[发明专利]一种降解制药废水中大环内酯类抗生素的装置及其方法和应用

说明书

本发明提供一种降解制药废水中大环内酯类抗生素的装置及其方法和应用，侧壁预热装置设置在预热罐本体的侧壁内，中心预热装置的一端安装在预热罐本体的底端中部，温度传感器固定在预热罐本体的内壁上；在反应釜本体的顶端开设进料口，进料口通过进料管路与预热罐的预热出料口相连通，在进料管路上设置有进料阀，反应釜本体的底端一侧开设出料口，刮除装置设置在反应釜本体的底端远离出料口的一侧，搅拌装置设置在反应釜本体的顶端；出料口通过出料管路与离心分离器的离心进料口相连通，离心分离器的顶端安装离心分离电机，离心分离器安装在分离罐内，在分离罐的底部开设有液态产物出料口。水热碳化技术对大环内酯类抗生素具有较好的降解性能。

技术领域

本发明涉及抗生素降解装置技术领域，更具体地说涉及一种降解制药废水中大环内酯类抗生素的装置及其方法和应用。

背景技术

抗生素是目前国内使用较多的一类药物，一般由微生物在其代谢过程中产生。值得注意的是，将抗生素提取后所剩余的发酵类制药废水成分复杂，含有大量的发酵残渣，其中的水分含量较高，且多为细胞内水，难以机械脱除，富含菌丝体与营养基质的有机组份极易变质，释放恶臭气体。甚至，残渣中含有部分抗生素药物残留、药物中间体和有机溶剂等，具有生物毒性，进入环境中会对整个生态系统构成长期潜在危害，并且传统的污水处理过程对抗生素类药物基本不起作用或作用很少，抗生素的环境污染已成为我国乃至全球所面临的重大环境问题之一。如何处理抗生素制药废水成为人们面临的一个巨大挑战。

水热技术利用了水在亚/超临界状态下体现的特殊性质，在临界条件下水既具有气体的扩散性，还具有液体的流动性，其密度、介电常数、黏度、扩散系数、电导率和溶解性能都不同于普通的水。由于介电常数的减小，此时水由极性物质转为非极性物质，使有机物在水中的溶解度增大，便于有机物进行化学反应。同时水的离子积变大，H⁺、OH^-浓度变大，提供了弱酸、弱碱环境，有利于有机物水解。水热碳化技术以固体为目标产物，在较温和条件下进行反应。对原料水分含量没有限制，不需要对其进行干燥处理；化学反应主要为脱水过程，对生物质中碳元素固定效率高，水热碳化物品质接近于泥炭和褐煤，可作为复合固体燃料直接燃用；处理设备简单、操作方便。

张光义曾用水热技术处理头孢类抗生素废水，在水热100℃30min停留时间下头孢降解率达到99％，在180℃30min水热条件下降解率达到99.9％，效果显著。张昱等将水热技术应用到处理四环素类抗生素中，在pH＝8.1，温度为85℃水热6h条件下，土霉素降解率达到99％以上。我们将水热技术应用于大环内酯类抗生素的处理中，大环内酯类抗生素很难生物降解且在活性污泥系统中具有较低的吸附性能，在传统废水处理中表现稳定，通过传统活性污泥系统中，大环内酯类抗生素的平均残留水平在78％到122％之间。据相关文献中大环内酯类抗生素-红霉素热分解曲线知，红霉素常压下在230-250℃开始降解，关于大环内酯类抗生素在水热条件下的降解效果，尚未见文献报道。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，传统的污水处理过程对抗生素类药物基本不起作用或作用很少，提供了一种降解制药废水中大环内酯类抗生素的装置及其方法和应用，固体产物经水热反应后表面出现粒状和孔道结构，比表面积增大，有利于化学反应的进行，同时干燥性能得到显著提高；在水热条件下，红霉素降解率达到87.7％，磷酸泰乐菌素降解率达到99.8％，因此水热碳化技术对大环内酯类抗生素具有较好的降解性能。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种降解制药废水中大环内酯类抗生素的装置，包括预热罐、反应釜、固液分离器、液态产物储备罐和固态产物干燥装置，

所述预热罐包括预热罐本体、侧壁预热装置、中心预热装置和温度传感器，所述侧壁预热装置设置在所述预热罐本体的侧壁内，所述中心预热装置的一端安装在所述预热罐本体的底端中部，所述中心预热装置的另一端伸入所述预热罐本体的腔体内，所述温度传感器固定在所述预热罐本体的内壁上；