[发明专利]头孢菌素类抗生素药物生产废水预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种头孢菌素类抗生素药物生产废水预处理方法。

背景技术

抗生素是人们日常生活中常用的一种抗菌药物，常用来治疗各种细菌感染或抑制致病微生物感染。人类从二十世纪二十年代首次发现青霉素的治疗作用，迄今为止已经发现了近万种抗生素，其中用于治疗人类疾病的抗生素类药物多达近百种。

头孢菌素类抗生素是分子中含有头孢烯的半合成抗生素，它属于β－内酰胺类抗生素，是β-内酰胺类抗生素中的7-氨基头孢烷酸（7-ACA）的衍生物。头孢菌素高效、低毒、临床应用广泛，具有抗菌谱广、抗菌作用强、耐青霉素酶、过敏反应较青霉素类少见等优点，它不但可以破坏细菌的细胞壁，还可以在细菌的繁殖期内杀菌，而对机体几乎没有毒性，因此在临床得到了广泛的应用。

采用化学合成方式合成抗生素的工艺，又简称为半合成抗生素，大多数头孢菌素类抗生素均采用这种方式获得，如头孢唑琳、头孢拉定、头孢哌酮、头孢曲松等。

在此类半合成抗生素的生产过程中，由于生产工艺的原因，不可避免的会产生大量的有机废液，如头孢唑啉酸的生产过程，起始原料7-ACA与噻二唑、乙酸等在乙酸乙酯、三氟化硼、冰醋酸、偏重亚硫酸、盐酸、氢氧化钠、丙酮等作用下，经过多步反应最后制得头孢唑啉酸。在此生产过程中会产生大量的废液，COD的含量高达3000～40000mg/L，BOD5含量达到10000-15000mg/L。这些废液必须经过一定的废水处理工艺，使得其COD/BOD含量达到国家规定的废水排放标准，方可加以排放。

目前抗生素生产的废水大多采用生化方法进行处理。文献CN101746919A公开了利用微生物的代谢作用，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质。生化处理法可分为厌氧生物处理和需氧生物处理，通过培养特定的厌氧和好养微生物，使得废水中的长链微生物（如纤维蛋白质）在微生物的作用下进行断裂和分解，从而降低了废水中的COD/BOD的含量，并达到国家规定的排放浓度。

头孢类抗生素生产废水除了含有大量有机物质外，往往还残留有头孢类抗生素的成分。由于头孢菌素类抗生素是一种广谱抗菌素，它会破坏细菌的细胞壁，使得细菌失去活性。因此，含头孢类抗生素药物废水，必须事先经过降解反应，去除头孢类成分的活性，这样才能进入后续的生化处理过程，在厌氧/好养微生物的共同作用下，进行生化反应，从而降低其废水中的COD/BOD的含量，使之达到国家的排放标准。

目前在常规的头孢菌素类半合成抗生素生产中，对产生的废水可通过加入氢氧化钠溶液的方法，使其溶液的pH值呈碱性，来去除头孢类物质的生物活性。

但是，在传统的化学降解方法中，加入氢氧化钠的过程大多采用人工操作，整个过程均暴露于环境中，加入碱液的数量和方式、操作员工的防护措施、降解结果的判断均不完善，存在很大的改进空间。这种工艺的缺点是：a)间歇操作，废水处理池体积膨大；b)废水池敞开，易受雨水影响，溢流造成污染；c)碱液人工加入，计量不精确；d）处理终点不能有效控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术存在间歇操作时间长，设备体积大，人员保护差，易引起二次污染，人工计量不精确，处理终点不能有效控制的问题，提供一种新的头孢菌素类抗生素药物生产废水预处理方法。该方法可连续处理抗生素药物生产过程中产生的含抗生素活性成分的废水并可即时进行降解，保证了废水预处理过程的安全有效可控。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种头孢菌素类抗生素药物生产废水预处理方法，包括以下步骤：

a）提供自吸式管道混合反应器，所述自吸式管道混合反应器沿流体流动方向依次包括吸入段1和混合段2；吸入段1包括流体入口管道3、吸入腔段4和扩散段5；流体入口管道3伸入吸入腔段4内，末端收缩为圆锥形；在吸入腔段4的管壁上设置有吸入物流管道6，吸入物流管道6深入吸入腔段4内的末端设置有流体分布器7；混合段2管壁上设置有导流挡板；沿流体流动方向，流体入口管道3、吸入腔段4、扩散段5和混合段2的轴线重合；

b）含头孢菌素类抗生素药物的生产废水从流体入口管道（3）进入自吸式管道混合反应器，降解药物从吸入物流管道（6）进入自吸式管道混合反应器；所述废水和降解药物在自吸式管道混合反应器中混合、反应；

c）设置废水流量、降解药物流量的比例调节装置，并在自吸式管道混合反应器出口处设置自动pH计，通过监测出口反应液的pH值，控制加入的降解药物液量，当出口流出物流保持pH≥13后，排至后续的废水处理站进行生化处理。