如何做好化學(xué)合成制藥的廢水處理

谷小軍

摘 要：化學(xué)制藥廢水大多數(shù)具有有機(jī)物濃度高、色度高、含難降解和對(duì)微生物有毒性的物質(zhì)、水質(zhì)成分復(fù)雜、可生化性差等特點(diǎn)。制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一，如何處理該類(lèi)廢水對(duì)于環(huán)境保護(hù)的意義重大，直接影響到環(huán)境保護(hù)的效果。本文分析了化學(xué)合成制藥廢水的特點(diǎn)，對(duì)如何做好化學(xué)合成制藥的廢水處理進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：化學(xué)合成制藥廢水；特點(diǎn)；廢水處理技術(shù)

制藥行業(yè)是一種污染非常嚴(yán)重的行業(yè)，制藥廢水大多數(shù)具有有機(jī)物濃度高、色度高、含難降解和對(duì)微生物有毒性的物質(zhì)、水質(zhì)成分復(fù)雜、可生化性差等特點(diǎn)。隨著我國(guó)醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一，如何處理該類(lèi)廢水對(duì)于環(huán)境保護(hù)的意義重大。

1 化學(xué)合成制藥廢水的特點(diǎn)

（1）COD含量高，成分復(fù)雜?；瘜W(xué)制藥廢水的COD、BOD5值高，有的高達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)，但B/C值較低，廢水一經(jīng)排入水體中，就會(huì)大量消耗水中溶解氧，造成水體缺氧。同時(shí)，廢水的成分復(fù)雜且變化大，有機(jī)物種類(lèi)繁多、濃度高、營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)。

（2）存在生物毒性物質(zhì)。廢水中含有氰、酚或芳香族胺、氮雜環(huán)和多環(huán)芳香烴化合物等微生物難以降解，甚至對(duì)微生物有抑制作用的物質(zhì)。

（3）無(wú)機(jī)鹽濃度高。廢水中的鹽分濃度過(guò)高對(duì)微生物有明顯的抑制作用，當(dāng)氯離子超過(guò)3000mg/L時(shí)，未經(jīng)馴化的微生物的活性將明顯受到抑制，嚴(yán)重影響廢水處理的效率，甚至造成污泥膨脹，微生物死亡的現(xiàn)象。

2 如何做好化學(xué)合成制藥的廢水處理

（1）做好制藥廢水生化前的預(yù)處理?；瘜W(xué)制藥廢水的處理多數(shù)采用單一生化法處理不能徹底解決問(wèn)題，必須進(jìn)行必要的預(yù)處理。預(yù)處理為降低后續(xù)生物處理難度，在生物處理前必須先進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到排除生物毒性物質(zhì)干擾，降低廢水濃度的目的。首先設(shè)調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量和pH，且根據(jù)實(shí)際情況采用特定物化或化學(xué)法進(jìn)行預(yù)處理，提高廢水的可降解性，以利于廢水的后續(xù)生化處理。目前合成制藥廢水生化前預(yù)處理方法主要包括：物化法、生物法等。化學(xué)制藥廢水成分復(fù)雜，沖擊負(fù)荷大，采用化學(xué)絮凝進(jìn)行預(yù)處理，以便減少生物毒性物質(zhì)干擾，降低廢水濃度。利用膜分離法膜技術(shù)對(duì)抗生素廢水進(jìn)行濃縮分離，有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。膜技術(shù)包括反滲透、納濾膜和纖維膜，可回收有用物質(zhì)，減少有機(jī)物的排放總量。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、無(wú)相變及化學(xué)變化、處理效率高和節(jié)約能源。采用納濾膜對(duì)潔霉素廢水進(jìn)行分離實(shí)驗(yàn)，既減少?gòu)U水中潔霉素對(duì)微生物的抑制作用，又可回收潔霉素。電解法理廢水具有高效、易操作等優(yōu)點(diǎn)而得到人們的重視，同時(shí)電解法又有很好的脫色效果。目前生物法預(yù)處理化學(xué)制藥廢水主要采用水解酸化。其原理是在廢水處理中，利用水解酸化來(lái)提高廢水的可生化性，也為廢水的后期處理創(chuàng)造良好的條件。預(yù)處理后的廢水，可選取某種厭氧和好氧工藝進(jìn)行處理。

（2）正確選用制藥廢水處理技術(shù)。制藥廢水處理技術(shù)可歸納為以下幾種：物化處理、化學(xué)處理、生化處理以及多種方法的組合處理等，各種處理方法具有各自的優(yōu)勢(shì)及不足。生物處理技術(shù)是目前廣泛采用的制藥廢水處理技術(shù)，其中活性污泥法是比較成熟的技術(shù)，由于加強(qiáng)了預(yù)處理，改進(jìn)了曝氣方法，環(huán)保設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。采用生物技術(shù)進(jìn)行制藥污水處理消除有機(jī)污染物是最為經(jīng)濟(jì)的方式，研發(fā)和推廣應(yīng)用的重點(diǎn)大體上有好氧工藝、厭氧工藝和厭氧-好氧組合工藝?；瘜W(xué)合成制藥廢水生物毒性大、可生化性差，屬高濃度難降解有機(jī)廢水，通?？梢钥紤]采用高級(jí)氧化-鐵碳微電解-ABR—UBF-好氧工藝進(jìn)行處理。

