沈珊珊
(浙江一清環(huán)保工程有限公司浙江杭州310018)
制藥廢水處理技術(shù)研究進展
沈珊珊
(浙江一清環(huán)保工程有限公司浙江杭州310018)
制藥廢水有著水質(zhì)成分復雜、廢水中污染物含量高、沖擊負荷大、有毒有害物質(zhì)多、可生化性差、COD含量高等特點。隨著醫(yī)藥化學工業(yè)的迅速發(fā)展,給人類生活帶來巨大進步之外,藥業(yè)化工廢水對環(huán)境上的污染也變得越來越顯著且危害到人類的身體健康,所以制藥廢水已逐步成為重要的污染源之一。同時許多制藥廢水中鹽分含量較高,污水酸堿能力強,從而會增高周圍土壤的鹽堿度使土壤結(jié)構(gòu)板結(jié)化,降低農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。所以這類污染廢水不好好處理,必定會對人類發(fā)展造成深遠的不良影響。
制藥廢水;成分復雜
針對制藥廢水的水質(zhì)特點,其處理技術(shù)可分為物化處理技術(shù)、生化處理技術(shù)和化學處理技術(shù)三類。目前國內(nèi)的制藥廢水處理手段以生化處理技術(shù)主,輔以物理和化學技術(shù)。
1.1 物化處理方法
物化法主要有混凝、吸附、氣浮、膜技術(shù)、電解等,主要對廢水中的懸浮物、漂浮物等進行處理。
1.1.1 吸附法
吸附法是利用多孔固體材料,通過吸附某些污染物或某些污染物的廢水,達到濃度和提純方法?;钚蕴俊⒒钚悦?、大孔吸附樹脂是常用的有機吸附劑。在制藥廢水處理過程中,常常用活性炭或煤灰來去除污染物??纱蟠蠼档蛷U水中的化學需氧量,而且去除廢水中的異味和顏色,效果明顯。
1.1.2 電解法
電解法是電流通過污染物,產(chǎn)生離子,從而降解污染物的過程。電解反應器是電解水處理系統(tǒng)的主要部件。由于電解氧化產(chǎn)生的有強氧化性,故能有效地降解有機物。同時幾乎能夠?qū)⑺械挠袡C分子氧化和礦化,最終產(chǎn)生CO2和無機離子。故電解法常用于水處理技術(shù)中去除污染物。
1.2 化學處理方法
化學法主要有鐵碳法、高級氧化技術(shù)、Fenton試劑處理法等,其處理對象主要為高濃度、高鹽等難處理物質(zhì)等。
1.2.1 鐵炭法
Fe—C處理法的原理是在酸性介質(zhì)的影響下,鐵屑和炭粒能組成n多個微小的原電池,并釋放出活性極強的[H+]。鐵炭法是作為污水處理的預處理來處理含高濃度COD的有毒制藥廢水。比如像抗生素等藥物廢水,比起光化學降解和其他方法,鐵炭法顯得既經(jīng)濟又穩(wěn)定,可以讓COD的去除率到達第二類污染物部分行業(yè)最高的允許排放濃度。
鐵炭法微電解常常被用在難生物降解的污染物預處理中,經(jīng)過鐵炭法預處理的廢水,BOD和COD的比值能有很大提高,對后面的生物處理帶來好處。
1.2.2 高級氧化法
隨著水污染的日益嚴重,對水質(zhì)處理的要求提高,對于難為生物降解的污染物,好氧處理時容易殘留抗生素,對微生物有很強的抑制作用;厭氧處理時高濃度的有機物難處理,難以滿足出水標準,所以高級氧化技術(shù)有它獨有的優(yōu)點。但是就目前的研究來說,高級氧化技術(shù)全程處理廢水的成本高,為了減少成本,只能用于預處理階段。
現(xiàn)在的高級氧化技術(shù)在處理抗生素廢水的機理、動力學研究還沒有成熟;試驗階段的研究缺少經(jīng)濟方面的評估,所以在實際工程中難以運用。但是隨著技術(shù)研究的深入,會有更多的抗生素廢水處理用高級氧化技術(shù)來處理,我們現(xiàn)在所面臨的問題便會解決。
1.2.3 電解法
Fenton反應是亞鐵鹽和過氧化氫溶液反應,在這個反應中,F(xiàn)e2+與H2O2反應時是作為催化劑,伴隨著Fe3+和羥基自由基的生成。大多數(shù)的Fenton反應的最佳pH值在2.8-3.0之間[1]。這類技術(shù)的設備簡單,條件合宜,對過氧化氫的降解速度快,所以氧化速度快。
Fenton試劑是一種用于去除廢水中有機污染物的一種強氧化劑,它的優(yōu)點突出。在廢水處理中Fenton試劑常于與混凝沉淀等合用來處理有機廢水毒性大、一般氧化劑難氧化和生物難降解的廢水。
1.3 生化處理方法
生化法主要有主要有好氧生物處理技術(shù)、厭氧生物處理技術(shù)、厭氧—好氧相結(jié)合處理技術(shù)等,處理對象主要是細微懸浮狀、溶液狀和膠體狀的污染物、CODCr、BOD5、色度物質(zhì)、氨氮、磷等。70年代以來,國內(nèi)對制藥廢水80%以上以生物處理為主,尤占絕大多數(shù)是好氧生物處理法。好氧生物處理的水力停留時間短,且對BOD去除效果明顯,一般可達80%左右。
1.3.1 活性污泥法
廢水處理中應用最普遍的是活性污泥法。目前國內(nèi)外處理抗生素廢水用活性污泥法處理比較成熟。由于預處理、改進曝氣法、設備穩(wěn)定運行,在20世紀70年代已成為一些發(fā)達國家普遍使用的一種方法。常規(guī)活性污泥廢水需要大量稀釋的缺點,多泡操作,容易發(fā)生污泥膨脹,剩余污泥,去除率不高,必須使用兩個或兩個以上的處理。因此,曝氣生物活性污泥法處理活性污泥法的研究和開發(fā),已成為提高活性污泥法處理效果的重要內(nèi)容之一。
1.3.2 生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是其中一種生物膜法。撲熱息痛、甾體類激素和抗生素原料藥產(chǎn)生的制藥工業(yè)生產(chǎn)廢水,常常會采用生物接觸氧化法或者是厭氧消化、酸化作為預處理來處理。生物接觸氧化法的優(yōu)點是BOD負荷高、占地面積小、處理的時間短、不需要污泥回流和污泥膨脹、管理維護和運行方便等。
[1]A.Thiam,I.Sire?s,J.A.Garrido,R.M.Rodr guez,E. Brillas,[J]ScienceDirect,2007(290):34.