阿维菌素废水处理的研究王强

第40卷第6期辽宁化工Vol.40，No.62011年6月LiaoningChemicalIndustryJune，2011收稿日期：2011-04-30作者简介：王强（1973-），男，工程师，山东德州人，研究方向：环境影响评价工作。通讯作者：蒋文强（1967-），男，教授，硕士，研究方向：污水处理。E-mail：[e-mail]。阿维菌素废水处理的研究王强1,2，李华1，张银新3，蒋文强2（1.德州市环境保护科学研究所，山东德州253072；2.山东轻工业学院，山东济南250353；3.济南东源环保科技有限公司，山东济南250100）摘要：采用电化学技术对阿维菌素废水进行预处理，预处理后废水进行生化处理，控制电解时间为30min,絮凝后高温厌氧48h，厌氧出水后进行生物碳处理，废水COD和AVM去除率分别达到95.6%和86.3%，出水COD为200～230mg/L,出水达到生物制药行业的排放标准。关键词：电化学技术；高温厌氧；阿维菌素；可生化性中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1004-0935（2011）06-0583-03阿维菌素（Avermectin,AVM）属十六元大环内酯类抗生素,是以玉米粉、花生粉、黄豆粉及酵母膏等为原料经阿佛曼链霉菌经液体深层发酵制得。AVM作为一种新型、高效、低毒生物农药,是目前我国应用最广泛的理想抗寄生虫药[1-2]。其生产过程中排放大量的高浓度有机废水,主要成分为残糖、蛋白质、挥发酸（VFA）、代谢中间产物及阿维菌素残留效价等,成分复杂、浓度高,目前国内尚无成熟的处理技术应用于生产[3-4]。因此,研究开发出一套处理效果好、经济可行的处理工艺,获得有关设计参数,对AVM废水以及同类抗生素废水的处理具有重要的现实意义。1实验部分1.1废水水质特征废水取自某生产AVM化工企业的总排污口，其水质特征为pH值为6～7，COD为22000～26000mg/L，BOD为11000～13000mg/L，SS为1400～1600mg/L。稀释水为处理后的出水，其水质特征为COD为200～230mg/L，pH值为6～7。1.2测试指标和测试方法[5]CODcr重铬酸钾氧化法;SS重量法；BOD5稀释与接种法；pH采用pHS-2型酸度计1.3电化学预处理采用强制性电化学工艺对废水进行预处理，减轻或消解废水中残留的AVM对后续生化处理的抑制影响。电压控制在18V，改变电解时间来研究电化学氧化对AVM废水的影响，通过测定废水中COD值的变化来找去最佳的电解时间。实验装置由反应槽、电极板、稳压直流电源和电磁搅拌器四部分组成，用1L正方形玻璃槽模拟电解池，电解池用铝板作阴极，铁板作阳极，每块电极板的面积为15cm×8cm，稳压直流电源型号JC1735，在电解槽中采用79-1磁力加热搅拌器慢速搅拌。实验装置如图1所示。图1电化学氧化实验装置示意图1.4高温厌氧生化处理强制性电化学预处理后废水经聚丙烯酰胺絮凝后进行高温厌氧，其中厌氧反应器内温度设为55℃，厌氧反应器容积为1L,接种污泥采用淀粉废水颗粒污泥，污泥接种量为23.6gVSS/L。絮凝后废水经适当稀释后作为厌氧实验用水。1.5生物碳处理本实验采用生物碳处理高浓度制药废水，探究生物碳处理高浓度制药废水的效果。厌氧出水经沉淀后进行生物碳处理，生物碳容器有效体积为10L，水处理技术584辽宁化工2011年6月曝气量气水比为10︰1。2实验结果和讨论2.1电化学预处理试验结果考察了不同电解时间对COD及BOD的影响，找住电解时间与COD及废水可生化性的关系，为后续生化处理做好准备，实验结果如图2所示。图2电解时间与COD关系由图2可以看出，随着电解时间的延长，COD的值先增大后减小。这表明AVM废水中含有一些很难被重铬酸钾氧化的大分子物质，随着电解反应的进行，大分子物质被氧化成小分子物质，这些物质能够被重铬酸钾氧化，此时，废水B/C值增加，废水的可生化性提高，有利于后续生化反应的进行。当电解到一定时间超过30min时，随着电解时间的延长，COD的值逐渐减小，主要因为电解时间过长时，废水中大分子基团转化成小分子的过程达到极限，所以在此点COD的数值达到最高；随着电解时间的继续延长，电解反应继续进行，由于新生成的铁离子具有很强的絮凝作用，将废水中的一些物质絮凝沉降下来，从而使得COD的数值逐渐降低。2.2高温厌氧生化处理试验结果厌氧进水COD为4500～5000mg/L，启动初期采用间歇式进水，通过调节进水量控制反应器的运行负荷，厌氧温度初期设为35℃，并且每天增加2℃，直至温度为55℃时为止。进过19天的运行，反应器微生物以适应AVM废水水质条件，并且取得了稳定的运行效果。改变高温厌氧的时间，观察厌氧时间对COD去除率的影响，试验结果如图3所示。由图3可以看出，高温厌氧过程中废水的COD降低的速率逐渐减慢，但4天后今本没有变化，为此厌氧时间应控制在3～4天左右，COD的去除率为40%左右。图3厌氧时间与出水COD关系2.3生物碳处理试验结果将厌氧出水稀释至1000mg/L,生物碳启动初期加入少量的好氧菌种，并且采用间歇式的进水方式，然后逐步增加进水时间，等系统处于稳定时，测定不同时间废水COD出水，结果如图4所示。图4生物碳处理时间与出水COD关系由图4可以看出，AVM废水出水COD达到200左右，出水达到生物制药行业的排放标准。并且随着时间的延长，COD的去除率逐渐降低，当生物碳处理3天左右时，废水COD基本趋于稳定状态。所以，生物碳处理AVM废水的最佳时间为3天。3结论（1）电化学预处理实验结果表明，电解时间30min时为最佳电解时间，此时，废水中难降解物质经过电化学反应预处理过程能够基本被转化，B/C比值大大提高，为后续的生化反应奠定了基础。（2）高温厌氧试验结果表明，厌氧温度为55℃，厌氧时间为3～4天时，废水COD去除率达到40%，能够很好的降低废水对微生物的抑制作用。