制藥廢水處理中生物酶催化技術(shù)的應(yīng)用研究

丁堅(jiān)會(huì)

摘 要：進(jìn)入到新世紀(jì)以后，伴隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國各類醫(yī)藥化工企業(yè)以及保健品制造企業(yè)都得到了飛速的發(fā)展，在這些企業(yè)的生產(chǎn)制造過程中排放出了大量的制藥廢水，大量的制藥廢水對(duì)廣大人民群眾的健康產(chǎn)生了巨大的威脅。制藥廢水的含鹽量非常高，并且難以生物降解，對(duì)其有效處理的難度也很大。文章便首先分析了制藥廢水的自身特性以及處理過程中普遍存在的問題，提出了在處理制藥廢水時(shí)應(yīng)大力的推廣并應(yīng)用生物酶催化技術(shù)，這一技術(shù)可以快速將制藥廢水中的污染物降解，大大提升了污染物的去除效率，同時(shí)也最大限度地降低了處理制藥廢水的成本，為制藥廢水的處理工作提供了全新的思路和方法。

關(guān)鍵詞：制藥廢水；處理技術(shù)；生物酶催化

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）25-0138-02

1 制藥廢水的水質(zhì)特性

一般情況下，醫(yī)藥化工行業(yè)中所產(chǎn)生的制藥廢水都屬于高濃度的有機(jī)廢水，對(duì)其處理的難度較大，不同類型的藥品，其生產(chǎn)工藝就會(huì)有所區(qū)別，同時(shí)藥品的組成成分也有著較大的差異，藥物產(chǎn)品具有生產(chǎn)反應(yīng)復(fù)雜、時(shí)間長(zhǎng)以及生成的副產(chǎn)物多等特點(diǎn)，反應(yīng)的原料通常都采用環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物或是溶劑類的物質(zhì)，而這也就直接導(dǎo)致了制藥廢水中污染物的組成成分十分復(fù)雜，有機(jī)污染物的濃度高并且種類多，難以生物降解的物質(zhì)也較多，廢水中BOD5值和COD值偏高并且都具有一定的波動(dòng)性，含鹽量很高，同時(shí)可能具有一定的毒性。我國的醫(yī)藥化工企業(yè)幾乎都采用間歇式的生產(chǎn)方式，在短時(shí)間內(nèi)所生產(chǎn)的藥品種類也會(huì)有很大變化，這也是導(dǎo)致制藥廢水的水量、水質(zhì)以及污染物的種類變化很大的重要原因。另外，制藥廢水的一個(gè)重要缺點(diǎn)就是其具有非常差的生化性，因此，要想降低治理有很大的難度，并且治理成本較高，這類廢水屬于治理難度非常大的一類工業(yè)廢水。

2 生物酶催化技術(shù)的概述

在治理制藥廢水的過程中，我們發(fā)現(xiàn)只是采用傳統(tǒng)的生化法和物化法進(jìn)行治理工作時(shí)并沒有取得理想的治理效果，治理后的廢水也并沒有真正符合國家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，這就要求我們應(yīng)盡快探索出更加低耗、高效并且投資成本更低的制藥廢水處理新技術(shù)，環(huán)境污染保護(hù)和防治工程中一個(gè)重要的研究方向就是將生物技術(shù)與環(huán)境工程技術(shù)緊密的結(jié)合起來，而生物酶催化技術(shù)就是環(huán)境生物技術(shù)中的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，其作為一種新興的技術(shù)，在治理制藥廢水時(shí)是可以取得理想效果的。

2.1 生物酶催化技術(shù)去除污染物的機(jī)理

采用生物酶催化技術(shù)治理廢水等各類污染物時(shí)，其作用的原理就是借助于不同種類普通微生物菌的系列生物酶結(jié)合技術(shù)，酶可以將各類污染物質(zhì)中的化學(xué)鍵打開，將大分子的有機(jī)物降解成了小分子的有機(jī)物或是降解成水和二氧化碳等無機(jī)物，COD值也隨之降低，能夠取得較好的污染物清除效果，廢水的處理費(fèi)用也得到了很大程度降低。（1）接近定向效應(yīng)。酶的濃度與酶催化反應(yīng)是成正比例關(guān)系的，也就是說酶的濃度越高，那么酶催化反應(yīng)就越激烈，其能夠?qū)⒎磻?yīng)物全部集中到分子周圍，這樣它們之間發(fā)生碰撞的幾率就是非常大的了；（2）形變效應(yīng)。酶分子能夠有效拉長(zhǎng)反應(yīng)物分子中的化學(xué)鍵，并促使其發(fā)生變形和扭曲等變化，這樣反應(yīng)物分子就很容易被水解。生物酶催化技術(shù)處理制藥廢水時(shí)對(duì)設(shè)備的情況以及廢水的質(zhì)量都沒有太高的要求，反應(yīng)速度快，反應(yīng)條件十分溫和，對(duì)濃度、溫度和有毒物質(zhì)都有著很廣的適用范圍，并且是可以重復(fù)處理廢水的。

2.2 生物酶催化技術(shù)的特點(diǎn)

生物酶催化技術(shù)與產(chǎn)品作為一類環(huán)境友好型產(chǎn)品，其具有去除COD、除磷脫氮和脫色除臭等多種功能，能有效分解各類污染物，生物酶能打開制藥廢水中的各類大分子有機(jī)物，制藥廢水的可生化性得到了很大提升。（1）替代了現(xiàn)有的傳統(tǒng)藥劑，處理成本降低30%以上；（2）能夠快速、高效的去除廢水中的各特征污染物；（3）生物酶催化技術(shù)使用效果穩(wěn)定，并且容易操作，對(duì)環(huán)境無不良影響；（4）處理量和處理效率都得到了改進(jìn)，同時(shí)出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 生物酶催化技術(shù)在制藥廢水處理中的應(yīng)用實(shí)例

