關(guān)于制藥企業(yè)廢水處理技術(shù)探究
2015-04-29 00:00:00劉世娟孫明
【摘 要】隨著醫(yī)藥工業(yè)的迅速發(fā)展，生產(chǎn)過程中所排放的廢水對環(huán)境的污染也日益加劇，給人類健康帶來了嚴(yán)重的威脅。根據(jù)制藥廢水的特點(diǎn)，介紹了目前國內(nèi)外處理制藥廢水所應(yīng)用的各種物化、化學(xué)、生化以及組合工藝技術(shù)，并對各種處理方法的特點(diǎn)進(jìn)行了論述，同時介紹了一些新的處理方法。
【關(guān)鍵詞】制藥廢水；物化處理；化學(xué)處理；生化處理；組合工藝
制藥廢水是國內(nèi)外較難處理的高濃度有機(jī)污水之一，也是我國污染最嚴(yán)重、最難處理的工業(yè)廢水之一。制藥廢水的特點(diǎn)組成復(fù)雜，有機(jī)污染物種類多，BOD5和CODcr比值低且波動大，SS濃度高，同時水量波動大。目前，處理制藥廢水常用的方法有物化法、化學(xué)法、生化法以及多種工藝聯(lián)合的方法。
1.制藥廢水處理技術(shù)
1.1物化法
物化法在制藥工業(yè)廢水處理中有很多種，其因處理不同的制藥廢水而不同，它不僅可作為單獨(dú)的處理工序，也可作為生物處理工序的預(yù)處理或后處理。
1.1.1混凝沉淀法
這是最常用的預(yù)處理方法，通過投加化學(xué)藥劑，使其產(chǎn)生吸附、中和微粒間電荷、壓縮擴(kuò)散雙電層而產(chǎn)生的凝聚作用，破壞了廢水中膠體的穩(wěn)定性，使膠體微粒相互聚合、集結(jié)，在重力作用下沉淀。制藥廢水處理工程中常用的混凝劑有聚合硫酸鐵、氯化鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化硫酸鋁鐵、聚丙烯酰胺 PAM 等。混凝沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是不僅可以有效降低污染物的濃度，還可以改善廢水的生物降解性能。缺點(diǎn)是會產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥，造成二次污染；出水的 pH 較低，含鹽量高；對氨氮的去除率較低。
1.1.2氣浮法
通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學(xué)氣浮和電解氣浮等多種形式。
1.1.3吸附法
指利用多孔性固體吸附廢水中一種或幾種污染物，以回收或去除污染物，從而使廢水得到凈化的方法。
1.1.4電解法
具有高效、易操作等優(yōu)點(diǎn)，同時又有很好的脫色和提高可生化性的效果。
1.1.5膜分離法
該技術(shù)包括反滲透、納濾膜、纖維膜。優(yōu)點(diǎn)是在產(chǎn)生環(huán)境效益的同時又可回收有用物質(zhì)，設(shè)備簡單、操作方便、處理效率高、節(jié)約能源。
1.2化學(xué)法
采用化學(xué)方法時，某些試劑過量會導(dǎo)致水體二次污染，因此在設(shè)計(jì)前應(yīng)做好相應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究工作且化學(xué)藥品昂貴。
1.2.1鐵碳法
工業(yè)運(yùn)行表明，以Fe-C作為預(yù)處理步驟，出水可生化性大大提高。
1.2.2臭氧氧化法
能提高抗生素廢水的BOD5/COD，同時對COD有較好的去除率。I.A.Balcioglu等對抗生素制藥廢水進(jìn)行了臭氧氧化處理，并研究了pH、進(jìn)水COD以及H2O2的使用量等因素對臭氧氧化處理過程的影響。結(jié)果表明，抗生素廢水在臭氧用量為2.96g/L時，BOD5/COD的比值由0.077增至0.38。而在廢水pH 值不變的條件下，臭氧氧化過程均可達(dá)到75%以上的COD去除率。
1.2.3 Fenton試劑法
亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑。它能有效去除傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)無法去除的難降解有機(jī)物。該方法設(shè)備簡單，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)放大，是一種有較好開發(fā)前景的處理青霉素廢水工藝。Neyens和Baeyens指出，F(xiàn)enton氧化是在去除廢水中許多有害有機(jī)物質(zhì)的一個非常有效的方法。它同樣是一個非常有效的預(yù)處理，可以改變成分有助于后續(xù)更好的生物降解；并且可以在下面的生物處理過程中減少微生物的毒性。
1.2.4光催化氧化法
該技術(shù)具有新穎高效，對廢水無選擇性且無二次污染，尤其適用于不飽和烴的降解。
1.3生化法
生化處理技術(shù)是目前制藥廢水廣泛采用的處理技術(shù)。由于制藥廢水中有機(jī)物濃度很高，所以一般需要用厭氧和好氧相結(jié)合的方法才能取得好的處理效果。
