【環(huán)境課件】第八章－制藥工業(yè)清潔生產(chǎn)

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制藥工業(yè)清潔生產(chǎn)第一節(jié)制藥工業(yè)概述制藥工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要產(chǎn)業(yè)之一。醫(yī)藥產(chǎn)品按其生產(chǎn)工藝或產(chǎn)品特點(diǎn)可分為無機(jī)制藥、有機(jī)制約、中草藥制藥和口抗生素制藥四大類。無機(jī)制藥大多數(shù)為無機(jī)鹽類，少數(shù)為氧化物、個別單體或其它形式。有機(jī)藥物又可分為大然藥物和合成藥物。中草藥類藥品分為中草藥和中成藥，一般采用天然動植物作原料?？股氐纳a(chǎn)是以微生物發(fā)酵進(jìn)行生物合成為主，少 數(shù)也可用化學(xué)合成萬法。醫(yī)藥產(chǎn)品如按生產(chǎn)工藝過程可分為生物制藥和化學(xué)制藥?；瘜W(xué)制藥是采用化學(xué)方法使有機(jī)物質(zhì)或無機(jī)物質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)生成的合成物。生物制藥按生物工程學(xué)科范圍可分為以下4類：發(fā)酵工程制藥、基因工程制藥、細(xì)胞工程制藥和酶工程制藥。制藥工業(yè)的特點(diǎn)是：產(chǎn)品種類繁多、更新速度快、涉及的化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜；所用原材料繁雜，而且有相當(dāng)一部分原材料是易燃、易爆的危險品或是有毒有害物質(zhì)；除原材料引起的污染問題外，其工藝環(huán)節(jié)收率不高（一般只有30%左右，有時甚至更低，有時因為染菌等問題整個生產(chǎn)周期的料液將會廢棄），這樣，往往是幾噸、幾十噸甚至是上百噸的原材料才制造出1噸成品，因此造成的廢液、廢氣、廢渣相當(dāng)驚人，嚴(yán)重影響了周邊環(huán)境。有許多發(fā)達(dá)國家，如美國、德國、日本等國家，由于對環(huán)環(huán)境保護(hù)的要求日益嚴(yán)格，現(xiàn)已經(jīng)逐漸放棄了高消耗、高污染的原材料生產(chǎn)，而我國作為一個發(fā)展中國家，自然成為原材料藥的生產(chǎn)和出口大國，雖然能促進(jìn)一方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為國家賺取一定的外匯。但同時也產(chǎn)生了大量嚴(yán)重污染環(huán)境的物質(zhì)，長此下去，勢必會造成環(huán)境的極度污染，破壞可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，為此，我們必須大力提倡和發(fā)展清潔生產(chǎn)，強(qiáng)化原輔材料的代替，改革和發(fā)展新工藝、新技術(shù)，提高各工藝環(huán)節(jié)的收率，實(shí)現(xiàn)材料、物質(zhì)的綜合利用、物料的閉路循環(huán)，加強(qiáng)科學(xué)管理將污染排放減至最低，促進(jìn)我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。第二節(jié)中草藥制藥的清潔生產(chǎn)中國已經(jīng)查明的中藥資源已達(dá)一萬二千八百零七種，居世界之首，中醫(yī)藥文化是我國古老文明的組成部分。中草藥在我國有著悠久的歷史，是我國藥學(xué)中的一個不可或缺的組成部分，利用中草藥材治病是我國特有的方法，并且在療效方面具有特效、安全、無副作用等優(yōu)點(diǎn)，因而也得到了世界各國的矚目，但由于中草藥所含成分復(fù)雜，不但含有有效成分，也含有無效成分甚至有毒成分。中草藥常規(guī)的提取方法有熱提取法、浸泡提取法等提取工藝，這些工藝操作復(fù)雜、提取時間長、有效成分收率低，產(chǎn)生大量的廢液、廢渣，因此必須在中草藥的提取過程中采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，才能提高提取收率、減輕廢物處理負(fù)擔(dān)。一銀杏有效成分提取工藝銀杏又名白果，是最古老的中生代的稀有植物之一，有裸子植物活化石之稱，是我國特有的樹種，主要生長在湖北和河南等地。銀杏中含有黃酮類、萜內(nèi)酯類及銀杏酚酸等活性成分，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等有較強(qiáng)的生理活性，同時有抗菌消炎，抗過敏，消除自由基等作用，自20世紀(jì)60年代起，國內(nèi)外許多學(xué)者對其化學(xué)成分及化學(xué)成分的提取工藝進(jìn)行了大量的研究。目前多采用的溶劑提取法：以60%的丙酮作為提取溶劑，經(jīng)過一系列的過程得到產(chǎn)品EGB761，提取物經(jīng)測定，含灰分約為0.25%，重金屬約為20ug/g。此類工藝的共同特點(diǎn)是：需要進(jìn)行長時間的提取，多次的洗滌、過濾和萃取，工藝路線長；消耗了大量的有機(jī)溶劑，勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)成本高；收率低，工藝過程參數(shù)控制較難，產(chǎn)品的質(zhì)量較差；生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢液和廢渣，對環(huán)境污染大，給企業(yè)帶來較大的環(huán)境污染治理負(fù)擔(dān)；而且產(chǎn)品中含有重金屬和有機(jī)溶劑的殘余，會給用藥人帶來毒副作用。為克服上述在生產(chǎn)、消費(fèi)以及后期治理存在的缺點(diǎn)，人們一直在研究尋找一種新途徑來提取銀杏的有效成分，下面介紹的是開始廣泛推廣應(yīng)用的超臨界流體萃?。⊿CFE）銀杏有效成分工藝。