1、概述
医药工业的快速发展，给人类文明带来了崭新的篇章，但其生产过程所排放的废水对环境的污染也日益加剧，严重威胁着人类的健康。医药工业中尤其以抗生素废水最难处理，其因水量大、成分复杂、浓度和盐分较高，色度和毒性较强，仅采用传统的处理工艺很难做到CODcr达标排放。针对抗生素废水存在的问题，拟选用催化氧化处理工艺对该废水进行深度处理，以满足出水稳定、达标的要求。为验证催化氧化处理工艺对抗生素废水处理的效果及稳定性，特实施抗生素废水的中试研究。
2、中试实验分析
本实验采用催化氧化工艺对某抗生素生产企业（生产单硫酸卡那霉素原料药）经前处理（生化处理）后的废水进行研究，实验设备具体见图1。通过实验系统分析了催化氧化反应中的pH值、反应时间、氧化剂和催化剂的投加量等因素对CODcr的去除率、废水脱色率的影响，废水经催化氧化处理后出水水质（具体见图2）达到《发酵类制药工业水污染物排放标准》（GB21903-2008）表2中的排放标准，实现了工业化的连续生产运行，为抗生素生产企业解决了环境问题。
2.1 催化氧化机理
催化剂FeSO4和氧化剂H2O2在酸性条件下，生成具有较强氧化性能的羟基自由基，羟基自由基氧化分解废水中难降解的有机物，将其分解成CO2和H2O，同时FeSO4被氧化成Fe3+，其具有一定的絮凝作用，Fe3+变成Fe(OH)3有一定的网捕作用，从而使CODcr和色度大幅度降低，最终废水达标排放。
2.2 试验部分
2.2.1 废水水质
废水由古田福兴医药有限公司提供的前处理废水（SBR出水），水质具体情况见表1。
2.2.2 中试实验设备
催化氧化中试设备具体见图1。
2.2.3 分析方法
CODcr：根据《水质化学需氧量的测定（HJ828-2017）》。
色度：稀释倍数法。
中试实验出水情况具体见图2。
3、结果与讨论
3.1 催化氧化反应期间pH值对CODcr及色度去除率的影响
氧化剂为浓度28%的H2O2溶液，用量为废水量的0.1%，催化剂为浓度30%的FeSO4溶液，用量为废水量的0.5%，在反应时间为3h的情况下，改变废水反应中的pH值，测定催化氧化后CODcr的去除率和脱色率，所得结果见图3。
由图3可知，在催化氧化中废水的pH值为4.5～5.5时，处理效果较好。
3.2 催化氧化反应时间对CODcr及色度去除率的影响
氧化剂为浓度28%的H2O2溶液，用量为废水量的0.1%，催化剂为浓度30%的FeSO4溶液，用量为废水量的0.5%，在废水pH值为5的情况下，通过改变反应时间，测定催化氧化后CODcr的去除率和脱色率，所得结果见图4。由图4可知，在催化氧化反应时间为1～2h时，处理效果较好。
3.3 氧化剂用量对CODcr及色度去除率的影响
催化剂为浓度30%FeSO4溶液，用量为废水量的0.5%，在废水pH值为5的情况下，反应时间为1h，通过改变氧化剂（浓度为28%H2O2溶液）用量，测定催化氧化后CODcr的去除率和脱色率，所得结果见图5。由图5可知，当氧化剂与废水用量比为0.1%～0.2%时，处理效果较好。
3.4 催化剂用量对CODcr及色度去除率的影响
氧化剂为浓度28%的H2O2溶液，用量为废水量的0.1%，在废水pH值为5，反应时间为1h的情况下，通过改变催化剂浓度为30%FeSO4溶液的用量，测定催化氧化后CODcr的去除率和脱色率，所得结果见图6。由图6可知，当催化剂与废水用量比为0.5%～0.6%时，处理效果较好。
4、工程实例
4.1 基本情况
古田福兴医药有限公司主要生产单硫酸卡那霉素、盐酸金霉素等原料药，该抗生素废水具有水量大、浓度高、成分复杂，难降解等特点，其废水处理工艺采用“前处理+深度处理”后达标排放，前处理工艺（SBR）出水水质见表1，排放量为800t/d，在此基础上对废水进行深度处理。
4.2 处理工艺
废水处理工艺流程图见图7。公司废水浓、稀分离，浓污水经收集后进入UASB、A/O系统后，出水与稀污水进行混合，混合后进入SBR系统继续生化，生化出水（CODcr大约在300mg/L），与HCl、FeSO4、H2O2混合生成具有强氧化能力的羟基自由基，羟基自由基将氧化难降解大分子有机物，将其氧化成CO2和H2O，同时生成Fe3+消除废水中的色度，催化氧化反应后CODcr去除率可达到85%，废水的脱色率达到92%，确保了出水水质稳定达到《发酵类制药工业水污染物排放标准》（GB21903-2008）表2中的排放标准。
4.3 工程装置及运行结果
工程装置见图8，工程运行结果见表2。
4.4 处理成本
实际运行结果表明，催化氧化处理每t废水耗电费用0.2元，药剂用量1.5元，人工费0.3元，合计约2.0元/t。
5、结论
（1）抗生素废水成分复杂，浓度和盐分高、色度和毒性大，仅采用传统的生化处理达不到排放要求。
（2）用催化氧化法处理抗生素废水后段处理工艺的条件是：pH值为4.5～5.5，反应时间为1～2h，氧化剂与废水的投加量比为0.1%～0.2%，催化剂与废水的用量比为0.5%～0.6%，出水可达标排放。
（3）前处理（生化处理）+深度处理（催化氧化）组合工艺在常温下连续高效运行获得成功，是一种行之有效的处理难降解、脱色废水的方法。（来源：福州东航环保科技有限公司）