1.3.1厭氧生物處理
國內(nèi)處理高濃度有機(jī)制藥廢水以厭氧法為主，但單獨(dú)使用出水COD仍高，一般要再進(jìn)行后處理，即好氧生物處理。優(yōu)點(diǎn)是可直接處理高濃度有機(jī)制藥廢水，不用稀釋，節(jié)能，產(chǎn)甲烷可回收利用，剩余污泥量少。
（1）上流式厭氧污泥床法（UASB法）。優(yōu)點(diǎn)是厭氧消化效率高、結(jié)構(gòu)簡單、水力停留時間短、無需另設(shè)污泥回流裝置等。缺點(diǎn)是UASB運(yùn)行時，對管理技術(shù)要求較高，且啟動馴化困難。
（2）上流式厭氧污泥床過濾器（UASB+AF）。是近年來發(fā)展起來的一種新型復(fù)合式厭氧反應(yīng)器，它結(jié)合了UASB和厭氧濾池（AF）的優(yōu)點(diǎn)，使反應(yīng)器的性能有了改善。
（3）水解酸化法。水解池全稱水解升流式污泥床（HUSB），它是改進(jìn)的UASB。優(yōu)點(diǎn)是可將難降解大分子有機(jī)污染物初步分解為小分子有機(jī)污染物，提高可生化性；反應(yīng)速度，池小、投資少，并能減少污泥量；不需密閉，攪拌，不設(shè)三相分離器，降低造價。
（4）厭氧符合床（UBF）。與UASB相比，具有分離效果好，生物量大， 生物種類繁多，處理效率高，運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)，是實(shí)用高效的厭氧生物反應(yīng)器。
（5）厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）。該反應(yīng)器因具有結(jié)構(gòu)簡單、污泥截留能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高、對高濃度有機(jī)廢水，特別是對有毒、難降解廢水處理中有特殊的作用，因而引起了人們的關(guān)注。
1.3.2好氧生物處理
進(jìn)行好氧處理時一般需要對原水進(jìn)行稀釋，因此動力消耗大，并且廢水可生化性差，所以一般之前要進(jìn)行預(yù)處理。
（1）普通活性污泥法。缺點(diǎn)是廢水需大量稀釋，運(yùn)行中泡沫多，易發(fā)生污泥膨脹，剩余污泥量大，去除率不高，常必須采用二級或多級處理。因此，改進(jìn)曝氣方法和微生物固定技術(shù)以提高廢水的處理效果已成為近年來活性污泥法研究和發(fā)展的重要內(nèi)容。
（2）生物接觸氧化。該方法集活性污泥法和生物膜法的優(yōu)勢于一體，具有較高的處理負(fù)荷，能處理易引起污泥膨脹的制藥廢水。
（3）吸附生物降解法（AB法）。屬超高負(fù)荷活性污泥法。對BOD5、COD、SS、P和氨氮的去除率一般均高于常規(guī)活性污泥法。
（4）生物活性碳。優(yōu)點(diǎn)是不僅能利用物理吸附作用，還能充分利用附著微生物對污染物的降解作用，大大提高COD去除率，氨氮、色度的去除率也較高。缺點(diǎn)是費(fèi)用較高。
（5）生物流化床。將普通的活性污泥法和生物濾池法兩者的優(yōu)點(diǎn)融為一體，因而具有容積負(fù)荷高、反應(yīng)速度快、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。
（6）循環(huán)式活性污泥法（CASS法）。與SBR相比，優(yōu)點(diǎn)是對難降解有機(jī)物的去除效果更好；進(jìn)水過程是連續(xù)的，單個池子可獨(dú)立運(yùn)行；比SBR法的抗沖擊能力更好。
2.制藥廢水處理組合工藝
由于制藥廢水成分復(fù)雜、COD高并且很難降解，單獨(dú)的好氧或厭氧處理往往不能滿足要求達(dá)標(biāo)排放，而厭氧+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。 （下轉(zhuǎn)第336頁）
（上接第313頁）根據(jù)廢水間歇式排放，水質(zhì)、水量波動大的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)采用以CASS為主體的處理工藝。實(shí)踐表明，在制藥廢水處理工程上，該工藝具有設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、運(yùn)行維護(hù)簡便、投資少等優(yōu)點(diǎn)。
3.結(jié)語
根據(jù)制藥廢水的特點(diǎn)，僅靠單一的處理工藝很難使出水達(dá)標(biāo)排放，必須采用多種工藝聯(lián)合處理的方法，一般的流程都要設(shè)計(jì)成幾種方法的綜合才能有效地達(dá)到處理的最終要求。目前制藥廢水的處理仍存在處理效果不穩(wěn)定，成本高等問題，所以急需開發(fā)新的更有效的處理技術(shù)。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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