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【摘要】伴随着我国临床医疗水平的不断提升，抗生素药物寻觅到了广阔的发展空间，与此同时也面临着非常严峻的挑战。目前抗生素被应用于感染性疾病控制、动植物病害防治、身体健康保障等领域，而且抗生素类型也呈现不断增加趋势，我国已经成为国际上主要的抗生素制剂生产国之一。但是因为生产技术及工艺的制约，抗生素在生产过程中不能完全达到理想的原料利用、提炼纯度及残留抗菌素含量控制效果，这一情况如果没有得到有效管理，势必会对环境造成严重污染，同时阻碍制药企业走上可持续发展道路。由此可知，针对抗生素制药废水探讨研究科学有效的处理方案是非常重要的，本文首先阐述抗生素制药废水的来源及特征，然后深入分析几种生化处理措施，包括好氧处理法、厌氧处理法、好氧-厌氧联合处理法、水解酸化处理法等内容，最后再对全文进行概括总结，希望能够给予相关工作者一些借鉴及帮助。
【关键词】抗生素；制药废水；生化处理；探讨分析
1抗生素制药废水的来源和特点
我国抗生素的生产主要以粮食、糖蜜等为主要原料，相关工艺有微生物发酵、过滤、萃取结晶、化学方法提取、精制等，产生废水包括提取和精制发酵废水；溶剂回收浓废水；生产设备洗涤和地板冲洗用水；废冷却水；发酵罐排放的废发酵母液。废水中污染物的主要成分为：发酵残余营养物、发酵代谢物、酸、碱、有机溶剂和其它化工原料等。其特点为：难降解有机物浓度高，废水水量、水质变化幅度大、规律性差，废水中含有抗生素药物和大量胶体物质，pH变化大，带有颜色和气味。
2.抗生素制药废水的生化处理方式
2.1好氧处理法
这种处理方式能够比较彻底去除有机污染物质，是生化废水处理环节中必备的方式，但是因为抗生素废水有生物毒性且有机物浓度数值较高，只采用好氧处理方式很难实现预期目标，因此在施行工艺之前应该就废水进行科学的预处理，从而充分发挥好氧法的潜在职能。
现阶段几种比较成熟有效的抗生素制药废水方式为序批式活性污泥法（SBR）、膜生物反应器（MBR）、氧化沟、接触氧化、变形工艺等。
膜生物反应器（MBR）处理方式不需要沉淀池，能够获得非常理想的固液分离结果，但是在有效去除有机物的同时可能会产生较高的污泥产率问题。序批式活性污泥法（SBR）在不同时间段中会体现出差异性的推流态分布特征，水力流态呈现混合状态，整体运用时具有理想稳定性及灵活性，受到广大使用者的欢迎及青睐。序批式活性污泥法（SBR）也不需要沉淀池，但在处理高浓度废水时需要保持较高污泥浓度，运行周期也比较长导致进水时间和反应池组数不能达成一致，所以需要在反应池前后都适当添加水力来调整容积。接触氧化法具有较高的处理负荷，无需搅拌设备、不存在污泥膨胀问题。但是，在实际运行过程中可能存在填料流失和容积利用率偏低等问题；在处理抗生素废水时，如果进水浓度高，池内还会出现大量泡沫，需采取防治和应对措施。
在小诺霉素发酵废水处理中采用有活性污泥法，进水COD浓度数值在2g/L之内时可以获得85.4%～89.7%的去除率；含制药残液废水阴在使用生物接触氧化法下可以达到我国相关排放标准；四环素工业废水采用生物膜法，2d内驯化微生物对废水COD的去除机率为76%，浓度数值较高时搭配粉煤灰可获得高达88.8%的去除率，好氧生化法还能处理土霉素、卡那霉素、联苯氧甲基四环素等废水，去除率大约为80%。
2.2厌氧处理法
