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淺析制藥工業(yè)廢水的處理方法

制藥工業(yè)廢水共分為四大類衔肢，即：抗生素生產廢水庄岖、合成藥物生產廢水角骤、中成藥生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水《倜蹋現(xiàn)如今，制藥廢水逐漸成為了重要的污染源之一启搂，如何處理該類廢水是當今環(huán)境保護的一個難題。

（技術干貨 淺析制藥工業(yè)廢水的處理方法 圖片來源：圖片）

　　1.制藥廢水的處理方法

　　制藥廢水的處理方法可歸納為以下幾種：物化處理胳赌、化學處理牢撼、生化處理以及多種方法的組合處理等，各種處理方法具有各自的優(yōu)勢及不足熏版。

　　1.1物化處理

　　根據制藥廢水的水質特點，在其處理過程中需要采用物化處理作為生化處理的預處理或后處理工序恒建。目前應用的物化處理方法主要包括混凝系亭、氣浮、吸附差赂、氨吹脫晋合、電解、離子交換和膜分離法等拨俏。

　　1.1.1混凝法

　　該技術是目前國內外普遍采用的一種水質處理方法掐腕，它被廣泛用于制藥廢水預處理及后處理過程中智复，如硫酸鋁和聚合硫酸鐵等用于中藥廢水等捺再。高效混凝處理的關鍵在于恰當地選擇和投加性能優(yōu)良的混凝劑。近年來混凝劑的發(fā)展方向是由低分子向聚合高分子發(fā)展光樱，由成分功能單一型向復合型發(fā)展糜隶。以一種高效復合型絮凝劑處理生產廢水，在pH為6.5尿愿，絮凝劑用量為300mg/L時会激，廢液的COD、SS和色度的去除率分別達到69.7%、96.4%和87.5%膀捷，其性能明顯優(yōu)于PAC(粉末活性炭)、聚丙烯酰胺(PAM)等單一絮凝劑全庸。

　　1.1.2氣浮法

　　氣浮法通常包括充氣氣浮秀仲、溶氣氣浮、化學氣浮和電解氣浮等多種形式神僵。新昌制藥廠采用CAF渦凹氣浮裝置對制藥廢水進行預處理，在適當藥劑配合下覆劈，COD的平均去除率在25%左右保礼。

　　1.1.3吸附法

　　常用的吸附劑有活性炭责语、活性煤炮障、腐殖酸類坤候、吸附樹脂等胁赢。武漢健民制藥廠采用煤灰吸附-兩級好氧生物處理工藝處理其廢水投篇。結果顯示欠杀，吸附預處理對廢水的COD去除率達41.1%，并提高了BOD5/COD值爸备。

　　1.1.4膜分離法

　　膜技術包括反滲透讯策、納濾膜和纖維膜，可回收有用物質荤勤，減少有機物的排放總量。該技術的主要特點是設備簡單蒂轨、操作方便欲广、無相變及化學變化、處理效率高和節(jié)約能源。朱安娜等采用納濾膜對潔霉素廢水進行分離實驗栓稻，發(fā)現(xiàn)既減少了廢水中潔霉素對微生物的抑制作用关揣，又可回收潔霉素。

　　1.1.5電解法

　　該法處理廢水具有高效土辩、易操作等優(yōu)點而得到人們的重視支救，同時電解法又有很好的脫色效果。采用電解法預處理核黃素上清液各墨，COD指孤、SS和色度的去除率分別達到71%、83%和67%贬堵。

　　1.2化學處理

　　應用化學方法時恃轩，某些試劑的過量使用容易導致水體的二次污染，因此在設計前應做好相關的實驗研究工作黎做〔骢耍化學法包括鐵炭法、化學氧化還原法(fenton試劑蒸殿、H2O2筷厘、O3)、深度氧化技術等宏所。

　　1.2.1鐵炭法

　　工業(yè)運行表明土汽，以Fe-C作為制藥廢水的預處理步驟，其出水的可生化性可大大提高穴示。樓茂興等采用鐵炭—微電解—厭氧—好氧—氣浮聯(lián)合處理工藝處理甲级衅、鹽酸等醫(yī)藥中間體生產廢水，鐵炭法處理后COD去除率達20%呕瞎，最終出水達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級標準笑诫。

