化學(xué)制藥廢水處理

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　　化學(xué)制藥廢水處理【1】

　　摘 要：本文通過綜述目前化學(xué)制藥廢水中應(yīng)用的各種物化、生物處理技術(shù)，指出了化學(xué)制藥廢水的處理采用先進(jìn)、成熟工藝，能夠保證整體的處理效果，減少投資及運(yùn)行成本，為該類廢水的治理工藝的選擇提供了參考。

　　關(guān)鍵詞：化學(xué)制藥廢水 預(yù)處理 生物處理

　　隨著合成醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，化學(xué)制藥廢水已成為嚴(yán)重的污染源之一。

　　制藥工業(yè)是國家環(huán)保規(guī)劃中重點(diǎn)治理的12個行業(yè)之一。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，制藥工業(yè)占全國工業(yè)總產(chǎn)值的1.7%，而污水排放量占2%。

　　以廣州白云山制藥股份有限公司廣州白云山化學(xué)制藥廠為例，年產(chǎn)頭孢曲松娜23噸，單位產(chǎn)品廢水排放量4140m3。

　　由于化學(xué)成分品種繁多，在制藥生產(chǎn)過程中使用了多種原料，生產(chǎn)工藝復(fù)雜多變，產(chǎn)生的廢水等成分也十分復(fù)雜。

　　這就給當(dāng)今環(huán)境保護(hù)制造了一個難題。

　　1、化學(xué)制藥廢水特點(diǎn)

　　1.1COD含量高、成分復(fù)雜

　　化學(xué)制藥廢水的COD、BOD值高，有的高達(dá)幾萬甚至幾十萬，但B/C值較低，廢水一經(jīng)排入水體中，就會大量消耗水中溶解氧，造成水體缺氧。

　　同時，廢水的成分復(fù)雜且變化大，有機(jī)物種類繁多、濃度高、營養(yǎng)元素比例失調(diào)。

　　1.2無機(jī)鹽濃度高

　　廢水中的鹽分濃度過高對微生物有明顯的抑制作用，當(dāng)氯離子超過3000mg/L時，未經(jīng)馴化的微生物的活性將明顯受到抑制，嚴(yán)重影響廢水處理的效率，甚至造成污泥膨脹，微生物死亡的現(xiàn)象。

　　1.3存在生物毒性物質(zhì)

　　廢水中含有氰、酚或芳香族胺、氮雜環(huán)和多環(huán)芳香烴化合物等微生物難以降解，甚至對微生物有抑制作用的物質(zhì)。

　　2、合成制藥廢水生化前預(yù)處理方法

　　預(yù)處理為降低后續(xù)生物處理難度，在生物處理前必須先進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到排除生物毒性物質(zhì)干擾，降低廢水濃度的目的。

　　目前合成制藥廢水生化前預(yù)處理方法主要包括：物化法、生物法等。

　　2.1物化法

　　2.1.1混凝法化學(xué)制藥廢水成分復(fù)雜，沖擊負(fù)荷大，采用化學(xué)絮凝進(jìn)行預(yù)處理，以便減少生物毒性物質(zhì)干擾，降低廢水濃度。

　　2.1.2膜分離法膜技術(shù)如用NF-90納濾膜處理水楊酸廢水，COD為4000-5000mg/L，去除率高達(dá)80%以上。

　　2.1.3電解法如在甲紅霉素廢水中加入NaCl電解質(zhì)，電解陽極間接氧化法的處理效果。

　　2.2生物法

　　目前生物法預(yù)處理化學(xué)制藥廢水主要采用水解酸化。

　　其原理是在廢水處理中，利用水解酸化來提高廢水的可生化性，也為廢水的后期處理創(chuàng)造良好的條件。

　　對于含有難降解物質(zhì)較高的制藥廢水，水解酸化的重要作用已經(jīng)逐漸得到人們的認(rèn)可，水解酸化的相關(guān)研究也成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。

　　如采用水解酸化法對化學(xué)制藥廢水進(jìn)行的預(yù)處理試驗(yàn)，結(jié)果表明，廢水COD由2560mg/L降為1623mg/L，B/C由0.375提升至0.427。

