制藥廢水處理技術及研究進展

陳美花

摘 要： 隨著醫藥工業的迅速發展，生產過程中所排放的廢水對環境的污染也日益加劇，給人類健康帶來了嚴重的威脅。根據制藥廢水的特點，介紹了目前國內外處理制藥廢水所應用的各種物化、化學、生化以及組合工藝技術，并對各種處理方法的特點進行了論述，同時介紹了一些新的處理方法。

關鍵詞： 制藥廢水；處理技術；新進展

0 引言

近年來，隨著制藥行業的快速發展，制藥廢水產生量很大。我國原料藥和藥品制劑生產企業約5000家，生產一萬多種、年產量近百萬噸藥劑，制藥工業廢水年排放量達到0.25Gt，年平均處理率還不到30%。制藥產品的生產過程主要是發酵、過濾、離子交換、濃縮、酯化、轉化以及精制等多種復雜而有序的物理、化學和生物過程，在這些工藝過程中會產生大量的高有機污染含量廢水。制藥廢水污染物成分復雜、毒性大、色度高、難生物降解、水質水量變化大，是工業廢水中較難處理的一種。

1 制藥廢水處理技術

1.1 物化法

物化法在制藥工業廢水處理中有很多種，其因處理不同的制藥廢水而不同，它不僅可作為單獨的處理工序，也可作為生物處理工序的預處理或后處理。

（1）混凝沉淀法。這是最常用的預處理方法，通過投加化學藥劑，使其產生吸附、中和微粒間電荷、壓縮擴散雙電層而產生的凝聚作用，破壞了廢水中膠體的穩定性，使膠體微粒相互聚合、集結，在重力作用下沉淀。制藥廢水處理工程中常用的混凝劑有聚合硫酸鐵、氯化鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化硫酸鋁鐵、聚丙烯酰胺PAM等。混凝沉淀法的優點是不僅可以有效降低污染物的濃度，還可以改善廢水的生物降解性能。缺點是會產生大量的化學污泥，造成二次污染；出水的pH較低，含鹽量高；對氨氮的去除率較低。

（2）氣浮法。通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學氣浮和電解氣浮等多種形式。在制藥工業廢水處理中，可用于如慶大霉素、土霉素、麥迪霉素等廢水的處理。

（3）吸附法。指利用多孔性固體吸附廢水中一種或幾種污染物，以回收或去除污染物，從而使廢水得到凈化的方法。在制藥工業廢水處理中，常用活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等吸附劑預處理生產中成藥、米菲司酮、雙氯滅痛、潔霉素、撲熱息痛、維生素B6 等產生的廢水。優點是處理效果好。缺點是成本高。

（4）電解法。具有高效、易操作等優點，同時又有很好的脫色和提高可生化性的效果。

（5）膜分離法。該技術包括反滲透、納濾膜、纖維膜。優點是在產生環境效益的同時又可回收有用物質，設備簡單、操作方便、處理效率高、節約能源。

1.2 化學法

采用化學方法時，某些試劑過量會導致水體二次污染，因此在設計前應做好相應實驗研究工作且化學藥品昂貴。

（1）鐵碳法。工業運行表明，以Fe -C作為預處理步驟，出水可生化性大大提高。

（2）臭氧氧化法。能提高抗生素廢水的BOD5 /COD ，同時對COD有較好的去除率。I .A .Balcio glu等對抗生素制藥廢水進行了臭氧氧化處理，并研究了pH 、進水COD以及H2O2 的使用量等因素對臭氧氧化處理過程的影響。結果表明，抗生素廢水在臭氧用量為2 .96g/ L 時，BOD5/COD 的比值由0 .077 增至0.38 。而在廢水pH值不變的條件下，臭氧氧化過程均可達到75 %以上的COD去除率。

（3）Fenton試劑法。亞鐵鹽和H2O2 的組合稱為Fenton 試劑。它能有效去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物。該方法設備簡單，易于實現工業放大，是一種有較好開發前景的處理青霉素廢水工藝。Neyens和Baey ens指出，Fenton 氧化是在去除廢水中許多有害有機物質的一個非常有效的方法。它同樣是一個非常有效的預處理，可以改變成分有助于后續更好的生物降解；并且可以在下面的生物處理過程中減少微生物的毒性。

