制藥廢水處理技術(shù)進展研究

楊勇（浙江東邦藥業(yè)有限公司，浙江臺州 318000）

制藥廢水處理技術(shù)進展研究

楊勇（浙江東邦藥業(yè)有限公司，浙江臺州 318000）

制藥廢水是由制藥生產(chǎn)過程形成的廢水，對目前水環(huán)境污染較為嚴重，其主要形成來源于生產(chǎn)抗生素、合成藥物生產(chǎn)、中成藥生產(chǎn)以及其他各類醫(yī)藥制劑生產(chǎn)，藥物成分大多較為復(fù)雜，因此造成制藥廢水具有高濃度、成分較為復(fù)雜、難于降解等特點。本文簡述制藥廢水的主要特點，介紹目前國內(nèi)外較常用的制藥廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀，分析制藥廢水處理發(fā)展的新方向。

制藥廢水；處理技術(shù)法；進展研究

我國是世界上人口最多的國家，并且近年來人口老齡化趨勢逐年增長，人們對醫(yī)藥治療，診療、康復(fù)保健的需求也愈來愈大，因此，制藥行業(yè)得以迅速擴增，規(guī)模逐漸擴大，而制藥工業(yè)的廢水是對環(huán)境污染程度最為嚴重的，制藥企業(yè)如處理不完善，會嚴重影響人們身體健康，為此探究如何有效處理制藥廢水，做好環(huán)境保護問題一直以來成為制藥行業(yè)的首要任務(wù)。

1 制藥廢水的特點及技術(shù)概述

制藥廢水的形成主要來源于四種生產(chǎn)類型：抗生素的生產(chǎn)、中成藥的生產(chǎn)、合成藥物的生產(chǎn)、各類醫(yī)藥劑的洗滌水。廢水成分多較為復(fù)雜，有機污染物類別繁多，主要包括生產(chǎn)過程中各類的原料和溶劑，伴隨著各種化學(xué)反應(yīng)和副產(chǎn)物的形成，廢水的濃度較高，毒性較大，形成的顏色較深，生物降解極其困難。例如生產(chǎn)抗生素環(huán)丙沙星過程發(fā)酵廢水、中間體廢水即為難降解、有毒性廢水，這種廢水成分抑制微生物分解作用，同時也增加了處理成本。目前為止，常用的處理制藥工業(yè)廢水的方法有：物化法、生化法、化學(xué)法、其他組合工藝。物化法是作為生化處理的預(yù)處理；化學(xué)法是采用可行性試劑對制藥廢水進行的化學(xué)反應(yīng)，控制試劑量，避免二次污染，是處理制藥廢水最為普遍的方式。

2 制藥廢水常見的技術(shù)

2.1 物化處理技術(shù)

2.1.1 混凝法

混凝法是處理過程中使用最多的方法，貫穿預(yù)處理、中間處理和最終處理整個過程中。由于制藥試劑的有毒物質(zhì)濃度大，含量高，綜合成本等因素考慮，先采用混凝處理技術(shù)進行降低廢水濃度，含量，除臭等明顯特點，主要原理是將混凝劑如常見的FeCl3、聚丙烯酰胺PAM、聚合氯化鋁等，投加到廢水中，使其產(chǎn)生吸附、中和電荷產(chǎn)生凝聚作用，使廢水中的膠體失去穩(wěn)定性，相互凝結(jié)形成沉淀。主要的作用是降低了污染物質(zhì)的濃度，同時改善了水質(zhì)的生物降解性能，但是沉淀形成的污泥也造成二次污染，也是混凝法的其中一個缺點。

2.1.2 吸附法

吸附法是比較簡單的物理處理方法，利用多孔性固體的吸附作用，放入廢水中，可有效的去除部分污染物質(zhì)，主要達到凈化作用。常見的吸附性固體有：活性炭、吸附樹脂、腐殖酸類、維生素B6、潔霉素等物質(zhì)。

2.1.3 電解法

電解法是通過電解池中污染物在微觀作用下離子產(chǎn)生的陰陽極運動，達到去除廢水中污染物的效果。主要特點是高效、易操作，同時具有很好的脫色效果，因此深受人們重視。另有研究表明：在pH值為2時，利用電壓12V電解4h后，COD去除率可達60%以上。

2.1.4 氣浮法

氣浮法是通過一定方式使水中產(chǎn)生大量氣泡，使之與廢水的中的污染物微粒粘附，形成氣浮體浮至水面，實現(xiàn)狀態(tài)分離。主要分為充氣氣浮、化學(xué)氣浮、電解氣浮等多種方式。

2.2 化學(xué)處理技術(shù)

由于化學(xué)處理技術(shù)是利用相關(guān)試劑進行處理，某些試劑過量將會造成二次污染，因此控制試劑用量是化學(xué)處理技術(shù)的關(guān)鍵，為此，在設(shè)計前應(yīng)當(dāng)在實驗室投入研究，精確用量配比。

2.2.1 臭氧氧化法

臭氧氧化法是利用臭氧的高強氧化能力處理有機廢水，其中O3與廢水中的OH-,可發(fā)生一連串的作用，生成O2和比臭氧具有更強的氧化能力的自由基。OH，因此可以氧化多種多樣的有機物。臭氧氧化法的優(yōu)點在于反應(yīng)迅速、沒有二次污染，同時能提高抗生素廢水的BOD5/COD,有效的去除COD。有研究處理阿莫西林的廢水試驗表明：當(dāng)pH值為5.5時，90%以上的阿莫西林會被O3在5分鐘內(nèi)氧化完，但是只用O3氧化處理時，出現(xiàn)氧化能力差等問題。因此，為提高臭氧的利用率，近年來多采用組合工藝，如H2O2/O3,UV/H2O2/O3,等組合使用，效果更佳。