　　3、生物性處理

　　3.1厭氧生物處理

　　通常指在無分子氧條件下，通過兼性菌和厭氧菌的代謝作用降解廢水中的有機(jī)污染物，分解的最終產(chǎn)物是甲烷、二氧化碳、水及少量硫化氫和氨。

　　厭氧處理的特點(diǎn)：厭氧處理具有對營養(yǎng)物需求低、成本低、能耗低、節(jié)能、污泥產(chǎn)量小等優(yōu)點(diǎn)。

　　但也有其弊端，例如厭氧處理的出水質(zhì)量較差，通常需要后處理以使廢水達(dá)標(biāo)排放。

　　另外，厭氧處理在操作對操作過程和技術(shù)要求非常高。

　　目前，國內(nèi)外處理高濃度有機(jī)廢水主要是以厭氧法為主要手段和途徑。

　　用于化學(xué)制藥廢水處理的厭氧工藝主要包括：厭氧復(fù)合床(UBF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)等。

　　3.2處理技術(shù)

　　3.2.1好氧生物處理技術(shù)是指廢水中的溶解性有機(jī)物在好氧微生物作用下轉(zhuǎn)化成不溶性可沉的微生物固體和一部分有機(jī)物，從而使廢水得到凈化的過程。

　　3.2.2生物接觸氧化法如采用生物接觸氧化處理醫(yī)藥中間體TMBA廢水，最高進(jìn)水COD控制在1600mg/L左右，COD去除率高達(dá)90%左右。

　　3.2.3 AB法AB法屬超高負(fù)荷活性污泥法，如采用A-B二段法處理環(huán)氧丙烷皂化廢水，COD去除率可達(dá)80-86%。

　　3.3傳統(tǒng)的生物強(qiáng)化污水處理技術(shù)工藝

　　由于活性污泥中雜菌多，導(dǎo)致消耗較多的氧與養(yǎng)料，抑制了正常細(xì)菌的生長和作用發(fā)揮，對其進(jìn)行分離純化后，能獲得較高的降解效率。

　　如分離、篩選得到的效應(yīng)菌株分別屬不動桿菌屬、假單胞菌屬、埃希氏菌屬和芽孢桿菌屬，將效應(yīng)菌株制成混合菌液處理β-2內(nèi)酰胺環(huán)類抗生素廢水，廢水COD由4100mg/L降至989.7mg/L，COD去除率達(dá)到了75.86%，并對此類抗生素有較強(qiáng)耐受能力。

　　3.4化學(xué)制藥廢水的處理

　　化學(xué)制藥廢水的處理多數(shù)采用單一生化法處理不能徹底解決問題，必須進(jìn)行必要的預(yù)處理。

　　首先設(shè)調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量和pH，且根據(jù)實(shí)際情況采用特定物化或化學(xué)法進(jìn)行預(yù)處理，提高廢水的可降解性，以利于廢水的后續(xù)生化處理。

　　預(yù)處理后的廢水，可選取某種厭氧和好氧工藝進(jìn)行處理，如采用微電解一厭氧水解酸化-SBR串聯(lián)工藝處理化學(xué)合成制藥廢水，原廢水BODs/COD約為0.13，屬難生物降解廢水，經(jīng)微電解一厭氧水解酸化處理后，出水BODs/COD可達(dá)0.63，可生化性大大提高。

　　在進(jìn)行SBR處理時，維持SBR進(jìn)水COD在1500mg/L左右，污泥負(fù)荷為0.5kgCOD/(kgMLSSd)，曝氣8-10h，出水COD可以降低至200mgL-1以下。

　　如采用吹脫-厭氧-好氧串聯(lián)工藝處理含有氯霉素、抗菌素增效劑和磺胺新諾明的合成制藥廢水，經(jīng)吹脫和厭氧水解酸化處理后，COD去除率為70%，再經(jīng)好氧生化系統(tǒng)處理，COD去除率可達(dá)60%。

　　4、結(jié)語

　　化學(xué)制藥廢水是一種成分復(fù)雜、毒性高、含難降解有機(jī)物質(zhì)的有機(jī)廢水，目前的處理方法有預(yù)處理一生物處理。

　　工程應(yīng)用以單元處理為主，因此開發(fā)經(jīng)濟(jì)、有效的復(fù)合水處理單元迫在眉睫。

　　此外，新技術(shù)如膜技術(shù)、生物強(qiáng)化技術(shù)等的應(yīng)用在化學(xué)制藥廢水處理方面有更廣闊的應(yīng)用前景。

　　(河北誠信有限責(zé)任公司)

　　參考文獻(xiàn)：

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　　制藥廢水處理技術(shù)【2】

　　【摘 要】近幾年，我國環(huán)境污染不斷加劇，而在導(dǎo)致環(huán)境污染的污染源中，其中制藥廠所排放的廢水就是非常重要的污染源之一，因?yàn)橹扑帍U水里成分較為復(fù)雜，含有大量的有機(jī)物，顏色較深，而且具有較大的毒性。