超臨界萃取工藝為：取綠色銀杏葉干燥、粉碎，經(jīng)過預(yù)處理后，分裝到萃取器中壓緊密封，打開萃取器、分離器和系統(tǒng)的其它加熱裝置，進(jìn)行整個系統(tǒng)的預(yù)熱，同時設(shè)定萃取分離所需的溫度；打開二氧化碳的進(jìn)氣開關(guān)，啟動壓縮機(jī)，使壓力達(dá)到萃取的要求時，保持一定時間；打開分離用的進(jìn)氣閥，進(jìn)行分離操作；當(dāng)壓力穩(wěn)定為10Mpa時，進(jìn)行脫除銀杏酚酸和葉綠素等雜質(zhì)的過程；當(dāng)壓力大于10Mpa并穩(wěn)定時，進(jìn)行銀杏葉有效成分的萃取分離和收集，同時進(jìn)行萃取產(chǎn)物的測定。將SCFE方法與溶劑萃取法進(jìn)行比較可以得到：SCFE的萃取率達(dá)到3.4%，比溶劑萃取法高2倍，大大提高收率；SCFE工藝流程短，萃取分離一次完成，萃取操作時間約為2h，比溶劑萃取法萃取時間24h縮短了11倍，提高了效率；銀杏有效成分質(zhì)量高于國際上公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，銀杏黃酮含量達(dá)到28%，銀杏內(nèi)酯含量達(dá)到7.2%；SCFE采用了二氧化碳為萃取介質(zhì)，萃取操作在3540進(jìn)行，保持了銀杏葉有效成分的天然品質(zhì)；沒有重金屬和有毒溶劑的殘留。二甘露醇提取工藝甘露醇為滲透性利尿藥，并可用于腦瘤、腦外傷、腦水腫所致顱壓升高，靜滴20%溶液可降低顱內(nèi)壓，也可防治急性水尿癥等。傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝為水重結(jié)晶離子交換工藝，該工藝流程復(fù)雜，勞動強(qiáng)度大，而且甘露醇的提取率低，耗汽量大，生產(chǎn)成本高。以組合膜法工藝提取甘露醇，動力消耗降低1/3，蒸汽消耗降低2/3，收率從6%升高到7.8%以上，縮短了工藝流程，減輕了勞動強(qiáng)度，提高了成品質(zhì)量。結(jié)合離子交換膜法生產(chǎn)甘露醇，工業(yè)生產(chǎn)過程見圖81。離子交換海帶浸泡液預(yù)處理反滲透濃縮離子交換電滲析脫鹽產(chǎn)品蒸發(fā)結(jié)晶超濾澄清透過液濃縮液圖81 甘露醇離子交換膜法生產(chǎn)提取工藝海帶浸泡液含甘露醇1%左右，經(jīng)預(yù)處理去除糖膠、有機(jī)雜質(zhì)、懸浮物及其它雜質(zhì)，經(jīng)進(jìn)一步凈化，反滲透進(jìn)行甘露醇溶液的預(yù)濃縮，可進(jìn)一步凈化海帶液，并濃縮至甘露醇含量為3%6%。濃縮液在離子交換膜電滲析裝置中除去95%的鹽，離子交換后濃縮得到甘露醇產(chǎn)品。第三節(jié) 抗生素制藥清潔生產(chǎn)抗生素(antibiotics)是微生物、植物、動物在其生命過程中產(chǎn)生(或利用化學(xué)、生物或生化方法)的化合物，具有在低濃度下選擇性地抑制或殺滅其它種微生物或腫瘤細(xì)胞能力的化學(xué)物質(zhì)，是人類控制感染性疾病，保障身體健康及防治動植物病害的重要化療藥物。抗生素發(fā)酵是通過微生物將培養(yǎng)基中某些分解產(chǎn)物合成具有強(qiáng)大抗菌或抑菌作用的藥物，它一般都采用純種在好氧條件下進(jìn)行的?？股氐纳a(chǎn)以微生物發(fā)酵法進(jìn)行生物合成為主，少數(shù)也可用化學(xué)合成方法生產(chǎn)。此外，還可將生物合成法制得的抗生素用化學(xué)、生物或生化方法進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)改造而制成各種衍生物，稱為半合成抗生素?？股厣a(chǎn)始于第二次世界大戰(zhàn)期間，英美科學(xué)家在早年Fleming發(fā)現(xiàn)青霉素的基礎(chǔ)上，將玉米漿作為培養(yǎng)基的氮源，采用深層發(fā)酵技術(shù)。我國抗生素的研究從20年代開始，主要集中在青霉素的發(fā)酵、提煉和鑒定上，而生產(chǎn)則始于50年代初。近年來，逐漸采用電腦控制發(fā)酵，以基因工程技術(shù)來提高發(fā)酵效價。但是，目前在抗生素的篩選和生產(chǎn)、菌種選育等方面仍存在著許多技術(shù)難點(diǎn)，從而出現(xiàn)原料利用率低、廢水中殘留抗生素含量高等諸多問題，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和原材料及能源的不必要的浪費(fèi)?？股刂饕糜诨瘜W(xué)治療劑，但在生產(chǎn)過程、生產(chǎn)技術(shù)和原料設(shè)備等方面都與化學(xué)合成制藥有很大不同?？股厣a(chǎn)要耗用大量糧食，分離過程（特別是溶劑萃取法）要消耗大量有機(jī)溶劑。一般說來，每生產(chǎn)1kg抗生素需耗糧25-100kg，同時，抗生素生產(chǎn)耗電約占總成本的75%。眾所周知，由于青霉素的卓越療效，大大引起人們對抗生素的興趣。到目前為止，世界各國發(fā)現(xiàn)的天然抗生素已達(dá)3000多種，臨床常用的約50多種，如灰黃霉素、鏈霉素、多黏菌素、金霉素、頭孢霉素、新霉素、土霉素、制霉菌素、四環(huán)素、紅霉素、螺旋霉素、新生霉素、萬古霉素、兩性霉素、力復(fù)霉素、巴霉素、卡那霉素、林可霉素、慶大霉素、柔毛霉素和博萊霉素等，目前都已投入生產(chǎn)。部分發(fā)酵工程制藥產(chǎn)品見表81表81部分發(fā)酵工程制藥行業(yè)中主要產(chǎn)品產(chǎn)量名稱產(chǎn)量ta-1名稱產(chǎn)量ta-1青霉素土霉素潔霉素慶大霉素麥迪霉素鏈霉素164073903155732851208四壞素金霉素維生素紅霉素4215467約1000225總計17318一抗生素生產(chǎn)工藝抗生素生產(chǎn)工藝主要包括菌種制備及菌種保藏、培養(yǎng)基制備(培養(yǎng)基的種類與成分、以及培養(yǎng)基原材料的質(zhì)量和控制)與滅菌及空氣除菌、發(fā)酵工藝(溫度與通氣攪拌等)與設(shè)備、發(fā)酵液的處理和過濾、提取工藝(沉淀法、溶劑萃取法、離子交換法)和設(shè)備、干燥工藝與設(shè)備。