由于現(xiàn)階段對(duì)制藥廢水并未取得理想的處理效果，我國的一些環(huán)保企業(yè)已經(jīng)開始將環(huán)境科學(xué)技術(shù)和生物工程技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來了，同時(shí)深入研究了生物酶類的選用和開發(fā)工作，力求更加低耗、高效并且簡(jiǎn)單安全地解決制藥廢水的處理問題。制藥廢水的可生化性很差，并且色度深、濃度高，而如果能在制藥廢水處理過程中較好應(yīng)用生物酶催化技術(shù)，那么就能夠大大提升廢水的可生化性，將難于降解的污染物直接分解，特殊的生物酶具有很好的催化作用，出水就能夠達(dá)到國家相關(guān)部門所要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用這一技術(shù)處理制藥廢水后，切實(shí)降低了制藥企業(yè)的運(yùn)行成本，同時(shí)也真正保護(hù)了環(huán)境。

3.1 福建某制藥廠的廢水處理情況

這一制藥廠每天產(chǎn)生制藥廢水約為70m3，它們幾乎都來源于中藥前處理和提取工序，大多都是有機(jī)污染物，主要是由色素、多糖類、木質(zhì)素、植物堿和植物酸等物質(zhì)組成的，BOD、SS、COD和色度是其主要的污染因子，這些有機(jī)污染物都很難被生物降解，并且濃度很高。最初采用的處理技術(shù)為生化處理的方法，采用的工藝流程為進(jìn)水-集水池、調(diào)節(jié)池-反應(yīng)池-厭氧池-好氧池-沉淀池-過濾池-出水，當(dāng)采用這一流程處理完制藥廢水后，出水的水質(zhì)并不能穩(wěn)定滿足國家要求的具體排放標(biāo)準(zhǔn)。

之后這一制藥廠決定應(yīng)用生物酶催化技術(shù)來處理廢水，系統(tǒng)仍采用現(xiàn)有的廢水處理系統(tǒng)，而主體的廢水處理工藝則采用生物酶催化和生物強(qiáng)化技術(shù)，在反應(yīng)池中增加了生物酶催化工藝，將生物酶凈水劑投入其中，由于其具備了很好的自固定化和復(fù)合固定化的作用，這樣整個(gè)廢水處理系統(tǒng)的處理過程就被大大加快了，同時(shí)也保證了出水的水質(zhì)是達(dá)標(biāo)的，改進(jìn)后的處理工藝如圖1。

應(yīng)用了生物酶催化技術(shù)處理制藥廢水后，大大地提升了原有處理系統(tǒng)的工作效率，并且出水水質(zhì)也穩(wěn)定達(dá)到了國家要求的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，其具體的處理效果如表1。endprint

從表1中我們可以看到，在制藥廢水處理工作中如果能夠科學(xué)應(yīng)用生物酶催化技術(shù)，那么就可以將各類污染物快速的去除，在制藥廢水中存在著多種高濃度的大分子有機(jī)物，特定的生物酶能夠?qū)⑺鼈兘到獬尚》肿拥挠袡C(jī)物，還可以將其中的一些特征污染物催化降解成無毒無害的化合物或是小分子化合物，大大提升了制藥企業(yè)的出水水質(zhì)，同時(shí)這一技術(shù)的投資成本更低，并且處理效果優(yōu)異。

3.2 山東某制藥廠的廢水處理情況

這一制藥企業(yè)每天排放的廢水量可以達(dá)到600噸，其產(chǎn)生的廢水中含有大量的二氯甲烷、石油醚、甲醇、側(cè)鏈脂、甲苯和各類酸堿物質(zhì)等有毒有機(jī)物，并且還帶有一些抗生物等殘留物。這類制藥廢水的組成成分十分復(fù)雜，大分子有機(jī)物的濃度高，水中的抗生物和有毒物質(zhì)對(duì)生化處理的菌種有著明顯的抑制作用。采用傳統(tǒng)的生化處理方法要想取得理想的處理效果是非常困難的。因此，這一制藥廠嘗試著應(yīng)用生物酶催化技術(shù)處理這些廢水，采用了生物酶催化處理后，出水COD從原來的2000mg/L降低了80mg/L，甚至是更低，可以達(dá)標(biāo)排放。生物酶催化技術(shù)具有強(qiáng)大的處理能力，不會(huì)生成太大的污泥，并且運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單，不但能夠取得顯著的廢水處理效果，同時(shí)真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排，是制藥廢水處理中的一種理想的處理方法。

通過以上的論述，我們對(duì)制藥廢水的水質(zhì)特性、生物酶催化技術(shù)的概述以及生物酶催化技術(shù)在制藥廢水處理中的應(yīng)用實(shí)例三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)分析和探討。我國醫(yī)藥化工企業(yè)所生成的制藥廢水水質(zhì)構(gòu)成十分復(fù)雜，大分子有機(jī)物濃度高，毒性和色度都很大，對(duì)其進(jìn)行有效處理也有很大難度。由于生物酶催化技術(shù)的運(yùn)行成本低、技術(shù)工藝先進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且具有優(yōu)異的處理能力，能夠大大提升廢水的可生化性，出水水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)均可以穩(wěn)定達(dá)到國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，具有非常顯著的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

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