　　所以在處理起來存在較大的難度。

　　本文對制藥廢水處理技術(shù)進(jìn)行了具體的闡述，以期在實(shí)際處理中盡可能減少廢水的排放對環(huán)境所帶來的污染。

　　【關(guān)鍵詞】制藥廢水;物化處理;生化處理;化學(xué)處理;新技術(shù)

　　0 引言

　　目前制藥行業(yè)是排污的重點(diǎn)企業(yè)，而且污水排放量大，廢水組成較為復(fù)雜，污水中存在有大量的細(xì)菌和病毒、難溶解的有機(jī)物，所以對制藥企業(yè)的廢水進(jìn)行治理難度也較大，而制藥企業(yè)的廢水如果不進(jìn)行治理，任由其排放到環(huán)境當(dāng)中，對環(huán)境所帶來的破壞將是十分嚴(yán)重的，不僅可能導(dǎo)致疾病的傳播，而且會使水源受到污染，直接危害人們的身體健康。

　　1 藥廠傳統(tǒng)意義上的廢水處理技術(shù)

　　1.1 混凝沉淀法

　　混凝沉淀法為物化法中的最主要方法之一，利用該種方法可以有效的對廢水中的生物進(jìn)行降解，減少廢水中污染物的含量，但利用此種方法會有大量的化學(xué)污泥產(chǎn)生，而且廢水中含量鹽量、氨、氮的去除率也較高。

　　1.2 浮選法

　　浮選法也可稱為氣浮法，其在實(shí)際應(yīng)用中分為電解氣浮法、散氣氣浮法和溶氣氣浮法三種方式，通過一定方法使水中產(chǎn)生大量的微氣泡，而使廢水中濃度相似的污染物粘附在一起而浮至水面上，這樣可以使廢水中的固液和液液實(shí)現(xiàn)有效的分離，從而達(dá)到去除污染物的效果。

　　1.3 膜分離法

　　此方法是利用膜來對溶劑進(jìn)行分離，同時利用此種方法對多酚類制約廢水進(jìn)行乙醇回收時效果較為明顯，同時也可以有效的截留多酚類混合物。

　　1.4 厭氧生物處理方法

　　此種方法較為適宜對高濃度的有機(jī)制藥廢水進(jìn)行處理，但如果單獨(dú)使用此種方法時，則還需要后續(xù)對好氧生物再進(jìn)行處理，才能達(dá)到良好的效果。

　　此種方法分為上流式厭氧污泥床法、水解升流式污泥床法和厭氧折流板反應(yīng)器法。

　　上流式厭氧污泥床法對廢水進(jìn)行處理時，由于其結(jié)構(gòu)較為簡單，而且水力停留的時間較短，所以不需要再另外進(jìn)行污泥回流裝置的設(shè)置，但由于些種方法對管理技術(shù)水平要求較高，而且馴化時間較長，一旦相關(guān)要求達(dá)不到，則會影響到出水水質(zhì)的穩(wěn)定性。

　　而通過對此種方法進(jìn)行改進(jìn)，又產(chǎn)生了水解升流式污泥床法，這種方法可以對無法降解的大分子有機(jī)污染物降解為小分子有機(jī)污染物，可生化性能較高，而且反應(yīng)速度較快，不需要較大的反應(yīng)池就可進(jìn)行，反應(yīng)過程中污泥量較小，減少了密閉、攪拌和分離器等環(huán)節(jié)，造價較低。

　　而厭氧折流板反應(yīng)器法對于制藥廢水處理具有非常好的適用性，其不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且對污泥具有非常好的截留能力，無論對于高濃度廢水還是有毒、難降解的廢水等都具有非常好的效果。

　　1.5 好氧生物處理技術(shù)

　　好氧生物處理技術(shù)大致可分為普通活性污泥法、序批式間歇活性污泥法和深井曝氣法等三種方式。

　　普通活性污泥法在目前制藥廠污水處理中應(yīng)用的較為普通遍，而且此種方法也較為成熟，但在應(yīng)用此種方法時，由于需要對廢水進(jìn)行大量的稀釋，這就導(dǎo)致廢水中有大量的泡沫產(chǎn)生，污泥膨脹率也高，直接影響了去除效果。

　　而對于間歇性排放、水量水質(zhì)波動較大的制藥廢水進(jìn)行處理時，通常都會選擇序批式間歇活性污泥法，此種方法不僅結(jié)構(gòu)簡單，具有非常好的經(jīng)濟(jì)性，而且可以對水質(zhì)進(jìn)行均化，不存在污泥回流的情況，在許多制藥廢水的處理中都得以應(yīng)用，但此種方法由于污泥產(chǎn)生沉降，這樣就需要利用較長的時間來對泥水進(jìn)行分離處理。

