[发明专利]基于浓水回流的MBR-NF抗生素废水处理与回用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于浓水回流的MBR-NF抗生素废水处理与回用方法。

背景技术

2009年，我国抗生素产量和出口量位居世界第一，其中抗生素产量约14.7万吨。目前国内已有300多家企业从事抗生素的生产，产品种类多达70个。然而，在抗生素相关产品的制备过程中会产生大量的抗生素废水，包括废母液和冲洗废水等.每生产一吨抗生素便会产生150～850m³废母液，加上冲洗废水，抗生素企业每年产生上亿吨抗生素废水。

抗生素废水成分复杂，主要含发酵残余基质和营养物、溶媒提取过程的萃取液、水中不溶性抗生素的发酵液、发酵产生的微生物菌丝体等。废水水质特征主要表现为：高COD、高盐度、生物毒性大、高色度和浊度等。由于废水中残留的抗生素和高盐度会抑制微生物的活性，直接采用好氧生物法处理抗生素废水效果较差。针对抗生素废水有机物含量高、难以被好氧微生物直接处理的特点，国内外处理抗生素废水的方法主要有物化法和以生物法为核心的组合工艺。

已经报道的物化法有物理吸附法(炉渣、木炭、活性炭等)、高级氧化法(Fenton氧化、O₃氧化、Q₃/H₂O₂氧化、TiO₂光催化等)、电解法(Fe/C微电解、铁屑微电解等)以及膜分离法(NF/RO)。使用物化法处理抗生素废水，往往需要投加大量的化学试剂，造成操作成本高，难以实现规模化应用。因此物化法大多应用在抗生素废水的预处理阶段。

生物法具有运行成本低且环境友好等特点，其在处理抗生素废水的技术中占据主流地位。处理抗生素废水的生物方法主要有厌氧法(升流式厌氧污泥床法、折流式厌氧反应器法和厌氧复合床法等)和好氧法(接触氧化法、序批式活性污泥法、生物膜法和膜生物反应器法等)。在生物法中，厌氧法主要用于抗生素废水的预处理，好氧法进一步降解废水中的有机物，满足达标排放要求。

整体来看，目前的处理方法仅仅是将抗生素废水处理至满足国家规定的标准而达标排放，没有将其作为生活用水或工业用水的另外一种水源来看待。随着我国抗生素产量逐年增加，抗生素废水产生数量也日趋巨大，因此抗生素废水的再生利用对实现企业的可持续发展、响应国家的节能减排政策具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种经济高效的抗生素废水处理方法。

本发明所提供的抗生素废水处理方法，包括下述步骤：

1)将预处理后的抗生素废水泵入膜生物反应器进行有机物的降解，降解后的废水经膜生物反应器内的分离膜分离得到膜生物反应器出水，所述出水由自吸泵抽出；

2)将所述膜生物反应器出水经保安过滤器后由高压泵泵入纳滤装置，生产的淡水可直接回用，纳滤装置中生产的浓水回流至步骤1)中所述膜生物反应器中。

其中，步骤1)中所述膜生物反应器的曝气量为3.6～6.0m³/(m²·h)，所述膜生物反应器内活性污泥的浓度为4000～10000mg/L，污泥负荷为0.15～0.22Kg COD/(KgMLVSS·d^-1)，膜通量为6～20L/(m²·h)，跨膜压差控制在40KPa以内，所述膜生物反应器的温度控制在4℃～30℃，溶解氧控制在2mg/L以上，所述膜生物反应器内混合液(废水和污泥混合后的液体)的pH值维持在6～8之间，所述膜生物反应器中的水力停留时间为24～48h。膜生物反应器内所用的分离膜具体可为平板膜。

步骤1)中用于抽出膜生物反应器出水的自吸泵采用间隙运行方式，具体条件为：运行5～10min，待机2min。

步骤2)中泵入纳滤装置中的水(即纳滤进水)的pH值在5.0～7.0之间，其pH通过计量泵向纳滤进水管道中注入浓度为1mol/L的盐酸进行调节。泵入纳滤装置中的水的压力为0.05～0.15MPa，进水流量1～3m³/(m²·h)，纳滤装置中纳滤膜的渗透通量为0.02～0.07m³/(m²·h)，纳滤进水的体积浓缩因子为3～4。

步骤2)中纳滤装置生产的浓水按照一定比例回流至膜生物反应器中以提高整个系统的水回收率。通常回流比例为浓水流量的50％～80％。