以糧食或糖蜜為主要原料生產(chǎn)抗生素生產(chǎn)工藝流程見圖82：糧食菌種糧食接種配制發(fā)酵液液化糖化發(fā)酵液稀釋與配制糖蜜預(yù)處理提取濕產(chǎn)品濾液產(chǎn)品干燥濾液過濾濾渣廢發(fā)酵濾液圖82 抗生素生產(chǎn)工藝流程 由圖82可見，抗生素生產(chǎn)工藝流程與一般發(fā)酵產(chǎn)品工藝流程基本相同。生產(chǎn)工藝包括微生物發(fā)酵、過濾、萃取結(jié)晶、化學(xué)方法提取、精制等過程。因此，抗生素生產(chǎn)工藝的主要廢渣水來自以下三個方面： （1）提取工藝的結(jié)晶廢母液。抗生素生產(chǎn)的提取可采用沉淀法、萃取法、離子交換法等工藝，這些工藝提取抗生素后的廢母液、廢流出液等污染負(fù)荷高，屬高濃度有機(jī)廢水； （2）中濃度有機(jī)廢水。主要是各種設(shè)備的洗滌水、沖洗水； （3）冷卻水。 此外，為提高藥效，還將發(fā)酵法制得的抗生素用化學(xué)、生物或生化方法進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)改造而制成各種衍生物，即半合成抗生素，其生產(chǎn)過程的后加工工藝中包括有機(jī)合成的單元操作，可能排出其他廢水。下面對傳統(tǒng)青霉素、土霉素、慶大霉素、以及采用土霉素初產(chǎn)品合成的強(qiáng)力霉素的生產(chǎn)工藝作簡單介紹，以便了解抗生素制藥的生產(chǎn)工藝。1青霉素的生產(chǎn)工藝青霉素和頭孢霉素是內(nèi)酰胺類抗生素的主要代表，基本流程見圖83。發(fā)酵液提取脫色堿化結(jié)晶產(chǎn)品洗滌干燥圖83 青霉素的常規(guī)生產(chǎn)方法 生產(chǎn)過程如下：（1）種子制備 以甘油、葡萄糖和蛋白胨組成培養(yǎng)基進(jìn)行孢子培養(yǎng)，生產(chǎn)時每噸培養(yǎng)基以不少于200億個孢子的接種量接種到以葡萄糖、乳糖和玉米漿等培養(yǎng)基的一級種子罐內(nèi)，于（271）通氣攪拌培養(yǎng)40h左右。一級種子培養(yǎng)好后，按10%接種量移種到以葡萄糖、玉米漿等為培養(yǎng)基的二級繁殖罐內(nèi)，于（251）通氣攪拌培養(yǎng)1014h，便可作為發(fā)酵罐的種子。（2）發(fā)酵生產(chǎn) 發(fā)酵以淀粉水解糖或葡萄糖為碳源，以花生餅粉、骨質(zhì)粉、尿素、硝酸銨、棉子餅粉、玉米漿等為氮源，無機(jī)鹽（包括硫、磷、鈣、鎂、鉀等）類，溫度先后為26和24，通氣攪拌培養(yǎng)。發(fā)酵過程中的前期60h內(nèi)維持pH6.87.2，以后穩(wěn)定在pH6.7左右。（3）青霉素的提取和精制 從發(fā)酵液中提取青霉素，多用溶媒萃取法，經(jīng)過幾次反復(fù)萃取，就能達(dá)到提純和濃縮的目的；另外，也可用離子交換或沉淀法。由于青霉素的性質(zhì)不穩(wěn)定，整個提取和精制過程應(yīng)在低溫下快溫下快速進(jìn)行，注意清洗，并保持在穩(wěn)定的pH值范圍。2土霉素的生產(chǎn)工藝土霉素的生產(chǎn)是典型的生物過程，是龜裂鏈絲經(jīng)發(fā)酵提煉而成，生產(chǎn)過程分三個步驟。 （1）種子培養(yǎng)（2）發(fā)酵將各種培養(yǎng)基及種子放入反應(yīng)器中，經(jīng)170190h充氧、攪拌充分反應(yīng)。 （3）提取 發(fā)酵后的物質(zhì)加入硫酸酸化后，加黃血鹽、硫酸鋅絮凝去除蛋白質(zhì)，經(jīng)過濾、吸附結(jié)晶、離心分離、干燥、包裝即成產(chǎn)品。 土霉素生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水主要由結(jié)晶母液、過濾沖洗水及其他廢水組成。3慶大霉素的生產(chǎn)工藝 慶大霉素是一種堿性水溶性抗生素，發(fā)酵液濃度通常為1500ug/ml。由絳紅小單孢菌和棘孢小單孢菌發(fā)酵生產(chǎn)的一種氨基糖類光譜抗生素，生產(chǎn)上采用離子交換法進(jìn)行分離提取。長期以來，發(fā)酵單位較低。發(fā)酵后的物質(zhì)再經(jīng)二步加工制成成品。 （1）加鹽酸酸化后中和，再進(jìn)行樹脂吸附。 （2）樹脂解吸，解吸液凈化后蒸發(fā)、脫色、過濾、干燥、包裝成產(chǎn)品。 該類藥品的廢水主要是吸附后篩分過程的篩下液。4強(qiáng)力霉素的生產(chǎn) 強(qiáng)力霉素即脫氧土霉素，是以土霉素為原料制成，屬半合成抗生素，其生產(chǎn)過程分四個步驟。 （1）氯代過程：先合成氯代土霉素。 （2）脫水：將氯代物放入氟化氫中去除氫（H）和氧（O）的脫水物質(zhì)，再加入對甲苯磺酸合成對甲苯磺酸鹽。 （3）對甲苯磺酸鹽加入氫氧化物及磺基水楊酸鹽，再與鹽酸乙醇反應(yīng)生成半成品。 （4）半成品經(jīng)凈化、脫色、過濾、結(jié)晶、干燥、包裝即為成品。強(qiáng)力霉素生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水主要有兩部分。一是氯代過程中的原料即氯代乙酰苯氨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要有兩部分。一是氯代過程中的原料即氯代乙酰苯氨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水；二是生產(chǎn)崗位甲醇、乙醇回收產(chǎn)生的廢醪。表82為部分抗生素提煉方法。表82 部分抗生素提煉方法抗生素品種提煉方法干燥方法金霉素鹽酸鹽鏈霉素、慶大霉素等四環(huán)素鹽酸鹽土霉素鹽酸鹽紅霉素其他大環(huán)內(nèi)脂類抗生素溶媒提煉法、沉淀加溶媒精制離子交換法四環(huán)素堿加尿素成復(fù)鹽再加溶媒精制法沉淀加溶媒精制法溶媒提煉法、大孔樹脂加溶媒精制溶媒提煉法氣流干燥真空干燥噴霧干燥真空干燥氣流干燥真空干燥真空干燥二抗生素廢水來源及水質(zhì)特征1 廢水來源抗生素制藥的廢水可分為：提取廢水、洗滌廢水和其他廢水，其生產(chǎn)工藝流程與廢水產(chǎn)生來源見圖84。