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我国是制药大国，制药工业被列为重点治理的12个行业之一。随着制药工业水污染物排放标准的日益严格，现有废水处理技术难以达到排放标准。纳滤膜技术作为废水处理领域的一种新兴技术，受到了广泛关注，但其在工业废水处理中的应用还缺乏系统研究。因此，本文采用纳滤膜技术对实际抗生素制药废水二级生化出水进行深度处理研究，在纳滤膜预处理、纳滤膜组件筛选及其操作参数优化、膜污染形成机制及其控制等方面开展系统研究，并通过实验室小试—现场中试—示范工程研究，研发适于抗生素制药废水深度处理的纳滤膜技术，以期为纳滤膜技术在抗生素制药废水处理中的推广应用提供科技支撑。 针对常规工艺处理抗生素制药废水二级生化出水中有机物含量较高的水质特征和纳滤膜处理要求，本研究以去除有机物为目的，采用活性炭过滤作为纳滤膜预处理方法。通过静态试验筛选出KC16杏壳颗粒活性炭为最优炭种，其吸附过程可用Langmuir方程描述，符合准二级吸附动力学模型。动态试验结果表明在滤速为1.0m/h，柱高为1200mm，进水COD约为400mg/L时，出水COD可小于120mg/L，预处理每吨抗生素制药废水生化出水的活性炭用量为2.45kg。 纳滤膜组件筛选及其参数优化的小试试验结果表明，不同膜组件的性能存在较大差异，从GE、Sepro、Synder三个厂家的纳滤膜组件中筛选出GE公司的DK膜作为小试纳滤膜组件，并优化了纳滤膜操作参数分别为TMP10bar，pH6.0，进水流量为8L/min。统计分析结果表明TMP对纳滤膜通量和单价阴离子的去除具有显著影响(P＜0.05)，纳滤膜种类对废水中除Na+、K+以外的各种物质去除影响显著，pH对污染物去除和纳滤膜通量均无显著性影响。 现场中试结果表明，MBR可直接作为纳滤膜深度处理抗生素制药废水的预处理工艺。因NF90膜对盐度（主要为单价离子）的截留效率远高于DK膜，故筛选NF90膜作为中试纳滤膜组件。据此构建了基于纳滤膜浓水回流的MBR-NF组合工艺，系统运行稳定，纳滤膜产水的TOC、NH4+-N和TP浓度稳定在5.52mg/L、0.68mg/L和0.34mg/L，浊度稳定在0.15NTU，抗生素去除率高达95％以上。通过纳滤膜浓水回流，该系统的水回收率达到92％。经济分析结果表明，厌氧-MBR-NF组合工艺处理抗生素制药废水的吨水处理费用为11.521元，并且吨水可产生3.82元的经济效益。 中试结果表明，抗生素制药废水二级生化出水的有机物种类主要为蛋白质、多糖和腐殖酸类物质，这些物质可被纳滤膜有效截留，并通过纳滤膜浓水回流到MBR被进一步生物降解;浓水回流对MBR系统的处理效果有一定影响，但不会破坏MBR系统活性污泥的微生物群落结构。 基于上述研究结果，构建了处理规模为300m3/d纳滤膜深度处理抗生素制药废水示范工程，示范工程运行稳定，产水COD为19mg/L，电导率去除率达到83.8％，这为纳滤膜深度处理抗生素制药废水的推广应用具有重要意义。 膜污染机理及其控制的研究结果表明，纳滤膜深度处理抗生素制药废水的膜污染类型主要为有机物污染，DK膜的污染程度大于NF90膜，对UV254响应高的有机物质易对NF90膜造成污染。可溶性微生物代谢物(SMP)和芳香类蛋白质Ⅱ类物质是产生有机物污染的主要物质，疏水性的腐殖酸类物质不易对纳滤膜造成污染。采用酸(HCl，pH2.5)、碱(0.1wt％NaOH+0.03wt％SDS，pH10.5)共同清洗可达到较好的纳滤膜清洗效果。处理活性炭出水时，宜采用先酸洗后碱洗的清洗策略;处理MBR出水时，宜采用先碱洗后酸洗的清洗策略。