2.2.2 Fenton試劑法

Fenton法是利用亞鐵鹽作為催化劑，在H2O2環(huán)境中產(chǎn)生的強氧化作用，致使許多有機分子分解，達到處理廢除的作用。此種技術(shù)不需要高溫高壓條件，但同時由于氧化能力較弱，處理后的廢水中含有過量的鐵離子。有成功研究表明：采用Fenton法對胃必治制藥廢水進行處理，發(fā)現(xiàn)采用FeSO4濃度為1mol/L與質(zhì)量分數(shù)3%的H2O2形成體積比1：2的配比進行處理，反應(yīng)時間90分鐘，溫度60攝氏度，體積150ml/L，測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)COD的去除量高達約90%。

2.2.3 光催化氧化法

光催化氧化法是一種比較有前途的處理廢水方法，是利用n型半導(dǎo)體作為催化劑，在收到紫外光輻射的情況下，形成具有很強氧化能力的電子空穴對，遇到離子表面后，即會在半導(dǎo)體表面形成氧化能力很強的自由基羥基，羥基可以實現(xiàn)多種污染物的氧化。光催化具有簡單，高效的優(yōu)點，它幾乎可以實現(xiàn)所有還原性物質(zhì)的氧化，脫色效果明顯，具有利用率較高，沒有二次污染，但是關(guān)于光的種類目前仍在試驗中，采用單一光的效果欠佳，并且距離投入生產(chǎn)還存在一定差距。

2.2.4 濕式氧化法

濕式氧化法屬于深度氧化技術(shù)，是在高溫高壓條件下進行的，將水態(tài)的有機物以氧氣為氧化劑生成CO2和H2O的一種氧化方式。濕式氧化法需要的條件較高，并且處理不同的制藥廢水污染物需要的溫度和壓力也有所區(qū)別，因此需要投入更多的實驗和分析研究過程。

2.3 生化處理技術(shù)

生化技術(shù)多用來處理廢水中有機物的，一半多采用好氧和厭氧結(jié)合，水解酸化和好氧結(jié)合的方式進行處理。

2.3.1 厭氧處理法

厭氧氧化法一般用來處理濃度較高的有機制廢水，單獨的厭氧處理后，出水COD含量仍然會很高，因此處理時會以好氧生物處理作為后處理，達到較好的效果。比較典型的技術(shù)有上流式厭氧污泥床法（UASB法），又稱作流式厭氧污泥床。結(jié)構(gòu)原理是將反應(yīng)器底部設(shè)置高活性、高濃度的污泥床，污水逆流經(jīng)過后，會經(jīng)過厭氧發(fā)酵為甲烷（CH4）和二氧化碳(CO2)。UASB法結(jié)構(gòu)簡單，效率較高，水利停留時間較短，但是技術(shù)要求嚴格，馴化困難。此外，水解酸化法也是厭氧處理方法之一，是經(jīng)過UASB改進而來，改良后的優(yōu)點是可將大分子有機污染物分解為小分子污染物，提高可生化反應(yīng)；反應(yīng)速度較快，投資小，成本降低，無需封閉，多加攪拌即可。

2.3.2 好氧生物處理

好氧生物處理一般需要進行原水稀釋作用，代表性的方法有生物流化床法，生物流化床法是將無煙煤和砂等作為生物載體，廢水流經(jīng)砂床。該方法可以有效的加大同廢水的接觸面積，占地小，反應(yīng)迅速。

此外，好氧生物處理還有其他的方式，普通活性污泥法，吸附生物降解法，生物活性法，生物膜法，循環(huán)式活性污泥法等。

3 制藥廢水的新技術(shù)，新進展

3.1 微波處理技術(shù)

微波處理技術(shù)是利用特殊電磁波（波長在1nm到1m之間的）處理制藥廢水的技術(shù)。單獨使用該技術(shù)效果不明顯，通常情況下，結(jié)合常規(guī)處理效果更好，增加工序增加效果。例如活性炭吸附后的有機物處于活性炭表面，很難再吸附其他有機物，因此，可結(jié)合微波處理技術(shù)使其表面附著物降解，可實現(xiàn)活性炭的重新吸附。謝祖芳等人曾利用微波處理技術(shù)進行凈化制藥廢水，效果顯著。

3.2 超聲生化技術(shù)

超聲生化法是采用一定頻率的超聲波（范圍在15kHz到1MHz之間）在液體內(nèi)輻射產(chǎn)生氣泡，氣泡吸收能量后會在短時間內(nèi)崩潰釋放能量，釋放能量的瞬間會造成周圍產(chǎn)生瞬時高溫高壓，并伴隨著強沖擊波，使水產(chǎn)生羥基，具有高強的氧化性能，進而類似化學(xué)技術(shù)進行廢水處理。當(dāng)然，不同的制藥廢水，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際試驗研究確定最佳條件，比如pH、超聲波功率、反應(yīng)時間等。

4 結(jié)語

盡管廢水處理技術(shù)已經(jīng)有很久的發(fā)展歷史，人們也不斷創(chuàng)新出新技術(shù)，經(jīng)過多次研究試驗的結(jié)果而成，但環(huán)境保護刻不容緩，制藥廢水處理領(lǐng)域仍需不斷超越出新技術(shù)，穩(wěn)定達標(biāo)出水，確保環(huán)境資源安全。結(jié)合不同類型制藥廢水的特點，一般情況采取單一廢水處理達不到很好的效果，結(jié)合多種處理技術(shù)，規(guī)范工藝程序，才能有效的達到出水要求。

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