一种新型抗生素废水电子束处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种新型抗生素废水电子束处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：（1）电子束辐照，取抗生素废水（500~1000 mL）试样，加入0.5‰~2‰的辐照协同作用剂，混匀后，用托盘输送，经过电子加速器的束下传输系统进行辐照处理；（2）混凝沉淀，经辐照过后的水样中加入0.2‰~0.4‰的絮凝剂，快速搅拌反应，然后再加入0.4‰~0.7‰的助凝剂，慢速搅拌，形成矾花，静置沉淀30 min~60 min，用无菌瓶装取上清液，于5℃~8℃温度下保存，当天送于检测地进行万古霉素浓度和生物效价的检测分析；（3）结果分析，生物效价为0.5%，去除率达98.7%，母液中的万古霉素已经低于检测限，显著降低废水的生物毒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了一种新型抗生素废水电子束处理工艺，属于核技术应用和医用污水处理交叉

技术介绍
我国是目前世界最大的抗生素生产国之一，但大多数制药企业的规模小，生产工艺落后，制药废水的水量和水质变化都很大，处理难度较高。常规污水处理工艺对制药废水中的药物中间体、药物残留等难降解污染物的去除更为困难，未完全处理的废水排入江河后将严重耗氧，破坏天然水体的自净能力，引起水质变黑、水体富营养化，传播病菌，酿成公害。在当前国家日益严格的排放标准限值控制下，抗生素生产企业大多面临较大的环保压力，实现废水低成本且有效处理迫在眉睫。当前抗生素废水的处理技术主要有物化法，生物法和高级氧化法。物化法主要包括混凝、沉淀、吸附、气浮、焚烧、过滤、反渗透等方式，但需要投加大量化学药剂，使得处理成本提高、操作复杂且易造成二次污染，因此一定程度上都限制了它们的应用。由于抗生素废水主要成分为难降解有毒有机废水，对生物有一定的抑制作用，耗氧工艺进水时需要大量清水稀释，动力消耗很大，成本高，处理率低。高级氧化技术通过一定氧化反应产生具有极强活性的羟基自由基（·OH），无选择性地氧化废水中有机污染物，将废水中大分子有机物质降解为小分子有机物或者直接矿化为CO2和H2O，具有反应速度快、处理完全、无公害、适用范围广等优点。单一的处理方法很难实现技术与经济的要求，因此在使用中更注重技术的组合工艺。至今用的比较普遍的是物化法-生物法。由于抗生素废水中大多数有机物的化学结构稳定，废水的可生化性较低，因此常规的二级生物水处理工艺往往难以取得满意的有机物去除效果，逐渐开始将目光集中到深度处理技术中，但目前应用于实际工程中的技术并不多见。现阶段的抗生素废水处理技术主要有以下不足：（1）常规二级生物处理技术难以实现废水达标排放，需要深度处理技术进一步优化处理效果，满足排放要求，减少抗生素药剂对环境的危害；（2）现在常用的高级氧化技术有光催化氧化法，电催化，芬顿，臭氧氧化等工艺，光催化剂的催化效率不高，反应时间长，不利于工业化应用；电催化氧化电极损耗大，仍处于实验室研究阶段；芬顿处理应用的较多，但需要加入过量的亚铁，导致后期产泥量大，运行成本高；臭氧氧化具有选择性，在水中溶解度低，利用率低，易分解需现产现用，成本高，操作技术要求高；（3）现在的处理技术仍以有机物的去除率作为判别的依据，缺少抗生素废水处理出水生物毒性及生物效价的检测和标准，严重威胁环境的卫生安全。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种新型抗生素废水电子束处理工艺，通过电子辐照处理和混凝沉淀处理技术，实现对抗生素废水的处理，实现抗生素废水达标排放，除了常规水质指标外，还能满足生物毒性的去除效果或抗生素浓度的评判标准。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种新型抗生素废水电子束处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：（1）电子束辐照，取抗生素废水（500~1000mL）试样，加入0.5‰~2‰的辐照协同作用剂，混匀后，用托盘输送，经过电子加速器的束下传输系统进行辐照处理；（2）混凝沉淀，经辐照过后的水样中加入0.2‰~0.4‰的絮凝剂，快速搅拌反应，然后再加入0.4‰~0.7‰的助凝剂，慢速搅拌，形成矾花，静置沉淀30min~60min，用无菌瓶装取上清液，于5℃~8℃温度下保存，当天送于检测地进行万古霉素浓度和生物效价的检测分析；（3）结果分析，生物效价为0.5%，去除率达98.7%，母液中的万古霉素已经低于检测限，显著降低废水的生物毒性。前述的一种新型抗生素废水电子束处理工艺，其特征在于：步骤（1）中加速器能量为1.0~10MeV，总功率为100KW，束下传输速度为6m/min，扫描宽度为100cm，扫描偏移度为0cm，辐照设计剂量为5kGy~20kGy。前述的一种新型抗生素废水电子束处理工艺，其特征在于：所述步骤（2）中的絮凝剂为聚合氯化铝，所述助凝剂为聚丙烯酰胺。前述的一种新型抗生素废水电子束处理工艺，其特征在于：所述步骤（1）中所述的协同作用剂为臭氧、过氧化氢。