日前我国在处理较高浓度数值的有机废水时基本上都采用厌氧生化方式，这种工艺不需要曝气，耗能少，只需要少量的营养物，有机物负荷高，具有较广的水温适应范围，活性厌氧污泥能够长时间保存，产生污泥机率小，生物污泥脱水难度系数低。抗生素制药废水常用的厌氧处理方式有厌氧折流板反应器、厌氧流化床、升流式厌氧污泥床（UASB）等，但实际应用的案例较少，主要在试验研究领域中出现。如果采用厌氧法处理较高浓度数值抗生素制药废水时，出水COD在1000一4000mg/L之间，如果不能直接排放要再进行好氧处理才能确保满足相应标准。但是原水里存在大量有机酸等易溶解物质，而且在厌氧阶段中需要使用甲烷化，运行及操作各个方面要求非常严格，甲烷化后剩余物质基本上都是不能被厌氧消化或较难降解的产物，因此虽然只需要进行较低负荷的后期好氧处理，整体效率却不尽人意。
2.3好氧-厌氧联合处理法
伴随着抗生素制药废水处理研究力度的不断深入，好氧-厌氧联合处理方式开始获得了人们的关注，在联合条件下两种方法能够相互补充，弥补对方存在的不足，促进获得理想的处理效果。好氧、厌氧两种方式都是制药废水的有效处理方式，厌氧处理方式由于能够在高浓度数值废水中发挥作用，并且能够显著提升废水的可生化性而得到更广泛的应用。然而抗生素废水里会残留有一些毒性物质，导致厌氧微生物活性处于受抑制状态，迅速削减了反应池中去除有机物的效率，不仅无法达到处理标准，情况严重甚至会影响整个生化体系的运转，由此可知厌氧法不适宜抗生素废水的处理。
厌氧段处理是利用高效厌氧工艺容积负荷高、COD去除效率高、耐冲击负荷的优点，减少稀释水量并且能较大幅度地削减COD，以降低基建、设备投资和运行费用，井回收沼气。厌氧段还能发挥脱色作用，在处理高色度抗生素废水时可以获得较佳效果。好氧段的最终目的是对厌氧段出水再次进行处理确保满足标准排放要求，综合起来看应该联合使用生物接触氧化和序批式活性污泥法（SBR）处理方式，这样才能实现预期处理目标。
2.4水解酸化处理法
水解酸化兼性菌同厌氧法专性产甲烷菌相比对pH值、氧化还原电位、温度等均有更广的适用范围，同时对多种抗生素有的生物毒性有较强的抵抗能力，因此水解酸化法在抗生素废水处理中体现了广泛的适应性，使得水解酸化法得到推广。水解酸化和厌氧处理方式的基本原则大概相似，都要与好氧处理法联合使用，构成“水解酸化-好氧”工艺，在水解酸化作用下削减并逐渐清除抗生素废水里的生物毒性，迅速提升可生化性，而且有机物去除率在15%～20%之间。这种联合处理方式主要有水解酸化-接触氧化、水解酸化-序批式活性污泥法（SBR）等。在施行时需要注意残余抗生素浓度、废水可生化性、高浓度氨氮、高浓度硫酸盐、pH值等影响因素的控制。 高浓度硫酸盐引发的基质竞争作用和硫化物产生的毒害作用都有可能对系统产生影响；水解酸化过程基本不能改变氨氮浓度，原水中的高浓度氨氮进入好氧过程后对好氧系统微生物有明显的抑制作用，会导致微生物休眠或死亡，需要采取紧急措施来恢复系统，并对原水的高浓度氨氮进行预处理；抗生素废水一般都具有较高的可生化性，科室因为废水里有残余抗生素会阻碍微生物活性作用的发挥，而水解酸化则可以对抗生物毒性及抑制作用，为联合处理方法清除效果奠定基础；在水解酸化时废水最好呈弱碱性，而在好氧处理时则应该接近中性。
3.结束语
抗生素废水是一种含难降解物质、生物毒性物质，色度高的有机废水，实践表明生化法仍然是国内大多数高浓度难降解有机工业废水处理工程的首选工艺，可以根据废水的水质不同，选择不同的方法组合起来对废水进行处理。从目前来看，生化处理一种较佳的适用措施，能够针对抗生素制药废水实际情况构成不同的联合方案，从而确保科学有效的进行处理，最终满足废水排放标准，减少污染现象出现的机率。
【参考文献】
[1]赵艳锋，王树岩.高浓度制药废水处理实例[J].水处理技术.2008.32（03）：245-246.