　　1.2.2Fenton試劑處理法

　　亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑婉肆，它能有效去除傳統(tǒng)廢水處理技術無法去除的難降解有機物咽行。隨著研究的深入衰惜，又把紫外光(UV)、草酸鹽(C2O42-)等引入Fenton試劑中挤夕，使其氧化能力大大加強赫斥。以TiO2為催化劑，9W低壓汞燈為光源硼婿，用Fenton試劑對制藥廢水進行處理，取得了脫色率99%禽车，COD去除率92.3%的效果，且硝基苯類化合物從8.05mg/L降至0.41mg/L殉摔。

　　1.2.3氧化法

　　采用該法能提高廢水的可生化性州胳，同時對COD有較好的去除率。如Balcioglu等對3種抗生素廢水進行臭氧氧化處理栓撞，結果顯示遍膜，經臭氧氧化的廢水不僅BOD5/COD的比值有所提高，而且COD的去除率均為75%以上瓢颅。

　　1.2.4氧化技術

　　又稱高級氧化技術，它匯集了現(xiàn)代光岭粤、電、聲惰衬、磁铡碧、材料等各相近學科的研究成果，主要包括電化學氧化法愧蔬、濕式氧化法、超臨界水氧化法鉴何、光催化氧化法和超聲降解法等。其中紫外光催化氧化技術具有新穎矢妄、高效屁茁、對廢水無選擇性等優(yōu)點，尤其適合于不飽合烴的降解组伐，且反應條件也比較溫和，無二次污染呛靡，具有很好的應用前景。與紫外線铅鲤、熱划提、壓力等處理方法相比，超聲波對有機物的處理更直接鹏往，對設備的要求更低，作為一種新型的處理方法驼仪，正受到越來越多的關注掸犬。用超聲波-好氧生物接觸法處理制藥廢水绪爸，在超聲波處理60s湾碎，功率200w的情況下奠货，廢水的COD總去除率達96%。

    1.3生化處理

　　生化處理技術是目前制藥廢水廣泛采用的處理技術递惋，包括好氧生物法柔滔、厭氧生物法、好氧-厭氧等組合方法浅腥。

　　1.3.1好氧生物處理

　　由于制藥廢水大多是高濃度有機廢水，進行好氧生物處理時一般需對原液進行稀釋吻拼，因此動力消耗大，且廢水可生化性較差局权，很難直接生化處理后達標排放礼猪，所以單獨使用好氧處理的不多，一般需進行預處理硅盹。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法莽每、吸附生物降解法(AB法)、接觸氧化法辖备、序批式間歇活性污泥法(SBR法)咸唇、循環(huán)式活性污泥法(CASS法)等。

　　(1)深井曝氣法

　　深井曝氣是一種高速活性污泥系統(tǒng)庆揩，該法具有氧利用率高、占地面積小跌穗、處理效果佳、投資少蚌吸、運行費用低锈拨、不存在污泥膨脹、產泥量低等優(yōu)點奕枢。此外，其保溫效果好佩微，處理不受氣候條件影響萌焰，可保證北方地區(qū)冬天廢水處理的效果。東北制藥總廠的高濃度有機廢水經深井曝氣池生化處理后谷浅，COD去除率達92.7%篱瀑，可見用其處理效率是很高的椅砸，而且對下一步的治理極其有利，對工藝治理的出水達標起著決定性作用嫡服。

　　(2)AB法

　　AB法屬超高負荷活性污泥法桌偎。AB工藝對BOD5伴竹、COD徊岂、SS全僧、磷和氨氮的去除率一般均高于常規(guī)活性污泥法。其突出的優(yōu)點是A段負荷高公杰，抗沖擊負荷能力強暮孕，對pH和有毒物質具有較大的緩沖作用，特別適用于處理濃度較高十偶、水質水量變化較大的污水。楊俊仕等采用水解酸化-AB生物法工藝處理抗生素廢水园细，工藝流程短，節(jié)能猛频，處理費用也低于同種廢水的化學絮凝-生物法處理方法狮崩。

　　(3)生物接觸氧化

　　法該技術集活性污泥和生物膜法的優(yōu)勢于一體，具有容積負荷高睦柴、污泥產量少、抗沖擊能力強毡熏、工藝運行穩(wěn)定坦敌、管理方便等優(yōu)點。很多工程采用兩段法痢法，目的在于馴化不同階段的優(yōu)勢菌種，充分發(fā)揮不同微生物種群間的協(xié)同作用财搁，提高生化效果和抗沖擊能力愈饲。在工程中常以厭氧消化、酸化作為預處理工序闰袒，采用接觸氧化法處理制藥廢水咳综。哈爾濱北方制藥廠采用水解酸化-兩段生物接觸氧化工藝處理制藥廢水鞭碳，運行結果表明，該工藝處理效果穩(wěn)定山滔、工藝組合合理轰蜗。隨著該工藝技術的逐漸成熟莉紊，應用領域也更加廣泛自葡。

