10B高速台式离心机，上海安亭科学仪器厂;PHS-2001-P精密p H计，上海雷磁创益仪器仪表有限公司;DK-98-II电子万用炉，天津市泰斯特仪器有限公司;HH-4数显恒温水浴锅，国华电器有限公司;JJ-1精密定时电动搅拌器，江阴市保利科研器械有限公司;BS-IE振荡培养箱，国华电器有限公司。
主要试剂:乙腈为色谱纯;草酸、盐酸、氯化钙均为分析纯;土霉素(OTC)、四环素(TC)均由南京生兴生化有限公司提供。
试验材料:钙基膨润土取自南京汤山，自然状态下呈细小的粉末状，土状光泽，接近白色。蒙脱石的d001为1.5657 nm，阳离子交换容量为78.2 mmol/100 g，膨胀度为10 m L/g，胶介质为64 m L/15 g。
1.2 色谱条件
Xterra RP C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm,Waters公司);二元梯度泵;流动相A为0.01 mol/L草酸，流动相B为乙腈。初始85%A;12 min时逐渐降低到75%A;14 min时一直保持75%A;流速1 m L/min;进样量20μL;柱温25℃;检测波长278 nm。
1.3 实验方法[4]
(1)膨润土的预处理
取一定量的膨润土原土试样过100目筛，加入蒸馏水充分搅拌，真空抽滤除去石英砂及其它杂质，烘干、磨细再经高温活化，得到经过预处理的膨润土。
(2)改性膨润土的制备
取适量上述膨润土于三口烧瓶中，加入3%的盐酸溶液，在30℃条件下搅拌5 h，冷却后用去离子水洗涤，重复数次至溶液接近中性，烘干、磨细再经高温活化，得改性膨润土。
(3)抗生素吸附实验
取适量吸附剂于离心管中，按照水土比例为20∶1加入含有一定浓度抗生素的模拟废水，25℃、200 r/min条件下恒温振荡24 h，然后5300 r/min离心分离10 min，取上清液过0.45μm滤膜后供HPLC分析，计算溶液中抗生素的去除率。
2 结果与讨论
2.1 p H对三种抗生素吸附效果的影响
保持两种抗生素的浓度恒定为25 mg/L，溶液体积为20 m L，用少量0.01 mol/L HCl或0.01 mol/L Na OH调节溶液p H值在4～9范围内，实验方法同1.3(3)，测定溶液中各抗生素的浓度。实验结果如图1、图2所示。
实验结果显示，随着溶液p H值的增大，溶液中抗生素的去除率呈现出先增大后减小的变化趋势，p H=6时土霉素和四环素的去除率均达到最大。溶液p H值对膨润土吸附抗生素的效果有较大的影响，这可能与四环素类抗生素在水溶液中的存在形态有关[5,6]。以四环素为例，在酸性环境中，四环素以TCH3+的形式存在[7]，可以通过阳离子交换的方式和蒙脱石表面的负电荷结合，从而产生吸附作用;随着p H值不断升高，四环素分子中负电荷所占比例不断增加，吸附作用逐渐减弱[8]。土霉素与四环素属同类抗生素，分子结构性质相似，吸附机理相同。
2.2 投加量对抗生素吸附效率的影响
在室温条件下，向6组浓度为25 mg/L、p H值为6的抗生素溶液中分别加入0.25 g、0.5 g、1.0 g、1.5 g、2.0 g、3.0 g膨润土及改性膨润土，进行抗生素吸附实验，考察吸附剂的投加量对抗生素去除率的影响。如图3、图4所示。
实验结果显示，随着吸附剂投加量的增加，OTC、TC的去除率均逐渐增大，原土和改性膨润土的投加量分别为2.0 g、1.5 g时抗生素的去除率达到100%，改性膨润土的吸附效果明显优于原矿土。综合考量经济成本，在改性膨润土的投加量为1.0 g/100 m L时，可以有效去除模拟废水中的四环素类抗生素。
2.3 活化温度对抗生素吸附效率的影响
在不同温度条件下，对原土和改性土进行活化处理，用于抗生素吸附实验。结果见图5、图6。
由图可知，当活化温度小于200℃时，溶液中抗生素的去除率随着温度的升高而增大。原土在活化温度为150～170℃时吸附效果最好，而改性后的膨润土活化温度范围有所扩大，100℃时即能够达到相同的吸附效果。当活化温度超过200℃后，OTC、TC的去除率随着温度的升高呈现出降低的趋势，同时出现土质硬化的现象。这是因为过高的温度使矿土烧结，胶体性质发生改变，在液相中不易分散，从而影响了膨润土的吸附性能。
2.4 吸附时间对抗生素吸附效率的影响
对原土和改性膨润土对OTC、TC的吸附时间进行讨论。实验选定溶液p H值为6，吸附剂投加量为1.0 g，活化温度为200℃。结果如图7、图8所示。
膨润土对OTC、TC的吸附过程可分为快速反应和慢速平衡两个阶段[9]。0～4 h时，溶液中抗生素的浓度急剧降低，吸附的速率最大;此后变化趋于平缓，抗生素的吸附速率越来越小，去除率的增长逐渐变缓，约7 h后达到吸附平衡状态，总吸附量不再增加。这种反应过程和其它污染物在土壤中的动态反应过程是相似的[10,11,12]。在快速反应阶段，吸附过程受到污染物浓度和土壤固相活性点位浓度的影响;而慢速反应阶段取决于抗生素进入土壤颗粒内部的点位排列，当所有的吸附点位都被占满时，吸附即达到饱和[13]。
3 结论
p H=6.5、投加量为1.0 g/100 m L、活化温度为200℃、吸附时间为8 h时，膨润土、改性膨润土对OTC和TC吸附效果最佳。
抗生素制药 篇5
该发明公开了一种介孔二氧化硅无机膜的制备方法及一种抗生素制药废水的处理方法。该发明的介孔二氧化硅无机膜, 孔径小、孔径分布较窄, 制备过程无需严格的干燥条件就可制得完整的无机膜。该发明提供的抗生素制药废水净化处理方法, 可对高浓度的抗生素制药废水进行处理, 效果良好并具有广泛的适用性, 省去了其他废水处理方法繁琐的预处理过程, 工艺过程简便、废水处理效果好。/CN101062464, 2007-10-31