制药废水用于废水处理

制药废水用于废水处理

制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各种制剂生产过程中的洗涤水和冲洗废水。其废水成分复杂，有机物含量高，毒性大，颜色深，含盐量高，特别是生化性差，间歇排放，难以处理工业废水。随着发展在我国制药行业的出现，制药废水逐渐成为重要的污染源之一。如何处理这种废水是当今环境保护中的一个难题。

1制药废水处理方法

制药废水处理方法可概括如下:物理化学处理、化学处理、生化处理和各种方法的组合等。每种治疗方法都有自己的优缺点。

1.1物化处理

根据水质制药废水的特点，生化处理的预处理或后处理过程应采用物化处理。目前，物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨汽提、电解、离子交换和膜分离。

1.1.1混凝

本技术是水质处理方法，广泛应用于国内以外。广泛用于制药废水的预处理和后处理，如硫酸铝和聚合硫酸铁等。用于中药废水。混凝处理的关键是选择和添加性能优良的混凝剂。近年来，凝结剂发展的发展方向是从低分子向聚合物发展发展，从单一组分向化合物发展发展。采用复合絮凝剂处理鸡翅糖浆生产废水。当酸碱度为6.5，絮凝剂用量为300毫克/升时，废水中化学需氧量、悬浮物和色度的去除率分别达到69.7%、96.4%和87.5%。其性能明显优于粉末活性炭、聚丙烯酰胺等单一絮凝剂。

1.1.2气浮

气浮通常包括曝气气浮、溶解气浮、化学气浮和电解气浮。新昌制药厂采用CAF涡流凹面气浮装置预处理制药废水。在适当的化学药剂配合下，化学需氧量的平均去除率约为25%。

1.1.3吸附

常用吸附剂包括活性炭、活性炭、腐植酸、吸附树脂等。武汉建民制药厂采用粉煤灰吸附-两段好氧生物处理工艺处理废水。结果表明，吸附预处理对废水中化学需氧量的去除率为41.1%，BOD5/化学需氧量值有所提高。

1.1.4膜分离

膜技术包括反渗透、纳滤膜和纤维膜，可以回收有用物质，减少排放的有机物总量。该技术的主要特点是设备简单，操作方便，无相变和化学变化，处理效率高，节约能源。Juana等人用纳滤膜对林可霉素废水进行了分离实验。发现林可霉素对废水中微生物的抑制作用减弱，林可霉素可以回收。

1.1.5电解

该方法在废水处理中具有操作简单等优点。同时，电解具有良好的脱色效果。核黄素上清液经电解预处理后，化学需氧量、悬浮物和色度的去除率分别达到71%、83%和67%。

1.2化学处理

应用化学方法时，过量使用试剂容易导致水体二次污染，因此设计前应做好相关的实验研究工作。化学方法包括铁碳法、化学氧化还原法(fenton试剂、H2O2、O3)、高级氧化技术等。

1.2.1铁碳工艺

工业运行表明，采用铁碳作为制药废水的预处理步骤，可以大大提高出水的生物降解性。娄茂兴等人采用铁碳-微电解-厌氧-好氧-气浮联合处理工艺处理红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水。铁之后

该方法能提高废水的可生化性，对化学需氧量的去除率较好。例如，Balcioglu等人用臭氧氧化法处理了三种抗生素的废水。结果表明，臭氧氧化后废水中生化需氧量/化学需氧量的比值不仅增加，而且化学需氧量的去除率也在75%以上。

1.2.4氧化技术

又称氧化技术，它汇集了现代光、电、声、磁、材料等各种类似学科的z新zui研究成果，主要包括电化学氧化、湿氧化、超临界水氧化、光催化氧化和超声波降解。其中，紫外催化氧化技术具有新颖性、对废水无选择性等优点，特别适用于不饱和烃的降解，反应条件温和，无二次污染，具有良好的应用前景。与紫外、热、压等处理方法相比，超声波处理有机物更直接，所需设备更少。作为一种新的治疗方法，它正受到越来越多的关注。采用超声波-好氧生物接触法处理制药废水。在超声波处理60秒、功率200瓦的条件下，废水的总化学需氧量去除率达到96%。1.3生化处理