　　(4)SBR法

　　SBR法具有耐沖擊負荷強、污泥活性高恤仁、結構簡單、無需回流坯苹、操作靈活隆檀、占地少、投資省恐仑、運行穩(wěn)定、基質去除率高为鳄、脫氮除磷效果好等優(yōu)點裳仆，適合處理水量水質波動大的廢水孤钦。用SBR工藝處理制藥廢水的試驗表明：曝氣時間對該工藝的處理效果有很大影響;設置缺氧段，尤其是缺氧與好氧交替重復設計偏形，可明顯提高處理效果;反應池中投加PAC的SBR強化處理工藝静袖，可明顯提高系統(tǒng)的去除效果壳猜。近年來該工藝日趨完善勾徽，在制藥廢水處理中應用也較多忿震，采用水解酸化-SBR法處理生物制藥廢水，出水水質達到GB8978-1996一級標準肚浴。

　　1.3.2厭氧生物處理

　　目前國內外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主掷佑，但經單獨的厭氧方法處理后出水COD仍較高，一般需要進行后處理(如好氧生物處理)霹壁。目前仍需加強高效厭氧反應器的開發(fā)設計及進行深入的運行條件研究供窝。在處理制藥廢水中應用較成功的有上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧復合床(UBF)百涕、厭氧折流板反應器(ABR)、水解法等茂禁。

　　(1)UASB法

　　UASB反應器具有厭氧消化效率高、結構簡單瞻窗、水力停留時間短伶丐、無需另設污泥回流裝置等優(yōu)點。采用UASB法處理疯特、氯酶素哗魂、VC漓雅、SD和葡萄糖等制藥生產廢水時，通常要求SS含量不能過高故硅，以保證COD去除率在85%～90%以上庶灿。二級串聯(lián)UASB的COD去除率可達90%以上吃衅。

　　(2)UBF法

　　買文寧等將UASB和UBF進行了對比試驗往踢，結果表明徘层，UBF具有反應液傳質和分離效果好、生物量大和生物種類多趣效、處理效率高瘦癌、運行穩(wěn)定性強的特征，是實用高效的厭氧生物反應器填丢。

　　(3)水解酸化

　　法水解池全稱為水解升流式污泥床(HUSB)，它是改進的UASB夸营。水解池較之全過程厭氧池有以下優(yōu)點：不需密閉、攪拌，不設三相分離器区酷，降低了造價并利于維護;可將污水中的大分子掘鱼、不易生物降解的有機物降解為小分子丛幌、易生物降解的有機物鸣拦，改善原水的可生化性;反應迅速、池子體積小葱妒，基建投資少，并能減少污泥量杯道。近年來匪煌，水解-好氧工藝在制藥廢水處理中得到了廣泛的應用党巾，如某生物制藥廠采用水解酸化-二段式生物接觸氧化工藝處理制藥廢水霜医，運行穩(wěn)定齿拂，有機物去除肴敛，COD署海、BOD5和SS的去除率分別為90.7%、92.4%和87.6%砸狞。

　　1.3.3厭氧-好氧及其他組合處理工藝

　　由于單獨的好氧處理或厭氧處理往往不能滿足要求，而厭氧-好氧镀梭、水解酸化-好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性报账、投資成本研底、處理效果等方面表現(xiàn)出了明顯優(yōu)于單一處理方法的性能，因而在工程實踐中得到了廣泛應用修扁。如某制藥廠采用厭氧-好氧工藝處理制藥廢水，BOD5去除率達98%榔况，COD去除率達95%，處理效果穩(wěn)定;采用微電解-厭氧水解酸化-SBR工藝處理化學合成制藥廢水钩榄，結果表明念弧，整個串聯(lián)工藝對廢水水質、水量的變化具有較強的耐沖擊能力偶村，COD去除率可達86%～92%柄午，是處理制藥廢水的一種理想的工藝選擇;在對醫(yī)藥中間體制藥廢水的處理中采用水解酸化-A/O-催化氧化-接觸氧化工藝，當進水COD為12000mg/L左右時爽咒，出水COD達300mg/L以下;采用生物膜-SBR法處理含生物難降解物的制藥廢水，COD的去除率能達到87.5%～98.31%窿侈，遠高于單獨的生物膜法和SBR法的處理效果炼幔。