種子罐發(fā)酵罐發(fā)酵廢液預(yù)處理（加酸堿、預(yù)處理）分離提取抗生素（離子交換、萃取、吸附、結(jié)晶、沉淀等）精制提純（脫色、結(jié)晶、干燥等）沖洗廢水冷卻廢水沖洗（罐）廢水倒灌廢水沖洗廢水廢菌絲水成品圖84 抗菌素生產(chǎn)工藝流程及其排污示意圖廢水 抗生素生產(chǎn)廢水的來源主要包括以下幾個方面。（1） 發(fā)酵廢水 本類廢水如果不含有最終成品，BOD5為400013000mg/L。當(dāng)發(fā)醇過程不正常，發(fā)酵罐出現(xiàn)染菌現(xiàn)象時，導(dǎo)致整個發(fā)酵過程失敗，必須將廢發(fā)酵液排放到廢水中，從而增大了廢水中有機(jī)物及抗生素類藥物的濃度，使得廢水中COD、BOD5值出現(xiàn)波動高峰，此時廢水的BOD5可高達(dá)（23）104mg/L。（2） 酸、堿廢水和有機(jī)溶劑廢水 該類廢水主要是在發(fā)酵產(chǎn)品的提取過程，需要采用一些提取工藝和特殊的化學(xué)藥品造成的。（3） 設(shè)備與地板等的洗滌廢水洗滌水的成分與發(fā)酵廢水相似，BOD5為5001500mg/L。（4） 冷卻水 廢水中污染物的主要成分是發(fā)酵殘余的營養(yǎng)物，如糖類、蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽類（Ca2+、Mg2+、K+、Na+、SO42-、HPO42-、Cl-、C2O42-等），其中包括酸、堿、有機(jī)溶劑和化工原料等。2 水質(zhì)特征 從抗生素的制藥的生產(chǎn)原料及工藝特點(diǎn)中可以看出，該類廢水成分復(fù)雜，有機(jī)物濃度高，溶解性和膠體性固體濃度高，pH經(jīng)常變化，溫度較高，帶有顏色和氣味，懸浮物含量高，含有難降解物質(zhì)和有抑菌作用的抗生素，并且有生物毒性等。其具體特征如下。（1） COD濃度高（580g/L） 其中主要為發(fā)酵殘余基質(zhì)及營養(yǎng)物、溶媒提取過程的萃余液，經(jīng)溶媒回收后排出的蒸餾釜?dú)堃?，離子交換過程排出的吸附廢液，水中不溶性抗生素的發(fā)酵濾液，以及染菌倒罐廢液等。這些成分濃度高，如青霉素COD為1500080000mg/ L，土霉素COD為800035000mg/ L。（2） 廢水中SS濃度高（0.525mg/L） 其中主要為發(fā)酵殘余培養(yǎng)基質(zhì)和發(fā)酵產(chǎn)生的微生物絲菌體。如慶大霉素SS為8g/L左右，青霉素為523g/L。（3） 存在難生物降解和有抑菌作用的抗生素等毒性物質(zhì) 由于抗菌素得率較低，僅為0.13（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），且分離提取率僅6070（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），因此廢水中殘留抗生素含量較高，一般條件下四環(huán)素殘余濃度為1001000mg/L，土霉素為5001000mg/L。廢水中青霉素、四環(huán)素、鏈霉素濃度大于100mg/L時會抑制好氧污泥活性，降低處理效果。（4） 硫酸鹽濃度高 如鏈霉素廢水中硫酸鹽含量為3000mg/L左右，最高可達(dá)5500mg/L，土霉素為2000mg/L左右，慶大霉素為4000mg/L，青霉素為5000mg/L。一般認(rèn)為好氧條件下硫酸鹽的存在對生物處理沒有影響，但對厭氧生物處理有抑制。（5） 水質(zhì)成分復(fù)雜 中間代謝產(chǎn)物、表面活性劑（破乳劑、消沫劑等）和提取分離中殘留的高濃度酸、堿、有機(jī)溶劑等原料成分復(fù)雜，易引起pH波動大,影響生物反應(yīng)活性.（6） 水量小周期變化大，且間歇排放，沖擊負(fù)荷較高 由于抗生素分批發(fā)酵生產(chǎn)，廢水間歇排放，所以其廢水成分和水力負(fù)荷隨時間也有很大變化，這種沖擊給生物處理帶來極大的困難。部分抗生素生產(chǎn)廢水水質(zhì)特征和主要污染因子見表83。表83 部分抗生素生產(chǎn)廢水水質(zhì)特征和主要污染因子（mg/L）抗生素品種廢水生產(chǎn)工段COD(SS)(SO42-)殘留抗生素(TN)其它青霉素提取150008000050002300050005001000氨芐青霉素回收溶媒后500070000<50000開環(huán)物：54%NH3-N2：0.34%鏈霉素提取10000160001000200020005500<800甲醛：100卡那霉素提取2500030000<25000080<600慶大霉素提取25000400001000025000400050701100四環(huán)素結(jié)晶母液2000015002500草酸：7000土霉素結(jié)晶母液1000035000200020005001000500900草酸：10000麥迪霉素結(jié)晶母液150004000010004000760750乙酸乙酯：6450潔霉素丁醇提取回收后15000200001000<1000501006002000金霉素結(jié)晶母液250003000010005000080600三 抗生素制藥清潔生產(chǎn)（一）抗生素廢料的綜合利用 抗生素生產(chǎn)的主要原料為豆粉餅、玉米漿、葡萄糖、麩質(zhì)粉等，經(jīng)接入菌種進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生各種抗生素，然后再經(jīng)固液分離，濾液進(jìn)一步提取抗生素，濾渣即為藥渣。不言而喻，將藥渣采用掩埋或直接排入下水道，不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，還會占用大量土地，同時，還浪費(fèi)了寶貴的資源。實(shí)際上抗生素生產(chǎn)的主要原料均為糧食和農(nóng)副產(chǎn)品，因此，藥渣及處理污水的活性污泥都含有較高含量的蛋白質(zhì)，可以生產(chǎn)高效有機(jī)肥廢料或飼料添加劑。