化學(xué)合成制藥廢水處理研究

蔡孝凡

摘要 ：當(dāng)前的工業(yè)廢水中，制藥廢水是一大主要來(lái)源。制藥廢水大多是有機(jī)廢水，它的濃度高，降解困難，而且有毒有害，或者經(jīng)過(guò)處理的廢水仍不易達(dá)標(biāo)。這些廢水的排放會(huì)嚴(yán)重影響到人們的生活，所以近年來(lái)受到關(guān)注較多。隨著科技的進(jìn)步，很多新藥被逐漸研制出來(lái)，但在制藥的廢水中帶入了很多復(fù)雜的有機(jī)化合物。這些化合物的成分復(fù)雜，使得廢水的處理難度大大增加。而人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)的增強(qiáng)，也使得廢水的處理刻不容緩，在此討論幾種制藥廢水的化學(xué)處理工藝。

關(guān)鍵詞 ：化學(xué)合成 制藥廢水 物化法 處理工藝

1、前言

科技的進(jìn)步，人民生活水平的提高，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的巨大轉(zhuǎn)變等現(xiàn)象的背后，也出現(xiàn)了如水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化、空氣和水質(zhì)、土壤等的污染。這些不僅影響了市容市貌，也對(duì)人民的生活構(gòu)成了極大的威脅。由此也使得人類疾病種類越來(lái)越多，這也迫使各種對(duì)應(yīng)治療的新藥的出現(xiàn)。很多藥物是通過(guò)化學(xué)合成的方法制得的，導(dǎo)致通常帶有高鹽、高毒、高COD、難降解等特點(diǎn)，而且水質(zhì)成分復(fù)雜，變化較大，這使得對(duì)廢水的處理頗具困難。為了堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路，構(gòu)建“資源保護(hù)型，環(huán)境友好型”的和諧社會(huì)，在化學(xué)制藥合成過(guò)程和廢水中應(yīng)當(dāng)引入更多新方法新技術(shù)，更好的處理廢水，改善環(huán)境。市場(chǎng)上藥物種類和數(shù)量繁多，制藥產(chǎn)生的有機(jī)污染物組成復(fù)雜，很多常用的廢水處理工藝成本較高、效率較低，處理后的廢水仍達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。所以探索新的工藝方法對(duì)化學(xué)合成制藥的廢水進(jìn)行良好的處理具有重大的實(shí)際意義，它能對(duì)改善環(huán)境起到重大的作用，在此對(duì)廢水處理的幾種方法進(jìn)行初步地研究。

2、制藥廢水介紹

2.1 制藥廢水的特點(diǎn)

醫(yī)藥產(chǎn)品按照不同的特點(diǎn)可分為四個(gè)大類，包括抗生素、有機(jī)藥物、無(wú)機(jī)藥物和中草藥。我國(guó)當(dāng)前在醫(yī)藥行業(yè)的常用藥物大約有2000種，這些藥物制備所用的原料又有著各自不同的成份和種類。而不同藥物有使用了不同的生產(chǎn)工藝和和合成方法，比如在精制和提純階段，有很多不同的制備工藝。面對(duì)種類萬(wàn)千的疾病，也為了提高藥物的針對(duì)性，在制藥過(guò)程中經(jīng)常結(jié)合了物理、化學(xué)、生物等多種制備方法。例如使用生物發(fā)酵法制備的抗生素，經(jīng)過(guò)后續(xù)的化學(xué)合成，可以有效提高藥物的藥性。由此可見(jiàn)，制藥廢水種類和數(shù)量較多。廢水常見(jiàn)的特點(diǎn)有：第一，帶有殘余的反應(yīng)物、生產(chǎn)物、溶劑、催化劑等，而且這些有機(jī)物的濃度也通常較高，有時(shí)COD濃度超過(guò)了幾十萬(wàn)ms/L；第二，含鹽量高。很多化學(xué)合成反應(yīng)生產(chǎn)的副產(chǎn)物都為無(wú)機(jī)鹽，它們殘留到母液中導(dǎo)致制藥廢水的含鹽量較高。第三，pH值變化大，使得排放的廢水有時(shí)為酸水，有時(shí)又是堿水。第四，一些制藥原料或者副產(chǎn)物，如酚類化合物，苯胺類化合物等，比較難降解，甚至還帶有生物毒性。

2.2 制藥廢水的分類

藥物生產(chǎn)過(guò)程中使用了不同的配方原料，產(chǎn)生的制藥廢水水質(zhì)和水量也各不相同。根據(jù)不同的藥物產(chǎn)品產(chǎn)生的廢水特點(diǎn)，可細(xì)問(wèn)為以下四類：