本专利技术的有益效果是：1.以抗生素废水生物毒性作为技术评判依据，利用电子束辐照过程产生的活性基团和自由基与抗生素物质反应，破坏分子结构，降低生物毒性；2.在反应过程中投加的化学药剂量少，产生的泥量少，在不存在二次污染的前提下降低废水的生物毒性，保护接受水体生境；3.电子加速器辐照技术反应时间短（1秒）左右，处理效率高，占地面积小，对于现有工艺的提标改进比较有优势；4.污泥量少，而且污泥经过辐照进行杀毒灭菌和污泥破解，有利于污泥的进一步处理；5.灵活性与自动化程度高，可随时根据原水水质的变化调节运行参数，满足废水处理要求，同时能够灵活与其他传统技术进行组合，包括生物处理，混凝单元等，进一步实现抗生素废水的无害化治理。具体实施方式下面将结合具体实施例，对本专利技术作进一步的说明。一种新型抗生素废水电子束处理工艺，包括如下步骤：（1）电子束辐照，取抗生素废水（500~1000mL）试样，加入0.5‰~2‰的辐照协同作用剂，混匀后，用托盘输送，经过电子加速器的束下传输系统进行辐照处理；水分子在电子束辐照作用下产生羟基自由基（•OH）和过氧化氢（H2O2）等强氧化粒子，同时还生成几乎等量的水合电子（eaq−）和氢原子（H• ）等强还原粒子，这些高反应活性的自由基和活性粒子，能够与难降解有机物质反应，矿化有机物质或破坏有机物的结构，改善生化性或沉降性能，从而达到去除污染物质的目的，还可破坏抗生素结构，降低废水生物毒性，从而使经过电子束辐照后抗生素分子结构被破坏，生物毒性降低，提高废水可生化性，再结合生物处理，可有效去除水中的有机物质，满足排放标准。本实施例中，所述的协同作用剂为臭氧、过氧化氢等。（2）混凝沉淀，经辐照过后的水样中加入0.2‰~0.4‰的絮凝剂，快速搅拌反应，然后再加入0.4‰~0.7‰的助凝剂，慢速搅拌，形成矾花，静置沉淀30min~60min，用无菌瓶装取上清液，于5℃~8℃温度下保存，当天送于检测地进行万古霉素浓度和生物效价的检测分析；抗生素废水经过前期的物化处理或生物处理，剩下难降解的有毒有机废水难以去除时，可将电子束辐照技术结合混凝沉淀法进行深度处理，电子束辐照破坏废水中的抗生素结构，然后通过混凝沉淀法带出水体，实现废水净化处理。本实施例中，所述步骤（2）中的絮凝剂为聚合氯化铝，所述助凝剂为聚丙烯酰胺。（3）结果分析：万古霉素原水生物效价为39%，经过电子加速器辐照过后（不加辐照协同氧化剂及混凝沉淀），生物效价降为5%，去除率为87%，当加入辐照氧化协同剂并混凝沉淀后，生物效价仅有0.5，去除率达98.7%，母液中的万古霉素已经低于检测限，显著降低废水的生物毒性。本实施例中，经过反复试验，步骤（1）中加速器能量为1.0~10MeV，总功率为100KW，束下传输速度为6m/min，扫描宽度为100cm，扫描偏移度为0cm，辐照设计剂量为5kGy~20kGy时，抗生素废水处理效果最佳。本专利技术的新型抗生素废水电子束处理工艺，由于在反应过程中投加的化学药剂量少，产生的泥量少，在不存在二次污染的前提下降低废水的生物毒性，保护接受水体生境，电子加速器辐照技术反应时间短（1秒）左右，处理效率高，占本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型抗生素废水电子束处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：（1）电子束辐照，取抗生素废水（500 ~ 1000 mL）试样，加入0.5‰ ~ 2‰的辐照协同作用剂，混匀后，用托盘输送，经过电子加速器的束下传输系统进行辐照处理；（2）混凝沉淀，经辐照过后的水样中加入0.2‰ ~ 0.4‰的絮凝剂，快速搅拌反应，然后再加入0.4‰ ~ 0.7‰的助凝剂，慢速搅拌，形成矾花，静置沉淀30 min ~ 60 min，用无菌瓶装取上清液，于5℃ ~ 8℃温度下保存，当天送于检测地进行万古霉素浓度和生物效价的检测分析；（3）结果分析，生物效价为0.5%，去除率达98.7%，母液中的万古霉素已经低于检测限，显著降低废水的生物毒性。

【技术特征摘要】
1.一种新型抗生素废水电子束处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：（1）电子束辐照，取抗生素废水（500~1000mL）试样，加入0.5‰~2‰的辐照协同作用剂，混匀后，用托盘输送，经过电子加速器的束下传输系统进行辐照处理；（2）混凝沉淀，经辐照过后的水样中加入0.2‰~0.4‰的絮凝剂，快速搅拌反应，然后再加入0.4‰~0.7‰的助凝剂，慢速搅拌，形成矾花，静置沉淀30min~60min，用无菌瓶装取上清液，于5℃~8℃温度下保存，当天送于检测地进行万古霉素浓度和生物效价的检测分析；（3）结果分析，生物效价为0.5%，去除率达98.7%，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈川红，何仕均，张幼学，张丽，俞江，
申请(专利权)人：中广核达胜加速器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32