生化处理技术目前广泛应用于制药废水处理技术，包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧-厌氧组合法等。

1.3.1好氧生物处理

由于制药废水大多为高浓度有机废水，原液需在好氧生物处理中稀释，耗电量大，废水生物降解性差，直接生化处理后难以排放。因此，单独有氧处理很少，通常需要预处理。常用好氧生物处理方法包括活性污泥法、深井曝气法、吸附生物降解法(AB法)、接触氧化法、序批式间歇活性污泥法(SBR法)、循环活性污泥法(CASS法)等。

(1)深井曝气

深井曝气是一种高速活性污泥系统。该方法具有好氧利用率高、占地面积小、处理效果好、投资少、运行成本低、无污泥膨胀、污泥产量低等优点。另外，保温效果好，处理不受气候条件影响，可以保证北方地区冬季废水处理的效果。深井曝气池生化处理后，东北制药总厂高浓度有机废水的化学需氧量去除率为92.7%，表明其处理效率高，对下一步处理极为有利，对达到工艺处理出水标准起着决定性作用。

(2)AB法

AB法属于超高负荷活性污泥法。AB法对生化需氧量、化学需氧量、悬浮物、磷和氨氮的去除率普遍高于常规活性污泥法。其突出优点是A段负荷高，抗冲击负荷能力强，对酸碱度和有毒物质的缓冲作用大，特别适用于处理高浓度、水量变化大的污水。杨俊石等人采用水解酸化-AB生物法处理抗生素废水。工艺流程短，对同一废水的节能处理成本低于化学絮凝-生物法。

(3)生物接触氧化

该技术综合了活性污泥法和生物膜法的优点，具有容积负荷高、污泥产量低、抗冲击性强、工艺运行稳定、管理方便等优点。许多项目采用两阶段方法，旨在驯化不同阶段的优势菌株，充分发挥不同微生物种群之间的协同效应，提高生化效果和抗冲击性。厌氧消化和酸化是工程中常用的预处理工艺，接触氧化法用于处理制药废水。哈尔滨北方制药厂采用水解酸化-两级生物接触氧化工艺处理制药废水。运行结果表明，该工艺处理效果稳定，工艺组合合理。随着这项技术的逐渐成熟，它的ap

目前，国内高浓度有机废水的处理主要采用厌氧法，但单用厌氧法处理后出水的化学需氧量仍然较高，一般需要后处理(如好氧生物处理)。目前，仍需加强厌氧反应器的开发设计，并对运行条件进行深入研究。制药废水处理的成功应用包括上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧复合床(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)、水解法等。

(1)UASB法

UASB反应器具有厌氧消化效率高、结构简单、水力停留时间短、无需设置另一污泥回流装置等优点。用UASB法处理卡那霉素、氯霉素、氯乙烯、SD、葡萄糖等制药废水时，通常要求悬浮物含量不要过高，以保证化学需氧量的去除率在85% ~ 90%以上。两级UASB的化学需氧量去除率可达90%以上。

(2)UBF方法

麦文宁等人对UASB和UBF进行了对比试验。结果表明，UBF是一种实用的厌氧生物反应器，具有反应液传质分离效果好、生物量大、生物种类多、处理效率高、运行稳定性强的特点。

(3)水解酸化

水解池称为水解上流式污泥床(HUSB)，是UASB的一个改进。与全过程厌氧池相比，水解池具有以下优点:无需密封、搅拌和三相分离器，成本降低，易于维护；污水中的大分子和不可生物降解的有机物可以降解为小分子和可生物降解的有机物，从而提高原水的可生物降解性；本发明具有反应快、池体小、基建投资少、污泥量减少的优点。近年来，水解-好氧工艺已广泛应用于制药废水的处理。例如，某生物制药厂采用水解酸化-两级生物接触氧化工艺处理制药废水。运行稳定，有机物去除效果显著。化学需氧量、生化需氧量和悬浮物的去除率分别为90.7%、92.4%和87.6%。1.3.3厌氧-好氧等联合处理工艺