（1）合成制藥生產(chǎn)廢水

此類廢水的水質(zhì)、水量變化較大，一般都含有生長(zhǎng)抑制劑，所以生物降解困難。

（2）生物法制藥生產(chǎn)發(fā)酵廢水

生物法產(chǎn)生的廢水主要指生產(chǎn)抗生素和維生素時(shí)產(chǎn)生的發(fā)酵廢水，按照不同生產(chǎn)過(guò)程可分為發(fā)提取廢水、洗滌廢水、維生素C生產(chǎn)廢水和其他廢水。其中主要的污染為含有有機(jī)物和抑菌物質(zhì)最多的提取廢水，該廢水的處理也較難。

（3）中成藥生產(chǎn)廢水

該類廢水含有較多的天然有機(jī)污染物，CODcr濃度最高時(shí)可超過(guò)6000mg/L，BOD5可高達(dá)2500mg/L。

（4）制藥環(huán)節(jié)使用的各類洗滌水和沖洗水

洗滌水和沖洗水大多是來(lái)源于制藥過(guò)程中使用的原料洗滌水、煎汁殘液和地面沖洗水等，與其他幾類廢水相比，污染較低一些。

3、制藥廢水的化學(xué)處理

由于制藥廢水具有有毒有害、有機(jī)污染物含量高、難生物降解、排放不達(dá)標(biāo)等特點(diǎn)，使用一般的污水處理方法不能很好地將廢水才處理干凈。最近幾年，很多國(guó)內(nèi)外學(xué)者都開始加大力度研究制藥廢水的深度處理，并通過(guò)努力探索出了一些新的處理工藝。這些處理方法概括起來(lái)分為物理法、化學(xué)法和生物法三類。但是由于深度處理后的水質(zhì)具有較高的達(dá)標(biāo)排放原則，很難使用某一種工藝將廢水處理好。因此，使用兩種或者多種工藝的結(jié)合才能更好地對(duì)制藥廢水進(jìn)行處理，而且

使用化學(xué)法對(duì)廢水處理是一種較好的方法，它是指將廢水中的污染物和藥劑等通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害的物質(zhì)。在廢水處理的過(guò)程中常用的化學(xué)法有氧化法、電化學(xué)氧化法和光催化降解法。

（1）氧化法可以細(xì)分為：氯氧化法、Fenton試劑氧化法、臭氧氧化法。水質(zhì)的污染迫使很多居民抽取地下水當(dāng)作生活用水，為了提高自來(lái)水的質(zhì)量，很多廠家將氧化劑添加進(jìn)污染物中進(jìn)行降解，具有較強(qiáng)的滅菌作用。這種方法會(huì)導(dǎo)致水中氧化劑含量過(guò)高，影響微生物的生化處理。

（2）電化學(xué)氧化法包括直接氧化法和間接氧化法。直接電化學(xué)氧化法就是在電極表面進(jìn)行有機(jī)物的氧化還原反應(yīng)使其容易講解。又根據(jù)不同的氧化程度，細(xì)分為電化學(xué)轉(zhuǎn)換和電化學(xué)燃燒兩種方法。前者是指將非生物相容的有毒物質(zhì)物轉(zhuǎn)變?yōu)樯锵嗳莸臒o(wú)毒物質(zhì)，后者是指在電場(chǎng)作用下將有機(jī)物氧化為CO2的過(guò)程。而間接電化學(xué)氧化法指的是在污染物中加入氧化劑，通過(guò)電化學(xué)作用降解污染物的一種方法。這里的氧化劑是指溶劑化電子，壽命較短。

（3）光催化降解法指的是利用光能，使大分子的化學(xué)鍵斷裂，產(chǎn)生活潑的自由基與有機(jī)污染物反應(yīng)從而光解產(chǎn)物。例如，制藥廢水中含有的酯類高分子化合物，這些酸性酯基在水分或者潮濕的條件下就會(huì)發(fā)生光水解作用。

4、結(jié)束語(yǔ)

對(duì)國(guó)內(nèi)外化學(xué)合成制藥廢水處理的方法進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，使用物化法效果較好，但成本較高；使用生物法，如好氧生物處理技術(shù)，雖然水質(zhì)得到明顯改善，但是工藝流程較為復(fù)雜，成本也不低；而使用化學(xué)法處理廢水，流程簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜的操作和昂貴的成本，消耗低，而且廢水的水質(zhì)改善情況也較好。化學(xué)合成制藥廢水種類多，成分復(fù)雜，生化性差，所以必須研發(fā)新的處理技術(shù)對(duì)廢水進(jìn)行有效處理，提高廢水的可生化性和穩(wěn)定性。在具體的操作中，結(jié)果多種新方法新工藝，最大程度地改善廢水的水質(zhì)，達(dá)到合格的排放標(biāo)準(zhǔn)。

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