制藥行業(yè)中污水處理方法及實(shí)踐研究

新疆銀朵蘭藥業(yè)有限公司 王正平

隨著中國(guó)對(duì)制藥現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)，我國(guó)制藥企業(yè)的數(shù)量不斷增多，但中藥制藥行業(yè)污水排放與處理問題一直未得到真正的解決，如何最大限度地避免中藥制藥行業(yè)中的污水對(duì)環(huán)境、水資源造成不良影響值得深入探究的課題。我國(guó)政府高度重視環(huán)境保護(hù)問題，很多中藥制藥企業(yè)也開始逐漸關(guān)注制藥過程中的污水處理問題，并且逐漸成為其管理的重點(diǎn)。

一、制藥行業(yè)的污水特征

中藥制藥企業(yè)產(chǎn)生的制藥污水主要是生產(chǎn)和人員潔凈產(chǎn)生的廢水，此種廢水被統(tǒng)稱為制藥污水。我國(guó)關(guān)于廢水水質(zhì)及排放有著非常明確的標(biāo)準(zhǔn)，表1為具體的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，中藥制藥企業(yè)污水處理與排放需要遵照此標(biāo)準(zhǔn)。

表1 廢水水質(zhì)分析與排放標(biāo)準(zhǔn)

中藥制藥企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的制藥污水主要包括兩種，分別是凈廢水、濁廢水。其中，凈廢水中會(huì)有很多泥沙和植物枝葉，污染程度相對(duì)較輕，只需采用簡(jiǎn)單的廢水處理技術(shù)就可以進(jìn)行循環(huán)使用或者直接排出。相比于凈廢水，濁廢水的污染程度相對(duì)較重，里面包含酸堿性的無機(jī)廢水、有機(jī)廢水以及有機(jī)溶劑等，此類廢水需要經(jīng)過特殊程序進(jìn)行處理，待處理之后才能循環(huán)利用或排放，圖1為中藥制藥行業(yè)污水處理的基本流程示意圖。

圖1 中藥制藥行業(yè)中污水處理的基本流程工藝圖

相比于西藥，中藥資源來源較多，構(gòu)成成分更加多元化，中藥制藥過程可以大劃分為三個(gè)部分，分別是藥材預(yù)處理、中間加工、成型工藝，圖2為中藥前處理工藝的基本流程圖。

圖2 中藥前處理生產(chǎn)工藝基本流程示意圖

從中藥制藥企業(yè)廢水處理工藝來看，由于中藥制藥產(chǎn)生的廢水含有很多中藥成分，導(dǎo)致中藥廢水呈現(xiàn)出以下六大特點(diǎn)：第一，COD濃度偏高，而且濃度在不同時(shí)間會(huì)出現(xiàn)一定程度的波動(dòng)，一般而言波動(dòng)范圍為7-40g/L；第二，可生化性有待增強(qiáng)，由于BOD/COD＜0.2，因此，很難進(jìn)行生物降解；第三，需要處理的廢水量較大，只能采取間接排放的廢水處理方式；第四，制藥廢水含有的污染物質(zhì)較為多樣，而且成分比較復(fù)雜，在流動(dòng)或者曝氣的過程中會(huì)時(shí)不時(shí)出現(xiàn)一定量的氣泡；第五，制藥廢水中缺少營(yíng)養(yǎng)元素，會(huì)對(duì)生物處理造成很大的不良影響；第六，中藥制藥廢水的毒性相對(duì)較低。

二、制藥行業(yè)中的污水處理技術(shù)

（一）傳統(tǒng)技術(shù)

1.化學(xué)法

化學(xué)法是中藥制藥行業(yè)處理污水常用的一種技術(shù)方法，利用化學(xué)反應(yīng)將具有毒性、危害性的污染物轉(zhuǎn)化為可排放或可利用的無害物質(zhì)，將廢水進(jìn)行潔凈處理，使制藥廢水得到凈化。中藥制藥企業(yè)一般會(huì)采用以下兩種方式進(jìn)行污水處理，其一，F(xiàn)e/C電解與厭氧 SBR工藝相結(jié)合。此種制藥廢水處理方式需要將Fe/C的比率確定為 30，將處理率由原來的0.3調(diào)整為0.65，進(jìn)而極大地提升處理制藥廢水的成效，提高廢水處理的生化性能。在實(shí)施厭氧SBR工藝時(shí)，需要合理控制淤泥量，只有將淤泥量控制在合理范圍內(nèi)，才能更好地去除制藥廢水中的COD，而且去除效率高達(dá)85%；其二，采用吹脫、厭氧以及好氧的處理工藝，此種制藥廢水處理工藝對(duì)COD的去除率可以達(dá)到75%以上。

