申请日2018.01.15
公开(公告)日2018.07.31
IPC分类号C12N1/20; C12Q1/04; C02F3/34; C02F3/30; C02F103/34; C12R1/85; C12R1/07; C12R1/38; C12R1/465; C12R1/63; C12R1/01
摘要
本发明公开了一种含抗生素类制药废水的处理方法，通过菌种的筛选，筛选出能够耐受并降解抗生素的菌株并进行培养，然后组合成微生物制剂，作为含抗生素类废水的生物处理剂，将其添加到废水中进行好氧处理，高效的除去水中的各种污染物，最后对其进行常规活性污泥的A2O系统进一步处理达标。本发明具有如下有益效果：(1)污水处理工艺简单;(2)污水处理效率高;(3)催化剂使用量较低成本较低。
权利要求书
1.一种含抗生素类制药废水的处理方法，其特征是，所述的处理方法包括如下步骤：
(A)菌种筛选
(A1)水质调节：取含抗生素类制药废水备用，测定废水水质，用硫酸亚铁絮凝沉淀后，将废水pH值回调至7.5，向其添加0.5g/L酵母粉，0.5g/L蛋白胨，污水以尿素为氮源，磷酸二氢钾为磷源进行水质调整，然后在121℃灭菌20min，得到调节好水质的抗生素制药废水;
(A2)菌种初步筛选：从菌种库中选取培养周期短、对抗生素有一定耐受能力的菌种，然后将调节好水质的抗生素制药废水用于培养备选菌株，进行后续CODCr降解试验;
(A3)菌种组合筛选：利用调节好水质的抗生素制药废水，将(A2)中筛选出的菌株独立扩大培养至OD600=0.5，体积为50 mL，然后菌株之间两两组合，在废水中培养，对比组合对废水CODCr的去除情况，挑选出废水CODCr去除率高于50%的菌株组合，并且剔除菌株之中对多种其他菌株有拮抗作用的菌株，留下菌株称为种子菌株，然后将其制成微生物复合制剂;
(B)微生物复合制剂对废水进行好氧预处理
将步骤(A3)中所得的微生物复合制剂添加到好氧池中进行好氧处理，所述的好氧池的温度保持在30-35℃之间，pH值为6.5-8.5，好氧处理3天，每隔6h测试水质，好氧预处理结束后的废水进入下一步工序中;
(C)A2O 工艺处理
将步骤(B)中好氧预处理结束后的废水经常规活性污泥的A2O系统进一步处理达标。
2.根据权利要求1所述的一种含抗生素类制药废水的处理方法，其特征是，所述的步骤(A1)中调节好水质的抗生素制药废水中CODCr：氨氮：总磷的比例为200:5:1。
3.根据权利要求1所述的一种含抗生素类制药废水的处理方法，其特征是，所述的步骤(A2)中备选菌株选取有生长迹象且培养后最大菌液吸光度OD600大于0.5的菌株作为初步可利用菌株。
4.根据权利要求1所述的一种含抗生素类制药废水的处理方法，其特征是，所述的步骤(A3)中的拮抗作用表现为混合菌种CODCr降解效率低于单菌。
5.根据权利要求4所述的一种含抗生素类制药废水的处理方法，其特征是，所述的筛选出的菌株种类包括：酵母菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属、黄金杆菌属、变形菌属、亚硝化弧菌属、硝化杆菌属、链霉菌属以及亨氏甲烷螺菌。
6.根据权利要求1或5中任意一项所述的一种含抗生素类制药废水的处理方法，其特征是，所述的微生物复合制剂中，各菌株所占比例如下：酵母菌属5-10%、芽孢杆菌属8-20%、假单胞菌属5-12%、黄金杆菌属10-25%、变形菌属2-10%、亚硝化弧菌属3-10%、硝化杆菌属5-10%、链霉菌属2-10%以及亨氏甲烷螺菌2-10%。
7.根据权利要求1所述的一种含抗生素类制药废水的处理方法，其特征是，所述的步骤(B)中好氧池中的污水COD含量为每10000mg/L时投加的微生物复合制剂浓度为1g/L，其投加方式为一次性投加。
说明书
一种含抗生素类制药废水的处理方法
技术领域
本发明属于环境工程领域，具体是涉及一种含抗生素类制药废水的处理方法。
背景技术
抗生素类药品是目前国内消耗较多的品种，大多数属于生物制品，即通过发酵过程提取制得，是微生物、植物、动物在其生命过程中产生的化合物，具有在低浓度下，选择性抑制或杀灭其它微生物或肿瘤细胞能力的化学物质，是人类控制感染性疾病、保健身体健康及防治动植物病害的重要化学药物。目前，我国生产抗生素的企业达300多家，生产占世界产量20%～30%的70个品种的抗生素，产量年年增加，现已成为世界上主要的抗生素制剂生产国之一。目前抗生素生产中筛选和生产、菌种选育等方面仍存在着许多技术难点，从而出现原料利用率低、提炼纯度低、废水中残留抗菌素含量高等诸多问题，造成严重的环境污染。
抗生素生产包括微生物发酵、过滤、萃取结晶、化学方法提取、精制等过程。以粮食或糖蜜为主要原料生产抗生素的废水主要来自分离、提取、精制纯化工艺的高浓度有机废水，如结晶液、废母液等，种子罐、发酵罐的洗涤废水以及发酵罐的冷却水等。因此，废水有CODCr含量高、存在生物毒性物质、色度高、pH波动大、间歇排放等特点，是治理难度大的有毒有机废水之一。
