制藥廢水處理技術研究進展

張俸志 李寧 袁書 姜金鳳

摘?要：制藥廢水因具有有機物含量高、有毒物質含量多等不利因素，對制藥廢水的深度處理造成了困難。文章介紹了合成類藥物生產廢水、生物法制藥生產發酵廢水、中成藥制藥廢水以及制劑類生產廢水這4類制藥廢水的主要污染物及水質特點。歸納總結了近年來對制藥廢水的主流處理方法及最新研究成果。

關鍵詞：制藥廢水;生化處理

隨著社會的進步發展，人們對醫療保健的愈加重視，這是促進了制藥行業的發展的一個重要因素，造成了制藥廢水的產量持續增大。制藥廢水中包含了大量的動植物提取殘渣、廢溶劑、以及各種醫藥中間體等有毒有害成分，未經充分處理的制藥廢水會對水體造成嚴重污染，甚至可以通過食物鏈進危害人體生命健康。本文將從制藥廢水的產生以及處理工藝方面總結目前制藥廢水處理行業的研究現狀，存在的問題和發展方向。

1 制藥廢水的產生

制藥廢水的處理引起了廣泛的關注，在許多國家和地區的廢水以及地表水中都檢測到近百種藥物及其代謝產物。從制藥廢水工藝角度出發，將制藥廢水分為以下四類：合成類藥物生產廢水、生物法制藥生產發酵廢水、中成藥制藥廢水以及制劑類生產廢水。

合成類藥品主要是利用有機或者無機原料，通過化學反應或者利用中間體過程來獲得的，這決定了化學合成類制藥廢水的主要組成成分是結晶母液、殘余的生產物、吸附殘夜等。主要處理方法為生物法、物理法和化學法，如UASB、Fenton氧化技術、多相催化濕式過氧化法等。

中成藥的生產過程主要包括對動植物，礦物等各類原料的提取、分類、純化等幾個生產環節，因藥物種類繁多，所產生的生產廢水中包含的主要成分不盡相同。總體來說，中藥類制藥廢水成分復雜、色度大，水質水量波動大，但可生化性好，易于用生物法進行處理，常用的方法主要為UASB、SBR、ABR法等工藝的組合工藝。

生物法制藥生產發酵廢水主要來自于微生物發酵的廢液、提取純化過程中產的殘余液、發酵罐排放的洗滌廢水等生產過程中產生的廢水。多采用化學法或生物法進行處理，如：高級氧化、水解酸化、UASR、臭氧氧化及其工藝組合等。

2 制藥廢水的處理方法

因藥物的種類和生產工藝不同，其所產生的廢水的成分也有著很大差異，針對這些廢水的處理工藝也不盡相同，現有的處理方法可以大體上分為物化法、化學法、生物法，在下文中將詳細介紹每種方法的優劣。

2.1 物化法

物化法在預處理和深度處理中都有應用。常用的物化法有混凝沉淀法、膜分離技術、吸附法等。Reza Derakhsheshpoor 等人使用高滲透率聚砜納濾膜從制藥廢水中回收阿莫西林，實驗表明，pH的增加能夠使膜對阿莫西林的截留率增加，其截留率能夠達到85%。

2.2 化學法

化學法是制藥廢水的處理的傳統方法，常用于預處理和深度處理中。常見的處理方法有氧化法、電解法、催化法、高級氧化等。

Boz·ena Czech [1]等采用一種新型的多壁碳納米管和二氧化鈦/二氧化硅（MWCNT/TiO2/SiO2）光催化來去除制藥廢水中剩余的雙酚A和卡馬西平。在經過UVA照射20分鐘后，每種污染物的濃度都降低了一半。在廢水經過處理后，對費氏弧菌和大水騷的毒性顯著降低，這說明污染物被光氧化成了無毒產物。

2.3 生化法

生化法廣泛應用于生活污水和工業廢水的處理，具有費用低廉，技術成熟等優點。為了克服制藥廢水成分復雜、毒性大、COD含量高等不利于可生化降解的因素，往往采用厭氧、好氧的組合工藝以降低運營成本，提高出水水質。

Guanglei Qiu[2]等人利用UASB+MBR聯合反應器對生產小檗堿的制藥廢水進行處理，最終實現了對廢水中COD及氨氮高效處理，其去除率分別達到98.7%、98.5%。Chong-Jian Tang等人對厭氧氨氧化做了改進，開發出SBA-ANAMMOX工藝，對制藥廢中氨氮去除率達到在80%;對亞硝酸鹽的去除率達到90%。

2.4 其他工藝組合

由于制藥廢水復雜的水質特點，單一工藝的處理效果并不理想。目前研究重點主要放在對組合處理工藝的研究上。組合工藝通常能夠發揮不同方法各自的優勢，一般先對廢水進行預處理提升可生化性，再利用生物技術進行深度處理。

Emad S.Elmolla 等以采用Fenton-SBR法處理含阿莫西林和氯唑西林的抗生素類制藥廢水進行處理。在最佳操作條件下，去除了廢水中89%的sCOD，最終使SBR的出水達到排放標準。

3 結語

制藥廢水由于具有成分復雜、水質波動大、含有有毒性物質以及有機物含量高等特點。大部分制藥廢水的處理方法都需要借助多種工藝的組合，利用物理化學法預處理，降解高濃度有機物和有生物毒性的物質，提高可生化性后，再利用生物法深度處理是目前主要的研究方向。

參考文獻：

[1]Czech，B.and W.Buda，Photocatalytic treatment of pharmaceutical wastewater using new multiwall-carbon nanotubes/TiO2/SiO2 nanocomposites.Environmental Research，2015.137：176-184.

[2]Qiu，G.，et al.，Combination of upflow anaerobic sludge blanket（UASB）and membrane bioreactor（MBR）for berberine reduction from wastewater and the effects of berberine on bacterial community dynamics.Journal of Hazardous Materials，2013.246-247（4）：34-43.