1污水處理產(chǎn)生的活性污泥肥料化（1）污泥直接干燥和造粒生產(chǎn)該工藝是將未經(jīng)消化的污泥通過烘干進(jìn)行殺滅病菌后，再混合造粒成為有機(jī)復(fù)合肥，工藝流程如圖85：脫水污泥有機(jī)質(zhì)烘干 滅 菌粉碎集貯混合攪拌粉碎造粒篩選成品烘干包裝N、P、K養(yǎng)份圖85 污泥直接干燥和造粒生產(chǎn)工藝此工藝存在問題為污泥烘干過程中臭味較大，生產(chǎn)成本控制主要表現(xiàn)在燃料方面，燃料成本比較高。（2）污泥堆肥發(fā)酵污泥經(jīng)過堆肥發(fā)酵后，可使有機(jī)物腐化穩(wěn)定，把寄生卵、病菌、有機(jī)化合物等消化，提高污泥肥效。工藝流程如圖86：脫水污泥堆肥發(fā)酵混合攪拌粉碎造粒烘干包裝N、P、K養(yǎng)份添加粉煤灰、秸桿圖86 污泥堆肥發(fā)酵工藝脫水污泥按1 : 0.6的比例摻混粉煤灰，降低含水率，自然堆肥發(fā)酵。其中加入鋸末或秸稈作為膨脹劑，也可增加養(yǎng)份含量。該工藝優(yōu)點(diǎn)為惡臭氣體產(chǎn)生相對減少，病菌通過發(fā)酵過程基本被消除，缺點(diǎn)是占地面積較大。（3）復(fù)合微生物肥料的生產(chǎn)復(fù)合微生物肥料是一種很有應(yīng)用前景的無污染生物肥料，此類肥料目前主要依賴進(jìn)口，國內(nèi)應(yīng)用與生產(chǎn)也剛剛起步。生產(chǎn)工藝如圖87：脫水污泥有機(jī)質(zhì)烘干 滅 菌粉碎集貯混合攪拌粉碎造粒烘干包裝N、P、K養(yǎng)份微生物添加劑圖87 復(fù)合微生物肥料的生產(chǎn)本工藝與普通工藝并無多大區(qū)別，僅在混合部分增加了一個摻混微生物的工序。本工藝以烘干工序為關(guān)鍵，控制不當(dāng)對有機(jī)質(zhì)及微生物均有一定影響。主要問題為目前微生物添加劑主要依賴技術(shù)引進(jìn)，轉(zhuǎn)讓費(fèi)較高，以及除臭除塵等。微生物復(fù)合肥由于技術(shù)含量較高，生產(chǎn)廠家較少，利潤空間相對較大。2藥渣生產(chǎn)飼料添加劑 江西某制藥有限公司（年生產(chǎn)1000噸青霉素）為處理每年3500噸藥渣，即籌建了年生產(chǎn)500噸飼料添加劑生產(chǎn)線，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。 （1）藥渣生產(chǎn)飼料添加劑的可行性 新鮮青霉素藥渣（含水可達(dá)85左右），在25C以上易受雜菌感染，幾小時即開始腐敗，因此不宜長久堆放與運(yùn)輸。經(jīng)研究，將藥渣產(chǎn)品（干基）檢測，18種氨基酸含量達(dá)平衡，綜合營養(yǎng)優(yōu)于豆粕1倍，無殘留青霉素、無毒性、通過喂養(yǎng)試驗，完全可以作為畜禽及養(yǎng)殖業(yè)的喂養(yǎng)飼料使用的高蛋白質(zhì)飼料添加劑。 大家都知道，抗生素在畜牧業(yè)中的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了畜牧業(yè)的發(fā)展，但近年來研究發(fā)現(xiàn)，抗生素的普遍應(yīng)用也帶來了難以克服的弊端，在殺死病原菌的同時，也破壞了腸道菌群的平衡，影響了畜禽的健康。為此，反對飼料中添加抗生素已成為歐美一些國家的共同呼聲，并計劃用10年左右時間將其淘汰。這就迫使人們尋求新的生物制劑代替抗生素，改善畜禽的健康?？股貜U藥渣中是否殘存有引起問題的抗生素是一個值得注意的問題。 美、歐一些國家相繼限用和禁用抗生素，大大推動了微生態(tài)制行業(yè)的發(fā)展。實(shí)踐證明，微生態(tài)制劑具有組成復(fù)雜、性能穩(wěn)定、功能、廣泛，無毒、無害、無殘留物、無耐藥性、無污染等特點(diǎn)，是一種很好的飼料添加劑。經(jīng)大量喂養(yǎng)試驗證明：它具有防病、抗病、促生長、提高消化吸收率和成活率及除臭、凈化環(huán)境、節(jié)約飼料等功能，改善肉、蛋、奶的品質(zhì)和風(fēng)味有較好的功效，是高附加值的菌體蛋白飼料，有利于改善生態(tài)環(huán)境，保障人體健康。世界衛(wèi)生組織（WHO）、聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAD）及美、日等國積極開展高蛋白質(zhì)飼料的研制工作。美國自20世紀(jì)70年代開發(fā)直接飼用的微生物研究并已用于生產(chǎn)。美國FDA和美國飼料控制官員協(xié)會曾公布可直接飼用的安全微生物42種，而真正用于配合飼料的活體微生物主要有乳酸菌（以嗜酸乳桿菌為主）、糞鏈球菌、芽孢桿菌屬及酵母等 。1990年從直接飼用的微生物制劑中分離出常見的菌種有嗜酸乳桿菌，保加利亞乳桿菌、植物乳桿菌、干酷乳桿菌、雙歧桿菌等。日本80年代初研制成的EM-微生態(tài)制劑，其微生物種群由光和細(xì)菌、酵母菌、乳酸菌、放線菌、絲狀真菌等 5科10屬80種微生物組成。1989年全球微生態(tài)制劑總銷售額已達(dá)7500萬美元，1993為1.22億美元，近幾年發(fā)展更為迅速，估計銷售額達(dá)到5億美元。 （2）生產(chǎn)工藝流程新鮮藥渣經(jīng)離心分離機(jī)及高速脫水后，濾渣經(jīng)粉碎后經(jīng)高溫氣流干燥器干燥，濾液仍含有豐富的營養(yǎng)成分，經(jīng)減壓濃縮后也進(jìn)氣流干燥器干燥，成品經(jīng)粉碎后裝袋即為產(chǎn)品。其生產(chǎn)工藝流程即圖88。濃縮物濾渣減壓濃縮排氣排氣產(chǎn)品包裝新鮮藥渣干燥粉碎離心分離圖88 青霉素藥渣生產(chǎn)高蛋白飼料添加劑工藝流程 青霉素藥渣生產(chǎn)飼料的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可見表84。