（3）生物碳试验结果表明，生物碳好氧时间在3天时废中COD的去除率达到80%，出水达到制药行业的排放标准。2011年6月王强，等：阿维菌素废水处理的研究585（4）采用电化学反应—高温厌氧—生物碳工艺处理阿维废水，该工艺性能稳定，并且操作简单，在实际应用中是合理可行的。参考文献：[1]Blizzard,timothyA.Recentprogressinthesynthesisofavermectinsandmilbemycins[J].Org.Preced.Int.,1994,26（6）:617-644.[2]童建华,庄占兴.阿维菌素的生产与应用现状[J].农药科学与管理,1999,20（3）,36-37.[3]陈元彩.高浓度阿维菌素废水治理与资源回收技术研究[J].重庆环境科学,1999,21（1）:40-43.[4]李再兴,杨景亮,刘春艳，等.阿维菌素对厌氧消化的影响研究[J].中国沼气,2001,19（1）:13-15.[5]国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法[M].4版,北京:中国环境科学出版社,2002.TreatmentofAvermectinWastewaterWANGQiang1,2，LIHua1，ZHANGYin-xin3，JIANGWen-qiang2（1.DezhouEnvironmentalScienceResearchInstitute,ShandongDezhou253072,China；2.ShandongPolytechnicUniversity,ShandongJinan250353,China;3.JinanDongyuanEnvironmentalProtectionTechnologyCo.,Ltd.,ShandongJinan250353,China）Abstract:Avermectinwastewaterwaspretreatedbyelectrochemicaltechnique,thenpretreatedwastewaterwastreatedbybiologicalmethodundertheconditionsofelectrolysistime30min,thermophilicanaerobictreatmentafterflocculation48h,anaerobiceffluentwasfinallytreatedbybiomedicalcarbon.RemovalratesofCODandAVMreached95.6%and86.3%,theeffluentCODwas200～230mg/L,theeffluentcanmeetemissionstandardsforthebiopharmaceuticalindustry.Keywords:Electrochemicaltechnology;Thermophilicanaerobic;Abamectin;Biodegradability（上接第582页）（3）在2个温度下，3个油样的原油粘度均是先随含水率的增加先上升，达到一个最大值后又急速下降，并且随着含水率的继续上升而一直下降。这个最大值点就是油水非乳化的拐点。又因为组分不同，3个油样的粘度-原油含水率的关系曲线也不同，所以各自达到的最大值点也不同。因此，同温度同含水率下，109区的含水原油在含水率为50%左右下达到最高值，而107区的含水原油均在含水率为70%下达到最大值，尤其是107+3-01在70%时的变化最大。（4）在输送原油过程时掺水降粘应尽量避免其最大值点，以提高输油的效率，进而实现降低能耗，节约能源，减少成本保护环境的目的。。参考文献：[1]耿宏章，秦积舜，周开学，张星．含水率对原油粘度影响的实验研究[J].油气地面工程，2003，22（2）：68-69．[2]韩洪升，孙锦华．大庆萨南油田低温高含水原油流变性研究[J].油气储运，1992，11（1）：42-46．[3]龚大利．大庆油田高含水原油流变性的研究[J].油气储运，2005，24（8）：25-30．StudyonRheologyofWater-contentCrudeOilFromChangchunlingOilfieldLISong-tao1，GUOYing-ying2，JINGGuo-lin2（1.JilinOilfieldExplorationandDevelopmentInstitute,JilinSongyuan138000，China；2.CollegeofChemistryandChemicalEngineering,NortheastPetroleumUniversity,HeilongjiangDaqing163318，China）Abstract:RV22viscometerwasusedtosimulatefluidstateunderformationconditions,andthreeoilsamplesfromNo.107andNo.109areainChangchunlingoilfieldwerestudied,viscosityofcrudeoilwithdifferentwatercontentatdifferenttemperatureswasmeasured,rheologyofcrudeoilwasanalyzed.Theresultsshowthattheviscosityofcrudeoilchangeswithchangeofwatercontent,andthereisamaximumvalue(non-emulsifiedinflectionpoint),theconclusioncanprovideascientificbasisfordevelopmentofoilfieldandcrudeoilgatheringandtransportationKeywords:Watercontent;Crudeoilrheology;Vi