[发明专利]一种催化湿式氧化处理头孢类废水的方法

说明书

本发明涉及一种催化湿式氧化处理头孢类废水的方法。头孢类抗生素是应用最为广泛的一类抗生素，抗生素的滥用和污染残余等使细菌产生了抗药性，威胁人类健康。本发明是在反应压力为3.5～8.0Mpa、反应温度为200～300℃的条件下，采用空气将头孢类废水在装填催化剂的反应器内氧化。经过催化湿式氧化处理后，头孢类废水TOC去除率在80％～98％左右、TN去除率在90％～99％左右，显著提高废水可生化性，大大降低后续处理达标的难度。此方法高效且无二次污染，是解决水体抗生素污染的理想选择。

技术领域

本发明涉及制药废水处理领域，具体涉及一种催化湿式氧化处理头 孢类废水的方法。

背景技术

我国是抗生素生产大国，同时也是抗生素使用大国。头孢类抗生素 是抗生素中最具代表性的，同时也是应用最为广泛的。头孢类废水成分 复杂、生物抑制性高、COD高、氨氮高、含盐量高、固体物浓度大，生物 方法很难处理。

珠海丽珠合成制药有限公司在CN201510031012.5中采用不同条件下 多次萃取分离有机相，再将水相在活性炭-紫外臭氧条件下氧化60～90min 的方法来处理头孢曲松废水，该方法只适合处理超高浓度COD废水，但 处理后废水COD仍非常高，进一步处理难度仍很大，而对处理中高浓度 COD废水不适合。艾特克控股集团有限公司在CN201210349360.3中公开 了缺氧水解酸化-铁碳微电解-膜生物反应器处理头孢类药物生产废水的 方法，此方法停留时间长、占地面积大、受水质波动和环境变化影响大， 最终出水氨氮和总磷并不能达到排放标准。

直接用生物法处理头孢类废水并不能取得良好的处理效果，而催化 湿式氧化专门针对处理这种高浓度难生化的工业废水，可大大提高废水 的可生化性。催化湿式氧化技术(CWAO)是一种对高浓度、高毒害、深 颜色有机废水处理特别有效的一种方法。其是在高温(125～320℃)高压 (0.5～20MPa)条件下，空气或氧气作为氧化剂，将废水中的有机物及氨 氮分别氧化分解成小分子有机物、CO₂、水和氮气等无害物质的过程。CWAO 的工业化应用广泛，可以用来处理制浆废水、印染废水、炼油废水、酿 酒厂废水、氧化铝精炼废水、食品工业废水、皮革工业废水、制药废水、 市政废物等。催化湿式氧化技术是一种高效、绿色、节能、无二次污染 的水处理方法。

发明内容

本发明是利用催化湿式氧化技术处理头孢类抗生素废水，在高温高 压和多相催化剂的作用下，头孢类废水中的有机物和氨氮去除率较高， 处理过程中不会产生二次污染，是一种高效、稳定、运行成本适中且安 全的废水处理方法。

为了解决头孢类抗生素废水的问题，本发明提供了如下技术方案：

间歇反应：将头孢类废水装入反应釜中，每升废水中加入催化剂 2～20g，向反应釜中冲入纯氧至压力为1.5～3.5Mpa，在搅拌速度为 300～700r/min，反应温度为200～300℃下恒温反应30～180min；

或，

连续反应：在反应器中进行连续反应，反应压力为3.5～8.0Mpa、反 应温度为200～300℃，头孢类废水以液时空速0.5～3.0h^-1通过催化剂床 层，氧气流量控制在废水流量和COD乘积的1.2倍左右。

头孢类废水TOC为3000～10000mg/L、TN为600～2500mg/L。

上述催化剂制备方法为载体焙烧温度为400～1000℃，焙烧时间为 2～8h；浸渍活性组分后催化剂的煅烧温度为400～800℃，煅烧时间为 2～8h。

催化剂载体为活性炭、二氧化钛、二氧化锆、三氧化二铝、二氧化 硅、分子筛中的一种或多种组合。

催化剂活性组分为钌、铑、钯、银、铂、铈、镧、钕中的一种或多 种贵金属或稀土金属组合，其重量占催化剂整体重量的1％～5％。