表84 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)生產(chǎn)規(guī)模/t.a-1藥渣/t.a-1包裝袋/只.a-1水/t.a-1電量/kw.h蒸汽/t.a-1定員/人占地面積/m2設(shè)備投資/萬元總投資/萬元500350020000150015萬150012360194291.78 （3）效益分析 該產(chǎn)品質(zhì)量好、成本低，在市場上有很強(qiáng)的競爭力。銷往韓國，每噸銷售價格320美元，年銷售收入約16萬美元（折合人民幣約135萬元）。扣去生產(chǎn)成本（能耗、包裝費(fèi)、維修費(fèi)、管理費(fèi)、工資、設(shè)備折舊等）36萬元，該項目年利潤可達(dá)到99萬元人民幣。同時，項目總投資回收期為3年，效益比可達(dá)到3.8。 該項目可消除青霉素藥渣污染環(huán)境。同時不產(chǎn)生二次污染。（二）抗生素清潔生產(chǎn) 從抗生素制藥廢水的水質(zhì)特點(diǎn)可以看出，該種廢水的生物處理具有一定的難度。因此，在對該類廢水進(jìn)行處理時，應(yīng)盡可能考慮將整個生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，使進(jìn)入廢水處理前的水質(zhì)得到改善，既可以減少污染，又降低污水的處理費(fèi)用。 事實(shí)上，抗生素廢水中的物質(zhì)大都是原料的組分，綜合利用原料資源提高原料轉(zhuǎn)化率始終是清潔生產(chǎn)技術(shù)的一個重要方向，因此需要對原料成分進(jìn)行分析，并建立組分在生產(chǎn)過程中的物料平衡，掌握它們的流向，以實(shí)現(xiàn)對原料的“吃光榨盡”；同時生產(chǎn)用水也要合理節(jié)約，一水多用，采用合理的凈水技術(shù)。生產(chǎn)工藝和設(shè)備的改進(jìn)是一個關(guān)鍵性的問題，工藝改進(jìn)主要是在原有發(fā)酵工藝的基礎(chǔ)上，采用新技術(shù)使工藝水平大大提高。所采用的新技術(shù)主要應(yīng)用于三個方面：工藝改進(jìn)、新藥研制和菌種改造，加強(qiáng)原料的預(yù)處理，提高發(fā)酵效率，減少生產(chǎn)用水，降低發(fā)酵過程中可能出現(xiàn)的染菌等工藝問題；逐漸采用無廢少廢的設(shè)備，淘汰低效多廢的設(shè)備；菌種改造主要利用基因工程原理及技術(shù)。在廢水生物處理前，主要的工作任務(wù)則是微生物制藥用菌的選育、發(fā)酵以及產(chǎn)品的分離和純化等工藝，研究用于各類藥物發(fā)酵的微生物來源和改造、微生物藥物的生物合成和調(diào)控機(jī)制、發(fā)酵工藝與主要參數(shù)的確定、藥物發(fā)酵工程的優(yōu)化控制、質(zhì)量控制等。目前，生物新技術(shù)已得到了廣泛的應(yīng)用，主要包括大規(guī)模篩選的采用與創(chuàng)新，高效分離純化系統(tǒng)的采用，對于制藥廠為改善排放污水水質(zhì)，大大地提高了微生物發(fā)酵技術(shù)和效率，使該類制藥廢水的可處理性得到提高。另外，應(yīng)充分考慮生產(chǎn)過程中廢水的回收和再利用，既可以回收廢水中存在的抗生素等有用物質(zhì)，提高原料的利用率，又可以減少廢水排放量，改善排放廢水水質(zhì)。具有較為可觀的綜合利用價值，能產(chǎn)生較好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益。 我國在這方面做了大量的研究，取得了一定成績。例如，從慶大霉素工藝廢水中回收提取菌絲蛋白；從土霉素提煉廢水回收土霉素鈣鹽；從土霉素發(fā)酵廢液中回收制取高蛋白飼料添加劑；從生產(chǎn)中間體氯代土霉素母液蒸餾回收甲醇；從淀粉廢水中回收玉米漿、玉米油、蛋白粉。又如生產(chǎn)四環(huán)素，對其中一股草酸廢水投加硫酸鈣，反應(yīng)得到草酸鈣，再經(jīng)酸化回收草酸。以青霉素生產(chǎn)廢水為例，其發(fā)酵廢水在中合并分離戊基醋酸鹽后，廢水水質(zhì)有了很大的提高。如表85所示。表85 預(yù)處理后的青霉素發(fā)酵廢水水質(zhì)單位：mg/L參 數(shù)預(yù)處理前含量預(yù)處理后含量BOD5（總固體）（揮發(fā)性固體）（還原性碳水化合物（按葡萄糖計）（總碳水化合物）（NH3-N）（亞硝酸鈉）（硝酸氮）13500280301100065024012003501054190268001080041621391281.91青霉素清潔工藝青霉素是目前生產(chǎn)規(guī)模最大、應(yīng)用最廣的抗生素之一，具有抗菌作用強(qiáng)，療效高和毒性低的優(yōu)點(diǎn)，是治療敏感性細(xì)菌感染的首選藥物。 在提取過程中，應(yīng)用最廣泛的是溶媒萃取方法，而且多用醋酸丁酯為萃取劑，碳酸氫鈉水溶液為反萃取劑，此工藝存在明顯的缺點(diǎn)：.在pH酸性條件下萃取，青霉素降解損失嚴(yán)重；.低溫操作，生產(chǎn)能耗大；.醋酸丁酯水溶性大，溶劑損失大而且回收困難；.反復(fù)萃取次數(shù)很多，導(dǎo)致廢酸和廢水量大。為了降低成本，減少污染物排放，提高成品收率，進(jìn)而增強(qiáng)企業(yè)競爭力，改革舊工藝實(shí)施清潔生產(chǎn)工藝迫在眉睫，下面幾種提取新工藝能較好的克服上述弊端。（1）液膜法提取青霉素工藝液膜法提取青霉素工藝見圖88，系將溶于正癸醇的胺類試劑（LA-2）支撐在多孔的聚丙烯膜上，利用青霉素與胺類的化學(xué)反應(yīng)，把青霉素從膜一側(cè)的溶液中的選擇性吸收轉(zhuǎn)入另外一側(cè)，而且母液中回收青霉素烷酸（6-APA）的收率也較高。膜分離是一種選擇性高、操作簡單和能耗低的分離方法，它在分離過程中不需要加入任何別的化學(xué)試劑，無新的污染源。支撐液膜發(fā)酵液罐反萃取罐圖88 液膜法提取青霉素（2）雙水相萃取提取青霉素工藝采用雙水相體系（ATPS）從發(fā)酵液中提純青霉素見圖89。