（3）重視制藥廢水的化學(xué)處理。應(yīng)用化學(xué)方法時(shí)，某些試劑的過(guò)量使用容易導(dǎo)致水體的二次污染，因此在設(shè)計(jì)前應(yīng)做好相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究工作。化學(xué)法包括鐵炭法、化學(xué)氧化還原法（fenton試劑、H2O2、O3）、深度氧化技術(shù)等。工業(yè)運(yùn)行表明，以Fe-C作為制藥廢水的預(yù)處理步驟，其出水的可生化性可大大提高。樓茂興等采用鐵炭—微電解—厭氧—好氧—?dú)飧÷?lián)合處理工藝處理甲紅霉素、鹽酸環(huán)丙沙星等醫(yī)藥中間體生產(chǎn)廢水，鐵炭法處理后COD去除率達(dá)20%，最終出水達(dá)到國(guó)家《廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。亞鐵鹽和H2O2的組合稱(chēng)為Fenton試劑，它能有效去除傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)無(wú)法去除的難降解有機(jī)物。采用該法能提高廢水的可生化性，同時(shí)對(duì)COD有較好的去除率。氧化技術(shù)又稱(chēng)高級(jí)氧化技術(shù)，它匯集了現(xiàn)代光、電、聲、磁、材料等各相近學(xué)科的最新研究成果，主要包括電化學(xué)氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和超聲降解法等。其中紫外光催化氧化技術(shù)具有新穎、高效、對(duì)廢水無(wú)選擇性等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合于不飽合烴的降解，且反應(yīng)條件也比較溫和，無(wú)二次污染，具有很好的應(yīng)用前景。與紫外線(xiàn)、熱、壓力等處理方法相比，超聲波對(duì)有機(jī)物的處理更直接，對(duì)設(shè)備的要求更低，作為一種新型的處理方法，正受到越來(lái)越多的關(guān)注。

（4）做好制藥廢水的生化處理。生化處理技術(shù)是目前制藥廢水廣泛采用的處理技術(shù)，包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧-厭氧等組合方法。由于制藥廢水大多是高濃度有機(jī)廢水，進(jìn)行好氧生物處理時(shí)一般需對(duì)原液進(jìn)行稀釋?zhuān)虼藙?dòng)力消耗大，且廢水可生化性較差，很難直接生化處理后達(dá)標(biāo)排放，所以單獨(dú)使用好氧處理的不多，一般需進(jìn)行預(yù)處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法（AB法）、接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法（SBR法）、循環(huán)式活性污泥法（CASS法）等。目前國(guó)內(nèi)外處理高濃度有機(jī)廢水主要是以厭氧法為主，但經(jīng)單獨(dú)的厭氧方法處理后出水COD仍較高，一般需要進(jìn)行后處理。目前仍需加強(qiáng)高效厭氧反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)及進(jìn)行深入的運(yùn)行條件研究。在處理制藥廢水中應(yīng)用較成功的有上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧復(fù)合床（UBF）、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）、水解法等。由于單獨(dú)的好氧處理或厭氧處理往往不能滿(mǎn)足要求，而厭氧-好氧、水解酸化-好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現(xiàn)出了明顯優(yōu)于單一處理方法的性能，因而在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用。采用厭氧-好氧工藝處理制藥廢水，BOD5去除率達(dá)98%，COD去除率達(dá)95%，處理效果穩(wěn)定；

（5）關(guān)注新興的廢水處理技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)的制藥廢水處理工藝取得了很大的進(jìn)步。近年來(lái)膜技術(shù)得到了不斷發(fā)展，膜生物反應(yīng)器（MBR）在制藥廢水處理中的應(yīng)用研究也逐漸深入。MBR綜合了膜分離技術(shù)和生物處理的特點(diǎn)，具有容積負(fù)荷高、抗沖擊能力強(qiáng)、占地面積小、剩余污泥量少等優(yōu)點(diǎn)。盡管在膜污染方面仍存在問(wèn)題，但隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展，將會(huì)使MBR在制藥廢水處理領(lǐng)域中得到更加廣泛的應(yīng)用。

綜上所述，化學(xué)合成制藥廢水是一種成分復(fù)雜、毒性高、含難降解有機(jī)物質(zhì)的有機(jī)廢水，目前的處理方法有預(yù)處理-生物處理。工程應(yīng)用以單元處理為主，因此開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)、有效的復(fù)合水處理單元迫在眉睫。此外，新技術(shù)如膜技術(shù)、生物強(qiáng)化技術(shù)等的應(yīng)用在化學(xué)制藥廢水處理方面有更廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉育婷等；制藥廢水處理方法概述[J]；廣東化工；2012年14期

[2]張燕；李萍；董亞榮；化學(xué)制藥廢水處理研究進(jìn)展[J]；北方環(huán)境；2011年Z1期

[3]王海霞；陶永慶；仲偉華；化學(xué)合成制藥綜合廢水的處理[J]；化學(xué)工程師；2009年04期