伏立康唑废水处理工艺探讨

第 34卷第 3期 2009年 3月 环境科学与管理 ENV IRO NM ENTAL SC IENCE AND M ANAGEM ENT Vol134 No13 Mar. 2009 收稿日期 : 2008 - 12 - 01 作者简介 :段学华 (1976 - ) ,女 ,汉族 ,山东德州人 ,毕业于南京大学 , 师 ,主要从事环境影响评价工作。 文章编号 : 1673 - 1212 (2009) 03 - 0076 - 02 伏立康唑废水处理工艺探讨 段学华 ,刘成华 ,丁世刚 (德州市环境保护科学研究所 ,山东 德州 253023) 摘 　要 :在伏立康唑废水的来源及特点的基础上 ,介绍了伏立康唑废水处理工艺 :焚烧处理、物化 +生 化处理方法以及多种方法的综合处理等。经过应用及其处理效果分析比较 ,确定了处理该废水的最佳 ,即 采用“预处理 (催化氧化、电解 ) +厌氧 +好氧 +过滤 ”的多种方法综合处理工艺 ,可使出水指标达到国家排放 。 关键词 :伏立康唑废水 ;废水处理技术 ;多种方法综合处理 中图分类号 : X703 文献标识码 : A The D iscusstion on the Technology of the Treatment on Voriconazole W astewater Duan Xuehua, L iu Chenghua, D ing Shigang ( Environmental Protection Institution of Dezhou, Dezhou 253023, China) Abstract:Based on the analysis of the sources and characteristics of the Voriconazole W astewater, the different technologies of the treatment on Voriconazole wastewater and their effects were introduced. Through the analysis of various technologies and comparism of their effects, the best solution was determ ined. That was the comp rehensive p rocess of“p retreatment(Oxidation, e2 lectrolysis) + anaerobic + aerobic + filter”. Through this p rocess, the effluent could meet the discharge standard in our country. Key words: voriconazole wastewater; wastewater treatment technology; comp rehensive p rocess 　　伏立康唑 (Voriconazole)商品名 Vfend,化学名 称 (2R, 3S) - 2 - (2, 4 - 二氟苯基 ) - 3 - (5 - 氟 - 4 -嘧啶 ) - 1 - (1H - 1, 2, 4 - 三唑 - 1 - 基 ) - 2 - 丁醇 ,是一种合成的三唑类药物 ,为第二代合成的氟 康唑衍生物。作为新型的抗真菌药 ,它具有抗菌谱 广、抗菌效力强的特点 ,尤其对于侵袭性曲霉菌侵润 感染疗效好 ,用于侵袭性曲霉病、波伊德假霉样真菌 及足放线病菌属感染、镰刀菌属感染的治疗 [ 1 - 2 ]。 目前 ,该药物已被许多国家应用于临床 ,并取得满意 的疗效。 1　伏立康唑废水的来源及特点 伏立康唑是以氟代乙酸乙酯为原料 ,经缩合、溴 代、加氢、拆分等反应 ,合成的具有光学活性的抗真 菌药物 ,废水主要来自萃取、洗涤及设备清洗等工 序 ,是治理难度大的有毒、有机废水之一 ,该废水主 要特点如下 : (1)为高浓度有机废水 ,在常温下呈深黄色 ,不 仅 TOC高 ,而且成分复杂 ,含盐酸三乙胺盐 (C6 H15 N ·HCl)、磷酸三乙胺盐 ( C6 H15 N ·H3 PO4 )、琥珀酰 亚胺、醋酸、四氢呋喃、EDTA二钠、左旋樟脑磺酸钠 盐等杂环化合物。 (2)废水可生化性较差 , BOD5 与 COD之比为 011左右 ,并因含有杂环和高盐分对生物菌种有毒 性作用 ,造成降解困难。 (3) pH波动大 ,间歇排放。 2　伏立康唑废水的治理 伏立康唑废水的处理方法可归纳为以下几种 : 焚烧处理方法、物化 +生化处理方法以及多种方法 的综合处理等 ,现分别就各种方法的优势及不足进 行分析。 2. 1　焚烧处理方法 焚烧法处理是将含高浓度有机物的废液在高温 下进行氧化分解 ,使有机物转化为水、二氧化碳等无 害物质的处理工艺。不足之处是焚烧炉一次性投资 较高 ,且焚烧法处理费用较高 ,吨废水处理费用为 ·67· 第 34卷第 3期 2009年 3月 段学华等·伏立康唑废水处理工艺探讨 Vol134 No13 Mar. 2009 300元左右 ,并且该废水为间歇排放 ,不能使其连续 运行 ,同时焚烧废气处理不当还会造成大气污染。 2. 2　物化 +生化处理方法 根据国内对伏立康唑生产废水处理的研究 ,物 化处理在最佳絮凝条件下 , COD总的去除率为 28% 左右 ;生化处理单元需循环回用水稀释 , COD进水 浓度控制在 10 000 mg/L以下 ,保持生化池中 DO在 4 mg/L左右 ,高负荷生化池处理 10天后出水 COD 在 350 mg/L左右 ;最后再进行混凝沉淀 ,出水 COD 浓度为 190 mg/L左右。从工程废水处理角度考虑 , 该研究成果用于伏立康唑废水处理存在的问题有 : (1)物化单元 COD去除率低 ,物化出水 COD浓度在 34 000 mg/L以上 ; ( 2 )生化处理废水需要稀释 4 倍 ,造成废水量大大增加 ,此时 BOD5 /COD为 0132, 具有可生化性 ,生化处理效果不会太高 ; (3)有必要 增加厌氧处理单元或兼氧预处理 ,以提高生化效率 ; (4)生化处理进水 COD浓度高需进行稀释 ,废水量 加大 ,池容较大 ,造成工程投资大 ,处理周期长 ,后期 降解慢 ,在工程上是不易控制的 ,且生化处理出水 COD应远高于研究数值 ,即使增加一级混凝沉淀 , 实现达标排放仍是不现实的。因此笔者认为该研究 成果用于伏立康唑废水处理存在耗时长、管理不便、 投资大等不利条件 ,并且不能保证废水达标排放。 2. 3　多种方法的综合处理 多种方法的综合处理即采用“预处理 (催化氧 化 ) +UASB厌氧处理 +好氧 +过滤 ”处理工艺 [ 3 ] , 其处理工艺流程图见图 1。 图 1　废水处理工艺流程图 2. 3. 1　预处理 (催化氧化 ) 由于废水中含氮的杂环化合物对生物菌种有毒 性作用 ,因此 ,首先利用 Fonton试剂的强氧化性对 废水中含氮的杂环化合物进行化学氧化处理。调节 pH值在 2～3之间 ,以使 Fonton试剂达到最佳处理 效果 ,含氮的杂环化合物在 Fenton试剂作用下发生 强烈的物理和化学反应 ,有机分子结构发生变形 ,甚 至被破坏 ,废水可生化性由 011提高至 015左右 ,以 适应后续生化系统的稳定运行 ,过氧化氢 ( 25% )投 加量以占需处理废水量的 014% ～016%为宜。预 处理后出水的 TOC去除率可达到 60%左右。 2. 3. 2　UASB厌氧处理 预处理后的废水 COD仍比较高 ,如果单独采用 好氧或厌氧处理 ,在技术上是不可行的 ,只有将厌氧 和好氧接合起来 ,充分发挥其各自的优势 ,才能保证 废水的达标排放。 UASB反应器为上流式厌氧污泥床 ,废水由反 应器底部进入。反应器主体含有大量的厌氧污泥 , 由于废水以一定流速自下而上流动以及生物降解过 程产生大量沼气的搅拌作用 ,废水与污泥充分混合 , 有机质被吸附分解 ,最终转化为甲烷、二氧化碳、水、 硫化氢和氨 ,所产生沼气 (主要是甲烷 )由上部的三 相分离器的集气室排出 ,含有悬浮污泥的废水进入 三相分离器的沉降区。