醋酸鉀醋酸丁酯聚乙二醇固體硫酸銨過濾后的發(fā)酵液PEG富集相雙水相解體系萃取結(jié)晶產(chǎn)品圖89 雙水相萃取青霉素ATPS萃取青霉素工藝過程為：首先在發(fā)酵液中加入8%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）的聚乙二醇（PEG2000）和20%的硫酸氨進(jìn)行萃取分相，青霉素富集于輕相，在用醋酸丁酯從輕相中萃取青霉素。其操作工藝條件和結(jié)果如下。料液：1L，10.25g/L。雙水相體系富集：pH=5.0，T=293K，Yt=93.67。醋酸丁酯萃?。簆H=1.7，T=293K，Yt=92.42。結(jié)晶：晶體質(zhì)量7.228g，純度為88.48。雙水相體系從發(fā)酵液中直接提取青霉素，工藝簡單，收率高，避免了發(fā)酵液的過濾預(yù)處理和酸化操作；不會引起青霉素活性的降低；所需的有機(jī)溶劑量大大減少，更減少了廢液和廢渣的排放量。2維生素C清潔工藝維生素C（Vc）又名抗壞血酸，它不僅是重要的醫(yī)藥產(chǎn)品，近年來其應(yīng)用范圍已擴(kuò)大到食品和飼料等方面，隨著全球?qū)S生素C的需求量不斷擴(kuò)大，其工藝得到了不斷的改進(jìn)。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法是萊氏法，此方法早在20世紀(jì)30年代就研究開發(fā)成功，其合成路線見圖89：此工藝兩次用到酸催化，生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的廢酸液，中間產(chǎn)物純化難，而且反應(yīng)步驟長，勞動強(qiáng)度大，對環(huán)境污染嚴(yán)重。圖89 維生素C的萊氏合成法目前工業(yè)上采用的二次發(fā)酵法，是20世紀(jì)70年代研究出來的，它由發(fā)酵、提取和轉(zhuǎn)化三大步驟組成，屬我國首創(chuàng)，其先進(jìn)性已得到國際上的公認(rèn)，其合成路線如圖810。圖810 維生素C的二次發(fā)酵合成路線該合成中以生物氧化過程代替萊氏路線的部分醇化過程，利用假單胞菌選擇的氧化L-山梨糖C1上的醇羥基成為羧基，省略了丙酮保護(hù)步驟，縮短了工藝，節(jié)約了原料，提高了收率；利用可再生的離子交換樹脂進(jìn)行酸化，避免了兩次酸化，同時避免了使用發(fā)煙硫酸，減少了對設(shè)備的腐蝕，是一條較清潔的生產(chǎn)路線。經(jīng)過二次發(fā)酵后，發(fā)酵液中維生素C的含量只有8%，且殘余的菌絲體、蛋白質(zhì)和懸浮的微粒等雜質(zhì)，從中分離提純維生素C非?？嚯y，為了減少廢物排放量，降低后處理的費(fèi)用，必須改變傳統(tǒng)的加熱沉淀工藝。加熱沉淀法的合成路線見圖811，其缺點(diǎn)是：它是通過氫型樹脂調(diào)解pH值至蛋白質(zhì)等電點(diǎn)后，加熱除去蛋白質(zhì)，既耗能又造成有效成分的巨大浪費(fèi)；發(fā)酵液直接進(jìn)入離子交換樹脂柱，使樹脂表面污染嚴(yán)重，交換容量下降，使柱效率降低；兩次通過交換樹脂柱，帶進(jìn)大量的水分，勢必會增大濃縮的能耗，而超濾法則有效克服了上述缺點(diǎn)。發(fā)酵液加熱凝聚靜置沉降調(diào)pH值結(jié)晶除鹽高速離心冷卻產(chǎn)品圖811 加熱沉淀法分離維生素C超濾是一種膜分離技術(shù)。維生素C的鈉鹽發(fā)酵液通過超濾膜，使維生素C的鈉鹽溶液與菌絲體、蛋白質(zhì)和懸浮微粒等大分子雜質(zhì)分離。超濾提取工藝如圖812。發(fā)酵液超濾除鹽脫色結(jié)晶產(chǎn)品圖812 超濾技術(shù)分離提取維生素C超濾工藝流程圖見圖813。圖813 超濾工藝流程1發(fā)酵液儲藏罐；2泵；3預(yù)濾器；4超濾裝置；5清液儲罐；6背壓閥維生素C發(fā)酵液由泵控制在一定壓力和適當(dāng)流量等條件下，通過纖維超濾裝置，古洛酸鈉清液就不斷透過膜流出，發(fā)酵液中殘余的菌絲、蛋白質(zhì)和微粒則就被截留在另一側(cè)，從而達(dá)到提取分離的目的，收率達(dá)到98%，其主要優(yōu)點(diǎn)如下：.本工藝適合堿法和酸法轉(zhuǎn)化生產(chǎn)維生素C。超濾清液也可用離子交換樹脂酸化為故龍酸溶液，脫色濃縮獲得古洛酸晶體。由于解決了樹脂的污染，使樹脂再生簡化，利用率大為提高，節(jié)省了樹脂用量，降低能耗約10%。.超濾在常壓下操作，能耗低，收率高。由于避免了發(fā)酵池加熱損失，可提高古洛酸的收率。.簡化了提取環(huán)節(jié)，縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提高了效率。.大大降低污染物排放，降低生產(chǎn)成本。四抗生素廢水治理（一）抗生素廢水處理概況 早在20世紀(jì)40年代，隨著抗生素大規(guī)模的生產(chǎn)，人們就開始對抗生素生產(chǎn)廢水的處理進(jìn)行研究。美國、日本等生物技術(shù)發(fā)達(dá)國家于20世紀(jì)五六十年代試驗和建設(shè)的處理設(shè)施，幾乎全部采用好氧生物處理技術(shù)。20世紀(jì)六七十年代后，人們對抗生素生產(chǎn)廢水的處理研究更加深入細(xì)致。表86是國內(nèi)外關(guān)于抗生素生產(chǎn)廢水處理試驗和實(shí)際應(yīng)用情況。表86國內(nèi)、外制藥行業(yè)生物處理方法生產(chǎn)企業(yè)廢水類型處理方法BOD5停留時間/h進(jìn)水/mg.L-1出水/mg.L-1去除率/%去除BOD5負(fù)荷 / kg.m-3.d-1禮萊抗生素厭氧+曝氣等三級生物處理10002500379095明治岐阜發(fā)酵廢水鼓風(fēng)曝氣60042931.2雅培發(fā)酵廢水表面曝氣3100稀至16953園田賴青霉素接觸氧化100001400862.3法門塔發(fā)酵廢水鼓風(fēng)曝氣400010097.51.95天臺制藥潔霉素缺氧+接觸氧化35010094.810.5施貴寶發(fā)酵廢水表面曝氣1600<2598.00.6921天津制藥抗生素氣浮+好氧+氣浮3349101仙居制藥合成廢水接觸氧化+氣浮20002009024浦城生化金霉素廢水厭氧消化33944501685200上藥三廠四環(huán)素接觸氧化84741951.910紅霉素流化床95030972.614濟(jì)寧藥廠抗生素流化床20005007513.3東北制藥黃鏈素流化床168324985.24.4110上藥四廠氨芐青霉素接觸氧化1000200801.52.01014鎮(zhèn)江制藥紅霉素、疬特靈厭氧消化20178339783480東北制藥抗生素單級高效消化器27350300102000902300上藥四廠核糖霉素厭氧+好氧1000040000200010000804624350 為BOD5的數(shù)據(jù) 我國除少數(shù)大型企業(yè)具有二級生物處理設(shè)施并運(yùn)行正常以外，相當(dāng)大的一部分企業(yè)沒有籌建生物處理設(shè)施或已建成但運(yùn)行不正常。