[2]阮林高，徐亚同，丁浩.抗生素制药废水处理研究进展[J].上海化工.2007.34（04）：369-370.
[3]姚彦红，林波.抗生素制药废水的污染特点及处理研究进展[J].江西化工.2008.41（04）：478-479.
[4]马捷.浅谈制药废水的处理工艺分析[J].中小企业管理与科技（上半月）.2008.25（02）：601-602.
[5]何奕，王俊凯，吴涛.物化+生化工艺处理甲醇生产废水工程实例[J].山西建筑.2007.20（10）：390-390.
[6]赵阳，孙体昌.制药废水处理技术及研究进展[J].绿色科技.2010.29（11）：823-824.
[7]周岩枫，张福贵，刘继亮.关于制药工业生产废水特点分析及其处理方式的选择[J].黑龙江环境通报.2009.40（02）：647-648.
[8]史密伟.抗生素废水处理技术分析[J].中国西部科技.2009.27（20）：407-408.
[9]赵立军，舒小琳，陈进富，靳炜.抗生素废水碱回收与生化处理试验研究[J].环境工程学报.2009.30（08）：903-904.
[10]韩沛，龚文琪，王宗华.抗生素废水处理工程改进及应用[J].水处理技术.2008.21（11）：1047-108.
【关键词】抗生素；制药废水；生化处理；探讨分析
1抗生素制药废水的来源和特点
我国抗生素的生产主要以粮食、糖蜜等为主要原料，相关工艺有微生物发酵、过滤、萃取结晶、化学方法提取、精制等，产生废水包括提取和精制发酵废水；溶剂回收浓废水；生产设备洗涤和地板冲洗用水；废冷却水；发酵罐排放的废发酵母液。废水中污染物的主要成分为：发酵残余营养物、发酵代谢物、酸、碱、有机溶剂和其它化工原料等。其特点为：难降解有机物浓度高，废水水量、水质变化幅度大、规律性差，废水中含有抗生素药物和大量胶体物质，pH变化大，带有颜色和气味。
2.抗生素制药废水的生化处理方式
2.1好氧处理法
这种处理方式能够比较彻底去除有机污染物质，是生化废水处理环节中必备的方式，但是因为抗生素废水有生物毒性且有机物浓度数值较高，只采用好氧处理方式很难实现预期目标，因此在施行工艺之前应该就废水进行科学的预处理，从而充分发挥好氧法的潜在职能。
现阶段几种比较成熟有效的抗生素制药废水方式为序批式活性污泥法（SBR）、膜生物反应器（MBR）、氧化沟、接触氧化、变形工艺等。
膜生物反应器（MBR）处理方式不需要沉淀池，能够获得非常理想的固液分离结果，但是在有效去除有机物的同时可能会产生较高的污泥产率问题。序批式活性污泥法（SBR）在不同时间段中会体现出差异性的推流态分布特征，水力流态呈现混合状态，整体运用时具有理想稳定性及灵活性，受到广大使用者的欢迎及青睐。序批式活性污泥法（SBR）也不需要沉淀池，但在处理高浓度废水时需要保持较高污泥浓度，运行周期也比较长导致进水时间和反应池组数不能达成一致，所以需要在反应池前后都适当添加水力来调整容积。接触氧化法具有较高的处理负荷，无需搅拌设备、不存在污泥膨胀问题。但是，在实际运行过程中可能存在填料流失和容积利用率偏低等问题；在处理抗生素废水时，如果进水浓度高，池内还会出现大量泡沫，需采取防治和应对措施。
在小诺霉素发酵废水处理中采用有活性污泥法，进水COD浓度数值在2g/L之内时可以获得85.4%～89.7%的去除率；含制药残液废水阴在使用生物接触氧化法下可以达到我国相关排放标准；四环素工业废水采用生物膜法，2d内驯化微生物对废水COD的去除机率为76%，浓度数值较高时搭配粉煤灰可获得高达88.8%的去除率，好氧生化法还能处理土霉素、卡那霉素、联苯氧甲基四环素等废水，去除率大约为80%。
2.2厌氧处理法