　　深井曝氣法是高速活性污泥系統(tǒng)，和普通活性污泥法相比，深井曝氣法具有以下優(yōu)點(diǎn)，包括氧利用率高，深井中溶解氧效果好，充氧能力相當(dāng)于普通曝氣的10倍;污泥負(fù)荷速率高;占地面積小、投資少、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、效率高、COD的平均去除率可達(dá)到70%以上;不存在污泥膨脹問題;保溫效果好，可保證北方地區(qū)冬天處理廢水獲得較好的效果。

　　缺點(diǎn)是部分深井出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，深井施工難度較大，基建費(fèi)用較高。

　　1.6 電解法

　　電解質(zhì)溶液在電流作用下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的過程稱為電解。

　　與其他方法相比，電解法具有效率高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，并且具有良好的脫色效果。

　　1.7 Fenton試劑法

　　Fenton試劑也即亞鐵鹽與H2O2的組合試劑，能夠有效的去除傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)無法去除的難降解有機(jī)物。

　　1.8 Fe―C處理法

　　Fe―C法也即鐵碳(炭)微電解技術(shù)，是以鐵屑、碳構(gòu)成原電池，集氧化還原、絮凝吸附、絡(luò)合以及電沉積等作用為一體的水處理技術(shù)。

　　該方法在去除部分難降解物質(zhì)的同時，還可以改變部分有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，從而提高廢水的可生化性。

　　對制藥廢水中的磷具有良好的去除效果。

　　2 制藥廠廢水新型處理方法

　　近年來，科研人員進(jìn)行了一些新型制藥廢水處理方法的研究，主要有微波處理法，超聲波處理法等。

　　2.1 微波處理法

　　微波通常是指波長在lnm～lm的特殊電磁波，單獨(dú)利用微波處理廢水效果并不十分理想，但是微波處理法與其他常規(guī)的處理工藝相結(jié)合就會達(dá)到強(qiáng)化處理的效果。

　　比如，活性炭吸附法是廢水處理的常用方法，但是吸附后的活性炭表面的有機(jī)物卻很難處理，但是微波處理可以有效地解吸活性炭表面的附著物，使活性炭吸附再生，以達(dá)到重復(fù)利用的目的。

　　2.2 超聲波處理法

　　用頻率大于20000Hz以上的超聲波輻射溶液會引發(fā)諸多化學(xué)反應(yīng)，也就是“超聲空化效應(yīng)”。

　　超聲波水處理技術(shù)的核心就在于超聲波通過・OH自由基氧化、氣泡內(nèi)燃燒分解以及超臨界水體氧化三種方式進(jìn)行的。

　　近年來，隨著微波化學(xué)理論的成熟，將微波、超聲波技術(shù)應(yīng)用于水處理領(lǐng)域的關(guān)注度已經(jīng)越來越高，特別是超聲波與生物接觸氧化法的組合工藝，對高濃度有機(jī)廢水的凈化具有顯著的效果。

　　3 結(jié)束語

　　目前我國對于工業(yè)和制藥企業(yè)的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)有了較為嚴(yán)格的限制，這就對廢水處理的技術(shù)水平有了更高的要求。

　　由于制藥廢水不僅濃度較高，而且廢水中含有大量的不易降解的污染物，所以制藥企業(yè)在進(jìn)行廢水治理上存在著較大的難度，而且為使排放的廢水能夠達(dá)到國家的要求，則制藥企業(yè)較大的壓力，加強(qiáng)廢水的治理已成為十分緊迫的任務(wù)。

　　制藥廢水由于其水質(zhì)特點(diǎn)及組成成分的復(fù)雜性，所以在治理過程中如果僅僅依靠單一的治理技術(shù)很難達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)，所以在實(shí)際治理工作中，需要根據(jù)廢水水質(zhì)的要求來選擇適宜的工藝聯(lián)合進(jìn)行治理，同時在治理的過程中盡可能確保資源能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用。

　　盡管這幾年我國制藥企業(yè)都加大了對廢水處理的研究力度，但在該方法還沒有十分成熟的治理技術(shù)，而且出水效果穩(wěn)定性差、成本高及資源利用率低等問題還十分突出，因此，我國制藥企業(yè)在廢水處理領(lǐng)域還任重道遠(yuǎn)，需要加快研制和開發(fā)出新的高效的制藥廢水處理技術(shù)。

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