2.物化法

物化法是物理化學(xué)方法的簡(jiǎn)稱，將制藥廢水中的污染物借助相轉(zhuǎn)移的方式進(jìn)行去除，主要涉及三種方法。第一，氣浮法。此種方法需要借助微小氣泡對(duì)制藥廢水中的污染物進(jìn)行吸附處理，帶有污染物的微小氣泡密度小于水，以水面漂浮的形態(tài)存在，通過吸附就可以將帶有污染物的微小氣泡吸附出來，進(jìn)而達(dá)到處理污染物的目的。第二，電解法。利用電流引起一系列化學(xué)反應(yīng)，將污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，這樣制藥廢水中的污染物就可以得到凈化。電解法的基本原理在于通過電流發(fā)生作用，借助新生態(tài)的氧和氫對(duì)污染物進(jìn)行凈化處理。第三，混凝法。此種方法主要借助化學(xué)藥劑發(fā)揮凝聚作用，將制藥廢水中的膠體進(jìn)行破壞，進(jìn)而達(dá)到膠體重新排列組合的目的，再通過沉淀就可以將污染物進(jìn)行分離。

3.生物法

相比前兩種方法，生物法在中藥制藥企業(yè)污水處理中的應(yīng)用最為普遍，而且處理技術(shù)最為成熟，處理成效比較顯著，不僅處理效果好，更關(guān)鍵的是所需處理成本相對(duì)較少。生物法利用微生物對(duì)制藥廢水中的有機(jī)物進(jìn)行代謝，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的凈化處理。

4.組合工藝

單一的制藥廢水處理工藝的成本較高，而且處理效果很難達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)，而組合工藝可以很好地彌補(bǔ)這方面的缺陷，充分發(fā)揮單一工藝的各自優(yōu)勢(shì)，整體提升了廢水處理水平。學(xué)者龐宗強(qiáng)在研究中對(duì)組合工藝的實(shí)施效果進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，采用Fenton氧化、混凝沉淀、水解酸化、好氧工藝處理技術(shù)，監(jiān)測(cè)結(jié)果如表2所示。

表2 組合工藝穩(wěn)定運(yùn)行出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)情況

（二）新技術(shù)

1.微波技術(shù)

隨著制藥廢水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，微波處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，作為一種新型處理技術(shù)，越來越受到中藥制藥企業(yè)的關(guān)注，在制藥廢水處理過程中發(fā)揮了重要作用。微波技術(shù)借助電磁場(chǎng)產(chǎn)生熱效應(yīng)，降低反應(yīng)的活化能和化學(xué)鍵強(qiáng)度。從某種程度上來講，微波技術(shù)很好地克服了常規(guī)制藥廢水處理技術(shù)存在的缺陷，尤其是應(yīng)用于常規(guī)制藥廢水工藝難以降解的有機(jī)物方面發(fā)揮著重要作用。

2.光催化氧化技術(shù)

光催化氧化技術(shù)以太陽(yáng)光為潛在的輻射源，激發(fā)半導(dǎo)體催化劑，產(chǎn)生空穴和電子對(duì)，具有很強(qiáng)的氧化還原作用。光催化氧化技術(shù)使用起來較為方便，而且處理效果較好，是一種在未來制藥廢水處理中可以大范圍應(yīng)用的技術(shù)。在特定的時(shí)間范圍內(nèi)，此種技術(shù)可以將具有還原性的物質(zhì)進(jìn)行氧化，能量利用效率非常高，基本上不會(huì)對(duì)水體和環(huán)境造成二次污染。

三、實(shí)際工程應(yīng)用

在中藥制藥實(shí)際工程應(yīng)用中，膜技術(shù)將會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用，此種技術(shù)以先進(jìn)分離材料為基本載體，具有能源節(jié)約、環(huán)境友好的基本特點(diǎn)，越來越成為中藥制藥廢水處理應(yīng)用的主要技術(shù)。膜分離技術(shù)用于廢水處理具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：其一，對(duì)雜質(zhì)的去除效率高；其二，徹底消除或是大大減少化學(xué)藥劑的使用，避免二次污染；其三，系統(tǒng)占地面積小，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可靠性高、運(yùn)行簡(jiǎn)易。與傳統(tǒng)方法相比，膜分離技術(shù)在廢水資源化利用過程中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)可在兩方面得到體現(xiàn)，即廢水達(dá)標(biāo)排放和目標(biāo)成分回收，其中，目標(biāo)成分回收是在二級(jí)處理過程中對(duì)中藥廢水中存在的有效成分進(jìn)行資源化再利用，具體流程如圖3所示。

圖3 中藥制藥廢水資源循環(huán)利用的工藝流程圖

四、結(jié)語(yǔ)

在新時(shí)期，隨著中藥制藥廢水處理技術(shù)水平的不斷提高，處理方法越來越多樣化，但如何正確、科學(xué)地處理中藥制藥廢水仍然是很多制藥企業(yè)的頭等大事。如果僅僅依靠某一種廢水處理工藝，恐怕很難滿足中藥行業(yè)廢水處理的基本需求，在未來還需對(duì)循環(huán)、高效處理中藥制藥廢水的技術(shù)進(jìn)行更為深入的探討。