抗生素原料药生产过程排出的废水有机污染物浓度高、组分复杂，含有大量发酵残余物，包括发酵代谢产物、残余的消沫剂、凝聚剂、破乳剂和残留的抗生素效价及其降解产物，可生化降解性差。通过水解酸化预处理，使废水水中难降解有机物转为低分子有机酸，以改善废水的可生化性，水解酸化反应主要是通过厌氧途径，将生化过程控制在水解和酸化阶段，反应过程与两相厌氧法中的酸化过程有相似之处。本研究着重研究了青霉素提炼生产废液在水解酸化条件下，有机酸变化的过程和CODCr的去除情况，为优化青霉素废水处理工艺提供了依据。
1、厌氧水解酸化反应器的启动本研究采用上流式厌氧污泥床装置，反应器有效3河北省环保局重点科技攻关计划项目、国家制药废水污染控制工程技术中心资助项目（冀环科200404）容积为20L.接种污泥直接利用华北制药股份有限公司青霉素生产废水处理厂的厌氧消化污泥。
青霉素生产废水处理： 1.1 试验废水试验废水取自华北制药股份有限公司青霉素生产车间。青霉素生产发酵液经过滤除去菌渣，其滤液通过溶媒萃取、溶剂回收后产生的废液，废水中主要含有蛋白质、糖类、醇类及青霉素的残余物等，并含有高浓度的硫酸根离子和高浓度的残留溶酶。废水水质。可见，青霉素废水BOD另外，可以看出该废水有机物浓度高，碳氮营养源比例失调，氮源过剩，同时废水中含有大量硫酸盐及部分残留青霉素效价。因此在去除青霉素这类生产废水CODCr污染物过程将受以下几个方面因素影响：一是废水碳氮营养源比例失调，氮源过剩，BOD5ΠTN比值为4左右，比一般厌氧处理微生物理想营养要求值40平均低近10倍，表明氮源严重过剩。过剩的有机氮不仅影响废水CODCr的去除效果，同时厌氧氨化反应可使NH3或NH 4过分积累，严重时导致厌氧硝化过程受到抑制，其次青霉素废水中含有大量残留药物效价，青霉素对于大多数有机废水生化处理系统的微生物有较强的杀菌或抑制作用。
青霉素生产废水处理： 1.2 反应器的启动运行首先将厌氧污泥直接放入水解酸化反应器中，加入量约占反应器体积的1Π3左右。反应器的启动采用逐步加量法，从青霉素废水进水CODCr浓度为2000mgΠL开始启动。为了保证测定数据的可靠性，每次提高进水负荷要保证反应器稳定运行，1个驯化期为1周左右，以增大进水CODCr浓度1000mgΠL为基准，逐步加大进水CODCr浓度，同时测定反应器出水CODCr浓度和pH，至CODCr去除率稳定在20左右，水解酸化反应器启动阶段有机物处理效果。
可以看出，在反应器启动不长的时间里，CODCr去除率即可稳定在20左右。这是因为本试验的接种污泥是直接采用青霉素废水处理装置的消化污泥，该污泥在原有的系统中已经过长时间的运行，具备了一定的抗毒性能力。但对废水有机酸的代谢，还需要有一个适应的阶段。在进水CODCr浓度逐步提高到10000mgΠL左右时，仍然可以保持较高的CODCr去除率。
给出了水解酸化试验装置启动运行阶段废水的去除负荷和去除率的关系，结果看出，体积负荷为15kgΠm3/d以上的情况下，CODCr去除率可达20左右，说明水解酸化反应可以承受较高的有机物负荷。
2、试验结果与讨论
青霉素生产废水处理： 2.1 水力停留时间的影响本研究采用酸化率指标为评价水解酸化效率的标准。分别对青霉素废水原液，稀释倍数为015、1、2、3倍的稀释废水，在不同酸化时间条件下的酸化率进行了试验考察。
试验结果表明，青霉素废水在水解酸化过程中，随着酸化时间的增加，酸化率明显增加，酸化时间在8～10h条件下总有机酸的酸化率最大。但继续增加酸化时间，酸化率不再提高。这主要是因为，当酸化时间不足的情况下，水解产酸过程不充分，会直接影响到废水有机物的酸化效果；但酸化时间过长，会导致系统硝化作用的增强，减少了乙酸的积累。
另外酸化时间的延长，也会造成废水硫酸盐还原产物的积累，对酸化系统产生抑制，最终影响酸化效果。还可以看出：不同浓度的青霉素废水在对应的最大酸化率与酸化时间的变化关系有相似的规律，在水解酸化时间较小段时，酸化率随酸化时间的增加而快速增长，但酸化时间8h以后，酸化率变化趋势平缓。
综合分析，单独从总有机酸酸化率指标考虑较适宜的HRT为6～10h，此时酸化率为10左右。。
青霉素生产废水处理： 2.2 CODCr容积负荷对去除率的影响分析青霉素生产废水中存在生化抑制因素，而影响酸化过程的一个重要的因素就是反应器中抑制物质的负荷。为考证有机物负荷对水解反应的影响，本试验测试了HRT为6、8、10h时不同有机物负荷下的总酸化率、乙酸酸化率、丁酸酸化率和丙酸酸化率的变化情况。
分析测试的结果，当HRT为6h时，随着有机物进水负荷的增大，总有机酸酸化率逐渐降低，但在有机物进水负荷为8kgΠm3/d时，总有机酸酸化率还可以达到8左右。当HRT为8h时，随着有机物进水负荷的增大，总有机酸酸化率在有机物进水负荷<9kgΠm3/d时保持相对平稳，当有机物进水负荷>9kgΠm3/d后总有机酸酸化率逐渐降低。当HRT为10h时，起初在低有机物负荷（<5kgΠm3d）情况下，随着有机物进水负荷的增大，总有机酸酸化率逐步增大，但在有机物进水负荷达到5kgΠm3/d后，总有机酸酸化率随着有机物进水负荷的增大而逐步减小。
综上说明水解酸化反应器可以承受较高的有机物容积负荷。从有机物负荷和HRT两个因素综合考虑，CODCr的进水容积负荷取6～8kgΠm3/d，HRT取8～10h较为合适，此时CODCr去除率为20左右。
3、结论
青霉素生产废水处理：（1）针对青霉素废水浓度高毒性大的特点，采用水解酸化工艺作为生物处理的预处理手段是有效的，可以起到降低毒性提高废水可生化性的作用。
青霉素生产废水处理：（2）从有机物负荷和HRT两个因素综合考虑，水解酸化工艺处理青霉素废水时，CODCr的进水容积负荷取6～8kgΠm3/d，HRT取8～10h较为合适，CODCr去除率为20左右。
