[發明專利]頭孢菌素類抗生素藥物生產廢水預處理方法

有效

• 申請號: 201310066472.2
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN104016468A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 楊軍;李陳江
• 申請（專利權）人: 中石化上海工程有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C02F1/66
• 分類號: C02F1/66
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 張惠明

技術領域

本發明涉及一種頭孢菌素類抗生素藥物生產廢水預處理方法。

背景技術

抗生素是人們日常生活中常用的一種抗菌藥物，常用來治療各種細菌感染或抑制致病微生物感染。人類從二十世紀二十年代首次發現青霉素的治療作用，迄今為止已經發現了近萬種抗生素，其中用于治療人類疾病的抗生素類藥物多達近百種。

頭孢菌素類抗生素是分子中含有頭孢烯的半合成抗生素，它屬于β－內酰胺類抗生素，是β-內酰胺類抗生素中的7-氨基頭孢烷酸（7-ACA）的衍生物。頭孢菌素高效、低毒、臨床應用廣泛，具有抗菌譜廣、抗菌作用強、耐青霉素酶、過敏反應較青霉素類少見等優點，它不但可以破壞細菌的細胞壁，還可以在細菌的繁殖期內殺菌，而對機體幾乎沒有毒性，因此在臨床得到了廣泛的應用。

采用化學合成方式合成抗生素的工藝，又簡稱為半合成抗生素，大多數頭孢菌素類抗生素均采用這種方式獲得，如頭孢唑琳、頭孢拉定、頭孢哌酮、頭孢曲松等。

在此類半合成抗生素的生產過程中，由于生產工藝的原因，不可避免的會產生大量的有機廢液，如頭孢唑啉酸的生產過程，起始原料7-ACA與噻二唑、乙酸等在乙酸乙酯、三氟化硼、冰醋酸、偏重亞硫酸、鹽酸、氫氧化鈉、丙酮等作用下，經過多步反應最后制得頭孢唑啉酸。在此生產過程中會產生大量的廢液，COD的含量高達3000～40000mg/L，BOD5含量達到10000-15000mg/L。這些廢液必須經過一定的廢水處理工藝，使得其COD/BOD含量達到國家規定的廢水排放標準，方可加以排放。

目前抗生素生產的廢水大多采用生化方法進行處理。文獻CN101746919A公開了利用微生物的代謝作用，使廢水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物轉化為無害物質。生化處理法可分為厭氧生物處理和需氧生物處理，通過培養特定的厭氧和好養微生物，使得廢水中的長鏈微生物（如纖維蛋白質）在微生物的作用下進行斷裂和分解，從而降低了廢水中的COD/BOD的含量，并達到國家規定的排放濃度。

頭孢類抗生素生產廢水除了含有大量有機物質外，往往還殘留有頭孢類抗生素的成分。由于頭孢菌素類抗生素是一種廣譜抗菌素，它會破壞細菌的細胞壁，使得細菌失去活性。因此，含頭孢類抗生素藥物廢水，必須事先經過降解反應，去除頭孢類成分的活性，這樣才能進入后續的生化處理過程，在厭氧/好養微生物的共同作用下，進行生化反應，從而降低其廢水中的COD/BOD的含量，使之達到國家的排放標準。

目前在常規的頭孢菌素類半合成抗生素生產中，對產生的廢水可通過加入氫氧化鈉溶液的方法，使其溶液的pH值呈堿性，來去除頭孢類物質的生物活性。

但是，在傳統的化學降解方法中，加入氫氧化鈉的過程大多采用人工操作，整個過程均暴露于環境中，加入堿液的數量和方式、操作員工的防護措施、降解結果的判斷均不完善，存在很大的改進空間。這種工藝的缺點是：a)間歇操作，廢水處理池體積膨大；b)廢水池敞開，易受雨水影響，溢流造成污染；c)堿液人工加入，計量不精確；d）處理終點不能有效控制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術存在間歇操作時間長，設備體積大，人員保護差，易引起二次污染，人工計量不精確，處理終點不能有效控制的問題，提供一種新的頭孢菌素類抗生素藥物生產廢水預處理方法。該方法可連續處理抗生素藥物生產過程中產生的含抗生素活性成分的廢水并可即時進行降解，保證了廢水預處理過程的安全有效可控。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種頭孢菌素類抗生素藥物生產廢水預處理方法，包括以下步驟：

a）提供自吸式管道混合反應器，所述自吸式管道混合反應器沿流體流動方向依次包括吸入段1和混合段2；吸入段1包括流體入口管道3、吸入腔段4和擴散段5；流體入口管道3伸入吸入腔段4內，末端收縮為圓錐形；在吸入腔段4的管壁上設置有吸入物流管道6，吸入物流管道6深入吸入腔段4內的末端設置有流體分布器7；混合段2管壁上設置有導流擋板；沿流體流動方向，流體入口管道3、吸入腔段4、擴散段5和混合段2的軸線重合；

b）含頭孢菌素類抗生素藥物的生產廢水從流體入口管道（3）進入自吸式管道混合反應器，降解藥物從吸入物流管道（6）進入自吸式管道混合反應器；所述廢水和降解藥物在自吸式管道混合反應器中混合、反應；

c）設置廢水流量、降解藥物流量的比例調節裝置，并在自吸式管道混合反應器出口處設置自動pH計，通過監測出口反應液的pH值，控制加入的降解藥物液量，當出口流出物流保持pH≥13后，排至后續的廢水處理站進行生化處理。