由于沼气从水中分离而失去 搅拌作用 ,废水在上升过程中变得比较平稳 ,其中沉 淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分 , 使反应器内有较高的污泥浓度 ,保证了后继处理的 正常进行。在运行过程中 , UASB 反应器内能够形 成沉淀性能良好的颗粒污泥 ,能够允许较大的上流 速度和很高的容积负荷。 由于厌氧处理过程中起主要代谢作用的产酸菌 和产甲烷菌具有相对不同的生物学特征 ,因此可以 分别构造适合其生长的不同环境条件 ,利用产酸菌 生长快、对毒物敏感性差的特点将其作为厌氧过程 的首段 ,以提高废水的可生化性 ,减少废水的复杂成 分及毒性对产甲烷菌的抑制作用 ,提高处理系统的 抗冲击负荷能力 ,进而保证后续复合厌氧处理系统 的产甲烷阶段处理效果的稳定性。 2. 3. 3　接触氧化 经预厌氧处理后的废水经调节 pH值 7～10后 进入生物接触氧化池 ,采用高效表面曝气机 ,使整个 反应区内污水与活性菌胶团充分混合 ,起到充分搅 拌作用 ,同时在表面形成浪花 ,与空气充分接触充 氧 ,在高速的混合状态下 ,废水中的有机物被菌胶团 吸附 ,水解 ,而后被微生物分解成 (下转第 86页 ) ·77· 第 34卷第 3期 2009年 3月 林海等·倒置 A 2 /O工艺出水指标预测和评价方法的研究 Vol134 No13 Mar. 2009 [ 6 ]甘晓明 ,邢绍文 ,徐高田 ,等. 倒置 A2 /O污水处理工 艺的特点及应用实例 [ J ]. 环境工程学报 , 2007, 1 ( 6) : 69 - 71. 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(上接第 77页 ) 二氧化碳和水及细胞物质。 2. 3. 4　纤维过滤 纤维过滤过程中回转机具对纤维丝施以压榨 , 使其纤维丝纵向之间孔隙变小 ,水中的悬浮物均被 挡住留在纤维丝外 ,过滤后得到清洁的处理水。当 过滤器内被截留的悬浮污物 (杂质 )增多 ,处理水量 下降 ,压力达到设定值时 ,自动进入反冲洗过程 ;反 洗时让过滤器的压榨机具放松 ,使过滤纤维的孔隙 在舒张的状态下 ,用压缩空气和处理水反冲洗 ,将污 物通过排放管排除 ,然后又自动进入过滤程序 ,从而 实现去污存清的原理。 经上述多种方法的综合处理工艺处理后 ,废水 的 COD总的去除率可达 98%以上 ,确保废水达标排 放。并且该工艺污水处理耗时短、管理方便、不会产 生二次污染。 3　结论 通过以上对该废水的实验研究得出了运行的最 佳工艺 ,即对该类制药废水的处理宜采用多种方法 综合处理。首先 ,进行预处理 ,采用催化氧化去除废 水中部分 TOC,并提高废水的可生化性 ,在这一阶 段 ,处理后出水的 TOC去除率可达到 60%左右 ,可 生化性也大大提高 , BOD /COD 达到 015左右。其 次 ,采用厌氧和好氧相接合工艺去除废水中 95%以 上的 COD。最后 ,采用纤维过滤工艺进一步去除水 中剩余的 COD ,同时去除由于曝气而产生的悬浮 物 ,经该滤池过滤后即可去除 90%的 SS。经上述工 艺处理后的废水可达到排放标准的要求。经初步计 算 ,采用上述方法处理 1 t该种制药废水只需运行费 用 4. 5元 ,仅占焚烧法运行费用的 115% (焚烧法处 理 1 t该废水需 300元 ) ,同时也可减少采用焚烧法 而带来的空气污染问题。该工艺同时也为其他难降 解有机废水的处理提供了有益的借鉴。 此外 ,针对伏立康唑废水可生化性差的特点 ,可 以与其他可生化程度较高的废水 ,如城市生活污水 或其他的食品工业废水等共同处理 ,开展废水的综 合防治 ,降低处理浓度和处理成本。同时 ,在伏立康 唑生产过程中 ,应加强清洁生产工艺的研究 ,提高原 料的利用率以及中间产物和副产品的综合回收利用 率。 参考文献 : [ 1 ]封宇飞 ,雷静 ,傅德兴. 新一代三唑类抗真菌药物伏 立康唑 [ J ].中国新药杂志 , 2003, 12 (1) : 27 - 29. 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