关键词 ：厌氧处理 ；制药废水 ；抗生素

                     制药废水主要来源于药物的研发与生产过程（发酵、萃取、 过滤、离子交换以及制药设备清洗）中所产生的废水，其中 包含了大量的废溶剂、难降解的有机物以及各种医药中间体。 因而制药废水具有有机物含量高、高氨氮、毒性大、色度深 和可生化性差等特点。与传统的活性污泥工艺相比，厌氧技 术具有高有机负荷、污泥产量少、运行成本低及可产生再生 能源甲烷等优势。因此厌氧技术是处理高浓度有机物制药废 水的首选处理方法。本文综述了厌氧和厌氧混合技术对制药 废水的处理，指出现有技术的不足与未来研究的方向。

                      1 制药废水的厌氧技术

                      当前处理制药废水的厌氧技术主要包括厌氧膜生物反应 器（AnMBR）、上流厌氧污泥床（UASB）、厌氧序批式反应 器（AnSBR）和厌氧 + 好氧技术。

                     1.1 厌氧膜生物反应器（AnMBR）

                     AnMBR 处理工艺结合了厌氧处理和膜过滤过程，可以完 全保留生物质处理废水。AnMBR 在能源生产中也起着重要作 用，因为它能够利用废水中大部分有机物产生清洁能源甲烷。 Huang 等采用浸没式 AnMBR 处理含 β- 内酰胺类抗生素的制 药废水，COD 去除率最高可达94%，甲烷产量为0.151~0.242L/ g。Hu 等评估了厌氧膜生物反应器（AnMBR）在改善进水 浓度处理抗生素溶剂废水的性能和微生物群落动态，结果显 示，COD 平均去除率为93.6%，甲烷产量为170mL/g。尽管 AnMBR 为制药废水的处理提供了许多优势，但是，AnMBR 最大的难题 —— 膜污染问题阻碍其大规模推广应用。研究学 者对此进行了大量研究，通过膜改性、结构改造、运行参数 调整、与其他工艺结合等来控制或缓解膜污染。

                      1.2 上流式厌氧污泥床（UASB） 

                        上流式厌氧污泥床（UASB）具有厌氧消化效率高、结构 简单、水力停留时间短和无须另设污泥回流装置等优点，被 广泛用于废水处理。在国内使用 UASB 处理制药废水的研究 较多。陈玉等利用 UASB 在自然温度条件下处理 VC、SD 和 葡萄糖生产废水，对 COD 的去除率达90%。周宇昭等在中温 条件下采用 UASB 处理含高浓度硫酸盐的制药废水，驯化3个 月后，在进水 COD 浓度为9 500mg/L 的情况下，容积负荷可 达到9.5kg/（m3 · d），水力停留时间为24h，COD 的去除率可 达到30%。

                         1.3 厌氧序批式反应器（AnSBR）

                        厌氧序批式反应器（AnSBR）是一种活性污泥处理工艺， 四个工艺步骤（进水、反应、沉淀、排水）在同一个反应器中 进行，最终完成对废水的处理。Vergili 等使用 AnSBR 处理含 有依托度酸的制药废水，结果表明 AnSBR 在高达2.6kg/（m3·d） 的 OLR 时依托度酸的去除率为50%~60%。Cetecioglu 等 [15] 使 用 AnSBR 研究不同浓度的磺胺甲基异恶唑（SMX）对挥发性 脂肪酸（VFA）利用率和其他参数的影响，结果表明，厌氧 条件下能处理 SMX 浓度高达40mg/L 的制药废水，但是较高 的 SMX 含量会对 AnSBR 反应器中微生物群落产生毒性作用， 从而导致底物 /COD 利用率和沼气产生受到抑制，并导致反应 器运行失败。

                    1.4 厌氧+好氧系统

                     尽管单个厌氧系统通常可以降低制药废水的有机物，但其 处理效果差异很大，这可能与废水的盐度、毒性和难生物降解 的化合物等有关。因此，为了更好地处理制药废水，有研究 者提出将厌氧和好氧工艺相结合处理制药废水。通常厌氧 - 好 氧工艺，在厌氧阶段废水中大部分有机污染物被去除，好氧 阶段作为优化阶段，以进一步去除厌氧废水中的有机残留物， 并通过硝化作用实现氨的还原，最终完成对废水的处理。Shi 等 [16] 研究了厌氧（UASB）+ 好氧（MBR 或 SBR）处理高盐制药废水，结果显示单个 UASB、UASB+MBR 和 UASB+SBR 对 COD 的去除效率分别为41.3%、94.7% 和91.8%。表明组合 工艺对制药废水的处理效果最好，是以后的研究重点。

                       2 未来展望 

                       厌氧工艺为处理高强度制药废水提供了可行的选择，然 而制药废水中含有难降解的微污染物抗生素，传统的厌氧处 理工艺并不能完全去除抗生素，残留的抗生素会随出水进入 水环境。环境中残留的抗生素可通过食物链进入人体并产生 选择性压力，诱导体内病原体产生抗性 ；此外还会产生抗性 基因（ARGs），从而降低抗生素治疗疾病的能力，已成为全 球关注的安全问题。因此制药废水中残留的抗生素带来的环 境问题已经引起广大研究者关注。 制药废水中残留的抗生素会促进环境中 ARGs 的扩散。 近年来，已有研究者在制药废水处理厂的污泥中检测出大量 的 ARGs。Tao 等研究了制药废水处理厂污泥中 ARGs 的多 样性和丰度，结果显示，在制药废水处理厂中发现了大量的 ARGs。高级氧化技术（AOP）已被证明可以有效降解抗生素 化合物。然而，由于 AOP 处理的高昂成本，制药废水中大量 污染物的共存降低了其应用的可行性。同时近年来已有研究 者通过共代谢的途径促进抗生素的去除。Oliveira 等通过批次 实验探究了使用厌氧颗粒污泥去除磺胺二甲嘧啶（SMZ），结 果表明，共代谢基质的添加可以明显促进 SMZ 的去除，从对 照组的57% 提升到共基质组的84%。因此厌氧共代谢技术为 高效去除制药废水中残留抗生素提供了一种方式。

                      3 结束语 

                      制药废水通过厌氧工艺处理是可行的，许多厌氧系统可 有效去除制药废水中的有机物。但当前厌氧处理工艺对制药 废水中残留抗生素的去除能力有限，废水中残留抗生素所带 来的环境问题应引起研究者的特别关注。厌氧共代谢技术为 高效去除制药废水中残留抗生素提供了一种方式。

                       原标题：厌氧处理技术对制药废水处理的研究进展

                       原作者：杨  钊，刘汉武，李世刚，曾晓林，王先庆