由于单一好氧处理或厌氧处理往往不能满足要求，厌氧-好氧、水解酸化-好氧等联合处理工艺在提高废水的生物降解性、抗冲击性、投资成本和处理效果方面明显优于单一处理方法，因此在工程实践中得到广泛应用。制药厂采用厌氧-好氧工艺处理制药废水，BOD5去除率为98%，化学需氧量去除率为95%，处理效果稳定。采用微电解-厌氧水解酸化- SBR工艺处理制药废水的化学合成。结果表明，整个系列工艺对废水水质和水量变化具有较强的抗冲击能力，化学需氧量去除率可达86% ~ 92%，是处理制药废水的理想工艺选择。医药中间体废水处理采用水解酸化-A/O-催化氧化-接触氧化工艺。当进水化学需氧量约为12000毫克/升时，出水化学需氧量低于300毫克/升；生物膜-SBR工艺处理含生物降解物质的制药废水，对化学需氧量的去除率可达87.5% ~ 98.31%，远远高于单独生物膜和SBR的处理效果。

此外，随着膜技术从010年到10051年的不断发展，膜生物反应器(MBR)在制药废水处理中的应用研究逐渐深化。膜生物反应器结合了膜分离技术和生物处理的特点，具有容积负荷高、抗冲击性强、占地面积小、剩余污泥少等优点。采用厌氧膜生物反应器工艺处理化学需氧量为25000毫克/升的医药中间体酰氯废水，化学需氧量去除率保持在90%以上。利用特定细菌降解特定有机物的能力，采用萃取膜生物反应器处理含3，4-二氯苯胺的工业废水。水力停留时间为2h，去除率达到99%，达到理想的处理效果。尽管膜污染仍然存在问题，但随着膜技术的不断发展

预处理后的废水可根据其水质特性采用厌氧和好氧工艺处理。如果出水要求相对较高，需在好氧工艺后继续进行后处理。具体工艺的选择应综合考虑废水的性质、工艺处理效果、基础设施投资、运行维护等因素，以达到技术可行性、经济性和合理性。整个工艺路线是预处理-厌氧-好氧-(后处理)工艺的结合。采用水解吸附-接触氧化-过滤组合工艺处理含人工胰岛素的综合制药废水。处理后的废水水质优于一级标准GB8978-1996。浮选-水解-接触氧化工艺在化学制药废水处理中取得了良好的处理效果，复合微氧水解-复合好氧-砂滤工艺在抗生素废水处理中取得了良好的效果，浮选-UBF-卡斯工艺在高浓度中药提取废水处理中取得了良好的效果。

3制药废水中有用物质的回收

促进制药行业的清洁生产，提高原料利用率和中间产品及副产品的综合回收率，通过工艺改造减少或消除生产过程中的污染。由于某些制药生产过程的特殊性，其废水中含有大量可回收物质。要处理这类制药废水， 先要加强原料的回收和综合利用。针对医药中间体废水中铵盐含量高达5% ~ 10%，采用固定刮膜蒸发浓缩结晶回收质量分数约为30%的(NH4)2SO4和NH4NO3作为肥料或回收利用，具有明显的经济效益。一家高科技制药企业采用吹脱法处理甲醛含量极高的生产废水。甲醛气体可循环利用，混合成福尔马林试剂，也可作为焚烧锅炉热源。甲醛的回收实现了资源的可持续利用，处理站的投资成本可在4-5年内回收，实现了环境效益和经济效益的统一。然而，一般来说，制药废水成分复杂，难以回收，回收过程复杂，成本相对较高。因此，先进的制药废水综合处理技术是彻底解决污水问题的关键。

4结论

关于制药废水处理的研究报道很多。然而，由于制药行业中原料和工艺的多样性，排放的废水有水质千个不同，因此没有成熟统一的制药废水处理方法。工艺的具体选择取决于废水的性质。根据废水的特点，一般应采用预处理提高废水的可生化性，初步去除污染物，然后与生化处理相结合。目前，开发经济有效的复合水处理装置是一个亟待解决的问题。同时，应加强对清洁生产的研究，并在处理的早期考虑废水是否具有循环利用的价值和适当的途径，以实现经济效益和环境效益的统一。