例如在中国专利文献上公开的一种去除发酵类抗生素制药废水中抗生素的预处理方法，其授权公告号为CN 105084442 B，该方法主要通过调节废水pH值、高温催化水解的方式对抗生素制药废水中的抗生素进行去除，去除抗生素的制药废水可接入后续生化处理工艺进行处理。该发明方法可以基本去除制药废水中的抗生素，减少高浓度抗生素对微生物的抑制，降低后续生化法处理该废水的难度。但是该方法也存在着许多不足之处，例如其处理条件较为苛刻，处理时需要消耗大量的能源，非常的不环保，此外其催化剂用量较大，使用成本高。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中含抗生素类制药废水处理工艺复杂，处理效率低下，前期高级氧化预处理催化剂添加量较大，能源消耗大成本高的问题，提供了一种含抗生素类制药废水处理工艺简单，处理效率高，催化剂添加量小，能源消耗小成本低的一种含抗生素类制药废水的处理方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种含抗生素类制药废水的处理方法，所述的处理方法包括如下步骤：
(A)菌种筛选
(A1)水质调节：取含抗生素类制药废水备用，测定废水水质，用硫酸亚铁絮凝沉淀后，将废水pH值回调至7.5，向其添加0.5g/L酵母粉，0.5g/L蛋白胨，污水以尿素为氮源，磷酸二氢钾为磷源进行水质调整，然后在121℃灭菌20min，得到调节好水质的抗生素制药废水;
(A2)菌种初步筛选：从菌种库中选取培养周期短、对抗生素有一定耐受能力的菌种，然后将调节好水质的抗生素制药废水用于培养备选菌株，进行后续CODCr降解试验;
(A3)菌种组合筛选：利用调节好水质的抗生素制药废水，将(A2)中筛选出的菌株独立扩大培养至OD600=0.5，体积为50mL，然后菌株之间两两组合，在废水中培养，对比组合对废水CODCr的去除情况，挑选出废水CODCr去除率高于50%的菌株组合，并且剔除菌株之中对多种其他菌株有拮抗作用的菌株，留下菌株称为种子菌株，然后将其制成微生物复合制剂;
(B)微生物复合制剂对废水进行好氧预处理
将步骤(A3)中所得的微生物复合制剂添加到好氧池中进行好氧处理，所述的好氧池的温度保持在30-35℃之间，pH值为6.5-8.5，好氧处理3天，每隔6h测试水质，好氧预处理结束后的废水进入下一步工序中;
(C)A2O工艺处理
将步骤(B)中好氧预处理结束后的废水经常规活性污泥的A2O系统进一步处理达标
本发明中使用微生物处理含抗生素类制药废水，具有处理工艺简单、处理效率高价格低廉的优点。首先使用含抗生素类制药废水对微生物进行筛选，筛选出能够耐受并降解抗生素的菌株并进行培养，最终得到微生物复合制剂用以处理废水。在好氧条件下，将微生物复合制剂加入到污水中，经过处理将废水中的残余抗生素分解，再通过A2O系统处理得到符合排放标准的清水。
作为优选，所述的步骤(A1)中调节好水质的抗生素制药废水中CODCr：氨氮：总磷的比例为200∶5∶1。
作为优选，所述的步骤(A2)中备选菌株选取有生长迹象且培养后最大菌液吸光度OD600大于0.5的菌株作为初步可利用菌株。当最大菌液吸光度OD600大于0.5时表示该菌种能够适应含有抗生素废水的环境，从而可以将此菌种作为处理含抗生素废水的备选菌种。
作为优选，所述的步骤(A3)中的拮抗作用表现为混合菌种CODCr降解效率低于单菌。拮抗作用系指两种以上药物合并使用后，使作用减弱或消失，因此多数情况下不宜配对使用。本发明中通过筛选将与其他菌种具有拮抗作用的菌种剔除，保证了最终的微生物复合制剂的活性，与在处理废水过程中的使用效率。
作为优选，所述的筛选出的菌株种类包括：酵母菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属、黄金杆菌属、变形菌属、亚硝化弧菌属、硝化杆菌属、链霉菌属以及亨氏甲烷螺菌。
作为优选，所述的微生物复合制剂中，各菌株所占比例如下：酵母菌属5-10%、芽孢杆菌属8-20%、假单胞菌属5-12%、黄金杆菌属10-25%、变形菌属2-10%、亚硝化弧菌属3-10%、硝化杆菌属5-10%、链霉菌属2-10%、亨氏甲烷螺菌2-10%。
以上的菌种经过筛选，发现其耐抗生素效果较好，且不会与其他菌种产生拮抗作用，能够满足在含抗生素废水处理中的应用。本发明中，通过使用本微生物复合制剂，能够有效的将水中的COD含量降低，达到能够有效清除水中残余抗生素的效果。
作为优选，所述的步骤(B)中好氧池中的污水COD含量为每10000mg/L时投加的微生物复合制剂浓度为1g/L，其投加方式为一次性投加。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)污水处理工艺简单;(2)污水处理效率高;(3)催化剂使用量小成本较低。