隨著人們對健康的重視程度越來越高,醫藥工業迅猛發展,制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一,然而如何處理制藥廢水是當今環境保護的一個難題。該文首先介紹了制藥廢水的基本概況和危害,列舉了目前國內外處理制藥廢水的幾種方法,并分析了各種處理方法的優勢和弊端,不僅為制藥廢水處理提供了依據,還能為處理金屬離子廢水、化工廢水、印染廢水、造紙廢水、有機廢水、生活污水等處理提供參考。
一、制藥廢水的基本概況
制藥廢水是指在藥物生產過程中排出的廢水,由于生產的藥物品種和生產工藝不同,所排出的廢水的成分也有著千差萬別,主要包括合成藥物生產廢水、中成藥生產廢水、抗生素生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水四大類,其特點是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高,屬于較難處理的高濃度有機污水。
二、制藥廢水的危害
制藥廢水絕大多數極易揮發,使空氣中的化學物質濃度超過環境本底值,引起大氣污染;如果制藥廢水進入水體, 能長時間殘留在水體中,通過食物鏈逐步進入人或動物體內,較強的毒性具有致癌、致畸、致突變等各種危害。
三、制藥廢水處理技術進展
制藥廢水處理有較為成熟的工藝,有諸多研究者對其進行深入地研究。常見的制藥工業廢水處理工藝技術進行分類,可分為以化學氧化法為主的Fenton法、濕化氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、超聲聲化法、電解法、催化鐵內電解法以及物理方法如混凝沉淀法、氣浮法、吸附法和膜分離法。另外還有多種方法聯合處理更加高效的處理制藥工業產生的廢水。
混凝沉淀法:混凝沉淀法處理制藥廢水,主要被廣泛用于廢水預處理及后處理過程中,原理是讓混凝劑(如氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚丙稀酰胺等)中和廢水中的膠體物質,使膠體微粒相互集結、失去穩定性,最終沉淀聚合,是目前國內外普遍采用的一種水質處理方法。但混凝沉淀法會導致二次污染,因為沉淀會變成大量的污泥,難以處理;并且經過處理后的水質仍然鹽度高、pH值低,氮、氨元素的去除效果也不好,因此不常作為水處理工藝單獨被使用。
電解法:電解法處理制藥廢水正逐漸被人們重視和青睞,因為該法具有效率高、操作易等優點,對有色廢水進行脫色作用較好。大量實驗表明,利用內電解技術處理化工制藥廢水,對污染物有明顯的降解作用,廢水COD(化學需氧量)去除效果最佳,最高去除率可達65%以上,并可以提高廢水的可生化性,通過厭氧生物的后續處理出水可達到二級污水綜合排放標準。但電解法能耗高,并且與混凝沉淀法類似、也會產生大量的污泥,從而引發二次污染。
3.吸附法
吸附法處理制藥廢水是物理處理法,是利用多孔性固體吸附劑(如活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等)對廢水中的一種或幾種污染物進行回收,從而達到對廢水凈化處理的目的。但是此法用途面狹小,一般僅在中成藥或各種西藥等產生的制藥廢水預處理中使用,且吸附劑容易發生脫落、被腐燭等現象,無法廣泛使用于其他廢水處理工藝之中。
氧化法:氧化法處理制藥廢水的方法有很多,常用的有濕化氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法和微波誘導催化氧化法等。
濕式氧化法是由Zimmerann最早于1944年提出,初期被應用于造紙廢水處理,但其技術條件的茍刻。后又發展了如催化濕式氧化技術和催化濕式過氧化物氧化技術等一系列新技術,處理后COD去除率可達81%。Shemer等在H2O2/Fe2+方法中加入紫外光的照射處理(光催化氧化法)含甲硝唑模擬廢水, 結果表明,UV/ H2O2/Fe2+對甲硝唑去除率明顯提高, 該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http://www.ems86.com總第565期2014年第33期-----轉載須注名來源廢水去除率達94%。臭氧氧化法是利用臭氧的極強的氧化能力處理廢水, 反應靈敏,操作簡單,且氧化過后變成氧氣,沒有二次污染,廣泛應用于環境保護領域。但生產臭氧的電耗較高,且臭氧不穩定,需加強對臭氧氣體與水接觸方式和接觸設備方面的研究。
Fenton試劑法:Fenton試劑法一般用在制藥廢水的預處理過程中,Martinez等的研究結果表明,在過氧化氫和亞鐵離子的加量分別為3mg/L和0.3mg/L的情況下,COD去除率可達56.4%;如果反應超過10分鐘, COD去除率即可達90%。這種處理方法反應時間速度快,處理效率高,處理效果比較理想。Fenton法還常常與混凝沉淀法、電解法、氧化法等方法聯合使用,Yu Yang等運用Fenton法與氧化法聯合處理高濃度制藥廢水,COD去除率可達到57.53%。
膜分離法:膜分離法處理制藥廢水也是一種物理處理法,利用了某些材質的膜具有選擇通透性,能阻止例如污水中的各類有機物大分子通過,僅允許小分子通過,從而達到凈水的目的。膜分離法能耗低,無相變, 而且設備簡單,可根據水處理量的變化而調整裝置規模,操作方便安全,運行可靠性高,不會二次污染環境,并且可能在產生環境效益的同時,又產生可回收有用物質,具有雙重效益。
其他方法:處理制藥廢水的方法還有很多,比如氣浮法對慶大霉素、土霉素、麥迪霉素等制藥過程中產生的廢水處理具有明顯優勢;用超聲聲化法處理制藥廢水中TPPO時,COD去除率為54%左右,在加入lmg/LFe2+后,COD去除率明顯提高,可以提高至60%,且隨著Fe2+濃度的增加,COD去除率也顯著提高;厭氧水解處理作為預處理時, 不需曝氣,不僅生產運行成本低,還可提高可生化性,降低后續生物處理的負荷;絮凝沉淀+水解酸化+SBR工藝處理制藥廢水是一種經濟合理的處理工藝。
(作者單位:培力(南寧)藥業有限公司)
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