如河北省石家莊市某制藥廠是生物化學(xué)制藥中抗生素的主要生產(chǎn)廠，該廠采用的厭氧好氧法治理廠區(qū)廢水，其COD去除率達(dá)到80%以上，而且很穩(wěn)定。再如遼寧省某制藥廠，該廠采用二級生物處理廢水，其COD、硝基苯等污染物去除率也在70%75%。抗生素生產(chǎn)廢水中主要的污染物是發(fā)酵母液，為高濃度有機(jī)廢水，含有相當(dāng)數(shù)量的有機(jī)物，其主要成分及含量隨抗生素品種數(shù)提取方法不同而有顯著的差別。但COD高達(dá)5000mg/L20000mg/L，總氮量為600mg/L1000mg/L。對于不同的抗生素廢水需選擇適當(dāng)?shù)墓に嚱M合，方可滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。一般而言對于這一類廢水采用圖814所示的抗生素廢水處理基本工藝流程。表87為部分抗生素廢水采用厭氧好氧工藝的情況。表88為部分制藥廢水厭氧處理情況。加藥污泥加藥后處理預(yù)處理廢水調(diào)節(jié)池厭氧反應(yīng)器好氧沉淀污泥處理排放曝氣回流水或稀釋水生活污水預(yù)處理圖814 高濃度制藥廢水處理的基本工藝流程表87 國內(nèi)部分制藥廢水治理工程及試驗成果序號抗生素種類規(guī)模/m3.d-1處理工藝進(jìn)水COD/mg.L-1出水COD/mg.L-1去除率/%1潔霉丁醇提取200水解-厭氧-好氧-混凝吸附2157583.599.62利福平、氧氟沙星、環(huán)丙沙星450篩網(wǎng)-調(diào)節(jié)-氣浮-缺氧-好氧-沉淀-氣浮-過濾15000320008023099.33螺旋霉素中試調(diào)節(jié)-氣浮-厭氧-好氧-沉淀-過濾14000150994青霉素、土霉素、麥迪霉素、慶大霉素小試、中試調(diào)節(jié)-氣浮-厭氧-好氧-沉淀-過濾400010000110200985某原料及中間體藥廠1500調(diào)節(jié)-隔油-AB法160012092.5表88 部分制藥廢水厭氧處理情況序號種類進(jìn)水COD/mg.L-1COD負(fù)荷/kg.m-3.d-1COD去除率/%1卡那霉素及味精廢水5000101380902慶大、螺旋霉素及檸檬酸2345011.759093.53維生素C10000011.2964抗生素提取廢水40000600003905鏈霉素廢水760013000202675856青霉素等抗生素廢水40003575851深井曝氣工藝處理制藥廢水（1）深井曝氣工藝在制藥行業(yè)的應(yīng)用北京市某設(shè)計院從20世紀(jì)70年代起，首先進(jìn)行了深井工藝的開發(fā)研究，并在研究的基礎(chǔ)上，吸取國外的新成果，推出多種型式的深井裝置，進(jìn)行技術(shù)的推廣應(yīng)用工作。該計院在對深井曝氣工藝研究探討的基礎(chǔ)上，19801983年同遼寧某制藥廠協(xié)作，開展了深井曝氣處理制藥廢水的試驗研究。試驗井規(guī)模0.5mH80m，同心圓式結(jié)構(gòu)，分離采用真空脫氣加重力沉淀方式。處理制藥工業(yè)廢水的效果如表89所示。結(jié)果表明，深井曝氣法能在高COD負(fù)荷（27kg/m3.d）和BOD負(fù)荷(2kg/kgMLSS.d)條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，處理廢水快速高效，且具有占地省、能耗低，能直接處理高濃度廢水，產(chǎn)泥量少，耐受沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，不發(fā)生污泥膨脹，處理效果不受嚴(yán)寒氣溫影響，操作管理簡單等突出優(yōu)點(diǎn)。表86 深井法與普通曝氣法處理制藥廢水試驗數(shù)據(jù)項 目深井法普通法處理水量/m3.d-19680.4360.05停留時間/h4.95.813.214.5進(jìn)水COD濃度/mg.L-131056707111423300進(jìn)水BOD濃度mg.L-12021414164681900COD去處率/%84.584.68277.7BOD去處率/%94.596.596.193.3（MLSS）/g.L-16.5910.111.644.9（MLVSS）/g.L-15.487.939.123.63（SVI）/mL.g-1849672160280COD-V負(fù)荷/kg.m-3.d-115.227.620.35.52COD-VSS負(fù)荷/kg.kg.d-12.693.492.221.52BOD-V負(fù)荷/kg.m-3.d-19.917.111.83.14BOD-VSS負(fù)荷/ kg.kg.d-11.872.151.290.86BOD（去除）處理電耗/kW.h.kg-10.4190.2770.4010.76 在已經(jīng)取得試驗研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前國內(nèi)深井施工設(shè)備與技術(shù)的現(xiàn)狀，按照因地制宜和充分吸取國外深井技術(shù)發(fā)展的新成果的原則，深井曝氣工藝已得到很好的推廣，先后多個制藥廠家采用深井曝氣工藝處理制藥廢水，其概況示于表810。