日前我国在处理较高浓度数值的有机废水时基本上都采用厌氧生化方式，这种工艺不需要曝气，耗能少，只需要少量的营养物，有机物负荷高，具有较广的水温适应范围，活性厌氧污泥能够长时间保存，产生污泥机率小，生物污泥脱水难度系数低。抗生素制药废水常用的厌氧处理方式有厌氧折流板反应器、厌氧流化床、升流式厌氧污泥床（UASB）等，但实际应用的案例较少，主要在试验研究领域中出现。如果采用厌氧法处理较高浓度数值抗生素制药废水时，出水COD在1000一4000mg/L之间，如果不能直接排放要再进行好氧处理才能确保满足相应标准。但是原水里存在大量有机酸等易溶解物质，而且在厌氧阶段中需要使用甲烷化，运行及操作各个方面要求非常严格，甲烷化后剩余物质基本上都是不能被厌氧消化或较难降解的产物，因此虽然只需要进行较低负荷的后期好氧处理，整体效率却不尽人意。
2.3好氧-厌氧联合处理法
伴随着抗生素制药废水处理研究力度的不断深入，好氧-厌氧联合处理方式开始获得了人们的关注，在联合条件下两种方法能够相互补充，弥补对方存在的不足，促进获得理想的处理效果。好氧、厌氧两种方式都是制药废水的有效处理方式，厌氧处理方式由于能够在高浓度数值废水中发挥作用，并且能够显著提升废水的可生化性而得到更广泛的应用。然而抗生素废水里会残留有一些毒性物质，导致厌氧微生物活性处于受抑制状态，迅速削减了反应池中去除有机物的效率，不仅无法达到处理标准，情况严重甚至会影响整个生化体系的运转，由此可知厌氧法不适宜抗生素废水的处理。
厌氧段处理是利用高效厌氧工艺容积负荷高、COD去除效率高、耐冲击负荷的优点，减少稀释水量并且能较大幅度地削减COD，以降低基建、设备投资和运行费用，井回收沼气。厌氧段还能发挥脱色作用，在处理高色度抗生素废水时可以获得较佳效果。好氧段的最终目的是对厌氧段出水再次进行处理确保满足标准排放要求，综合起来看应该联合使用生物接触氧化和序批式活性污泥法（SBR）处理方式，这样才能实现预期处理目标。
2.4水解酸化处理法
水解酸化兼性菌同厌氧法专性产甲烷菌相比对pH值、氧化还原电位、温度等均有更广的适用范围，同时对多种抗生素有的生物毒性有较强的抵抗能力，因此水解酸化法在抗生素废水处理中体现了广泛的适应性，使得水解酸化法得到推广。水解酸化和厌氧处理方式的基本原则大概相似，都要与好氧处理法联合使用，构成“水解酸化-好氧”工艺，在水解酸化作用下削减并逐渐清除抗生素废水里的生物毒性，迅速提升可生化性，而且有机物去除率在15%～20%之间。这种联合处理方式主要有水解酸化-接触氧化、水解酸化-序批式活性污泥法（SBR）等。在施行时需要注意残余抗生素浓度、废水可生化性、高浓度氨氮、高浓度硫酸盐、pH值等影响因素的控制。 高浓度硫酸盐引发的基质竞争作用和硫化物产生的毒害作用都有可能对系统产生影响；水解酸化过程基本不能改变氨氮浓度，原水中的高浓度氨氮进入好氧过程后对好氧系统微生物有明显的抑制作用，会导致微生物休眠或死亡，需要采取紧急措施来恢复系统，并对原水的高浓度氨氮进行预处理；抗生素废水一般都具有较高的可生化性，科室因为废水里有残余抗生素会阻碍微生物活性作用的发挥，而水解酸化则可以对抗生物毒性及抑制作用，为联合处理方法清除效果奠定基础；在水解酸化时废水最好呈弱碱性，而在好氧处理时则应该接近中性。
3.结束语
抗生素废水是一种含难降解物质、生物毒性物质，色度高的有机废水，实践表明生化法仍然是国内大多数高浓度难降解有机工业废水处理工程的首选工艺，可以根据废水的水质不同，选择不同的方法组合起来对废水进行处理。从目前来看，生化处理一种较佳的适用措施，能够针对抗生素制药废水实际情况构成不同的联合方案，从而确保科学有效的进行处理，最终满足废水排放标准，减少污染现象出现的机率。
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