（4）光催化氧化法。該技術具有新穎高效，對廢水無選擇性且無二次污染，尤其適用于不飽和烴的降解。

1.3 生化法

生化處理技術是目前制藥廢水廣泛采用的處理技術。由于制藥廢水中有機物濃度很高，所以一般需要用厭氧方法才能取得好的處理效果。

（1）上流式厭氧污泥床法（UASB 法）。優點是厭氧消化效率高、結構簡單、水力停留時間短、無需另設污泥回流裝置等。缺點是UASB 運行時，對管理技術要求較高，且啟動馴化困難。

（2）上流式厭氧污泥床過濾器（UASB +AF）。是近年來發展起來的一種新型復合式厭氧反應器，它結合了UASB 和厭氧濾池（AF）的優點，使反應器的性能有了改善。

（3）水解酸化法。水解池全稱水解升流式污泥床（HUSB），它是改進的UASB 。優點是可將難降解大分子有機污染物初步分解為小分子有機污染物，提高可生化性；反應速度，池小、投資少，并能減少污泥量；不需密閉，攪拌，不設三相分離器，降低造價[ 2] 。

（4）厭氧符合床（UBF）。與UASB 相比，具有分離效果好，生物量大，生物種類繁多，處理效率高，運行穩定性強，是實用高效的厭氧生物反應器。

（5）厭氧折流板反應器（ABR）。該反應器因具有結構簡單、污泥截留能力強、穩定性高、對高濃度有機廢水，特別是對有毒、難降解廢水處理中有特殊的作用，因而引起了人們的關注。

2 其他組合處理工藝

制藥廢水有時僅靠單一的處理工藝很難使出水達標排放，且大多存在一次性投資高、運行成本高等問題。因此必須對現有的工藝進行集成，采用多種工藝聯合處理的方法，才能穩定達標排放。

李穎采用電解+水解酸化+CASS 工藝處理制藥廠廢水，在進水COD 為2 000 mg/L，處理量1 800 m3/d 下，該工藝實現了處理效率高，占地面積小，工程投資低等優點，處理后各項污染指標均達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996） 中二級排放標準。其中電解預處理單元處理后，核黃素上清液的pH 為6～9，COD、SS、色度去除率分別為71%、83%、67%。

黃勝炎采用微電解+厭氧水解酸化+序批式活性污泥法（SBR） 串聯工藝處理化學合成制藥廢水，進水COD 為2 000～6 000 mg/L，處理量4 000m3/d，經微電解+ 厭氧水解酸化處理后，出水BOD5/COD 可達0.63，可生化性大大提高。維持SBR進水COD 在1 500 mg/L 左右，MLSS 污泥COD 負荷為0.5 kg/ （kg·d），曝氣8～10 h，出水COD 在200mg/L 以下，達到了《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）中二級排放標準。

張書海等采用UASB+兼氧+接觸氧化+氣浮工藝處理高濃度生化制藥廢水，處理量1 100 m3/d，經4 個單元的處理，出水水質達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）中二級標準。

龔敏等采用ABR—EGSB—SBR 組合工藝處理制藥廢水，ABR 池中設有特殊結構的鐵屑和焦炭濾層，鐵屑和焦炭濾層發生微電解反應產生新生態的Fe2+，提高了微生物的生化活性，對水解過程也有促進作用，為EGSB 的產甲烷反應創造了良好條件。運行結果表明：在10～28 ℃，處理量10～50 m3/d，進水COD 為1 940～28 800 mg/L 時，COD 去除率為90%～98%。EGSB COD 容積負荷可達15 kg/（m3·d），出水各項指標均達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）中二級標準。

結語

根據制藥廢水的特點，僅靠單一的處理工藝很難使出水達標排放，必須采用多種工藝聯合處理的方法，一般的流程都要設計成幾種方法的綜合才能有效地達到處理的最終要求.采取適當的處理工藝，可以從制藥廢水中回收部分有用成分，實現資源回收與再利用。

參考文獻

[1] 李穎. 電解-CASS工藝處理制藥廢水工藝研究與設計[J].環境工程，2003，21（1）：33.

[2] 黃勝炎. 醫藥工業廢水處理現狀與發展[J].醫藥工程設計雜志，2005，26（3）：41-50.

[3] 張書海，朱雪，李英輝. UASB—兼氧—接觸氧化—氣浮處理生化制藥廢水[J].環境工程，2008，26（3）：22-23.

[4] 龔敏，張勇，趙九旭，等. ABR-EGSB-SBR 組合工藝處理制藥廢水[J].環境科學與技術，2006，29（12）：80-82.