如何做好化學合成制藥的廢水處理

谷小軍

摘 要：化學制藥廢水大多數具有有機物濃度高、色度高、含難降解和對微生物有毒性的物質、水質成分復雜、可生化性差等特點。制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一，如何處理該類廢水對于環(huán)境保護的意義重大，直接影響到環(huán)境保護的效果。本文分析了化學合成制藥廢水的特點，對如何做好化學合成制藥的廢水處理進行了探討。

關鍵詞：化學合成制藥廢水；特點；廢水處理技術

制藥行業(yè)是一種污染非常嚴重的行業(yè)，制藥廢水大多數具有有機物濃度高、色度高、含難降解和對微生物有毒性的物質、水質成分復雜、可生化性差等特點。隨著我國醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一，如何處理該類廢水對于環(huán)境保護的意義重大。

1 化學合成制藥廢水的特點

（1）COD含量高，成分復雜。化學制藥廢水的COD、BOD5值高，有的高達幾萬甚至幾十萬，但B/C值較低，廢水一經排入水體中，就會大量消耗水中溶解氧，造成水體缺氧。同時，廢水的成分復雜且變化大，有機物種類繁多、濃度高、營養(yǎng)元素比例失調。

（2）存在生物毒性物質。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。

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

2 如何做好化學合成制藥的廢水處理

（1）做好制藥廢水生化前的預處理。化學制藥廢水的處理多數采用單一生化法處理不能徹底解決問題，必須進行必要的預處理。預處理為降低后續(xù)生物處理難度，在生物處理前必須先進行預處理，達到排除生物毒性物質干擾，降低廢水濃度的目的。首先設調節(jié)池，調節(jié)水質水量和pH，且根據實際情況采用特定物化或化學法進行預處理，提高廢水的可降解性，以利于廢水的后續(xù)生化處理。目前合成制藥廢水生化前預處理方法主要包括：物化法、生物法等。化學制藥廢水成分復雜，沖擊負荷大，采用化學絮凝進行預處理，以便減少生物毒性物質干擾，降低廢水濃度。利用膜分離法膜技術對抗生素廢水進行濃縮分離，有良好的經濟效益和社會效益。膜技術包括反滲透、納濾膜和纖維膜，可回收有用物質，減少有機物的排放總量。該技術的主要特點是設備簡單、操作方便、無相變及化學變化、處理效率高和節(jié)約能源。采用納濾膜對潔霉素廢水進行分離實驗，既減少廢水中潔霉素對微生物的抑制作用，又可回收潔霉素。電解法理廢水具有高效、易操作等優(yōu)點而得到人們的重視，同時電解法又有很好的脫色效果。目前生物法預處理化學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。預處理后的廢水，可選取某種厭氧和好氧工藝進行處理。

（2）正確選用制藥廢水處理技術。制藥廢水處理技術可歸納為以下幾種：物化處理、化學處理、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。生物處理技術是目前廣泛采用的制藥廢水處理技術，其中活性污泥法是比較成熟的技術，由于加強了預處理，改進了曝氣方法，環(huán)保設備運行穩(wěn)定。采用生物技術進行制藥污水處理消除有機污染物是最為經濟的方式，研發(fā)和推廣應用的重點大體上有好氧工藝、厭氧工藝和厭氧-好氧組合工藝。化學合成制藥廢水生物毒性大、可生化性差，屬高濃度難降解有機廢水，通常可以考慮采用高級氧化-鐵碳微電解-ABR—UBF-好氧工藝進行處理。

（3）重視制藥廢水的化學處理。應用化學方法時，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。化學法包括鐵炭法、化學氧化還原法（fenton試劑、H2O2、O3）、深度氧化技術等。工業(yè)運行表明，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。樓茂興等采用鐵炭—微電解—厭氧—好氧—氣浮聯合處理工藝處理甲紅霉素、鹽酸環(huán)丙沙星等醫(yī)藥中間體生產廢水，鐵炭法處理后COD去除率達20%，最終出水達到國家《廢水綜合排放標準》一級標準。亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑，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。采用該法能提高廢水的可生化性，同時對COD有較好的去除率。氧化技術又稱高級氧化技術，它匯集了現代光、電、聲、磁、材料等各相近學科的最新研究成果，主要包括電化學氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法、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、高效、對廢水無選擇性等優(yōu)點，尤其適合于不飽合烴的降解，且反應條件也比較溫和，無二次污染，具有很好的應用前景。與紫外線、熱、壓力等處理方法相比，超聲波對有機物的處理更直接，對設備的要求更低，作為一種新型的處理方法，正受到越來越多的關注。

（4）做好制藥廢水的生化處理。生化處理技術是目前制藥廢水廣泛采用的處理技術，包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧-厭氧等組合方法。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，因此動力消耗大，且廢水可生化性較差，很難直接生化處理后達標排放，所以單獨使用好氧處理的不多，一般需進行預處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法（AB法）、接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法（SBR法）、循環(huán)式活性污泥法（CASS法）等。目前國內外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主，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。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。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）、厭氧折流板反應器（ABR）、水解法等。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、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、投資成本、處理效果等方面表現出了明顯優(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。采用厭氧-好氧工藝處理制藥廢水，BOD5去除率達98%，COD去除率達95%，處理效果穩(wěn)定；

（5）關注新興的廢水處理技術。隨著科學技術的不斷進步，我國的制藥廢水處理工藝取得了很大的進步。近年來膜技術得到了不斷發(fā)展，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，具有容積負荷高、抗沖擊能力強、占地面積小、剩余污泥量少等優(yōu)點。盡管在膜污染方面仍存在問題，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。

綜上所述，化學合成制藥廢水是一種成分復雜、毒性高、含難降解有機物質的有機廢水，目前的處理方法有預處理-生物處理。工程應用以單元處理為主，因此開發(fā)經濟、有效的復合水處理單元迫在眉睫。此外，新技術如膜技術、生物強化技術等的應用在化學制藥廢水處理方面有更廣闊的應用前景。

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