　　此外，隨著膜技術的不斷發(fā)展史简，膜生物反應器(MBR)在制藥廢水處理中的應用研究也逐漸深入。MBR綜合了膜分離技術和生物處理的特點圆兵，具有容積負荷高跺讯、抗沖擊能力強殉农、占地面積小、剩余污泥量少等優(yōu)點超凳。采用厭氧-膜生物反應器工藝處理COD為25000mg/L的醫(yī)藥中間體酰氯廢水愈污，系統(tǒng)對COD的去除率均保持在90%以上;利用專性細菌降解特定有機物的能力，采用了萃取膜生物反應器處理含3轮傍，4-二氯苯胺的工業(yè)廢水，HRT為2h抱典，其去除率達到99%衔耕，獲得了理想的處理效果。盡管在膜污染方面仍存在問題屁蕾，但隨著膜技術的不斷發(fā)展，將會使MBR在制藥廢水處理領域中得到更加廣泛的應用队淳。

　　2.制藥廢水的處理工藝及選擇制

　　藥廢水的水質特點使得多數制藥廢水單獨采用生化法處理根本無法達標，所以在生化處理前必須進行必要的預處理千雏。一般應設調節(jié)池毕亲，調節(jié)水質水量和pH误目，且根據實際情況采用某種物化或化學法作為預處理工序项蝉，以降低水中的SS、鹽度及部分COD白找，減少廢水中的生物抑制性物質，并提高廢水的可降解性扰柠，以利于廢水的后續(xù)生化處理粉铐。

　　預處理后的廢水卤档，可根據其水質特征選取某種厭氧和好氧工藝進行處理蝙泼，若出水要求較高劝枣，好氧處理工藝后還需繼續(xù)進行后處理汤踏。具體工藝的選擇應綜合考慮廢水的性質、工藝的處理效果溪胶、基建投資及運行維護等因素，做到技術可行琢唾，經濟合理〔商遥總的工藝路線為預處理-厭氧-好氧-(后處理)組合工藝。采用水解吸附—接觸氧化—過濾組合工藝處理含人工胰島素等的綜合制藥廢水档价，處理后出水水質優(yōu)于GB8978-1996的一級標準。氣浮-水解-接觸氧化工藝處理化學制藥廢水靡黑、復合微氧水解-復合好氧-砂濾工藝處理抗生素廢水揖帕、氣浮-UBF-CASS工藝處理高濃度中藥提取廢水等都取得了較好的處理效果帽惠。

　　3.制藥廢水中有用物質的回收利用

　　推進制藥業(yè)清潔生產挎茂，提高原料的利用率以及中間產物和副產品的綜合回收率剧鹏，通過改革工藝使污染在生產過程中得到減少或消除。由于某些制藥生產工藝的特殊性盔惑，其廢水中含有大量可回收利用的物質梨耽，對這類制藥廢水的治理，應首先加強物料回收和綜合利用统岭。針對其醫(yī)藥中間體廢水中含量高達5%～10%的銨鹽，采用固定刮板薄膜蒸發(fā)、濃縮草添、結晶、回收質量分數為30%左右的(NH4)2SO4远寸、NH4NO3作肥料或回用抄淑，具有明顯經濟效益;某高科技制藥企業(yè)用吹脫法處理甲醛含量的生產廢水而晒，甲醛氣體經回收后可配成福爾馬林試劑蝇狼，亦可作為鍋爐熱源進行焚燒倡怎。通過回收甲醛使資源得到可持續(xù)利用，并且4～5年內可將該處理站的投資費用收回监署，實現(xiàn)了環(huán)境效益和經濟效益的統(tǒng)一颤专。但一般來說钠乏，制藥廢水成分復雜衙猾，不易回收诽祠，且回收流程復雜斧与，成本較高秧诊。因此筋劣，高效的制藥廢水綜合治理技術是解決污水問題的關鍵。

　　4.結語

　　關于處理制藥廢水的研究已有不少報道正脸，但由于制藥行業(yè)原料及工藝的多樣性，排放的廢水水質千差萬別呀琢，所以制藥廢水并沒有成熟統(tǒng)一的治理方法鄙叼，具體選擇哪種工藝路線取決于廢水的性質。根據該廢水的特點壕归，一般應通過預處理以提高廢水的可生化性并初步去除污染物，再結合生化處理味廊。目前蒸甜，開發(fā)經濟余佛、有效的復合水處理單元是亟待解決的問題柠新。同時，應加強清潔生產的研究恨憎，并在處理前期考慮廢水是否有回收利用的價值和適當的途徑蕊退，以達到經濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。

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