合成制藥廢水處理技術(shù)研究與進(jìn)展

王金龍 王福華（河北德遠(yuǎn)檢測(cè)檢驗(yàn)技術(shù)有限公司，河北 石家莊050000）

化學(xué)合成制藥行業(yè)是一種污染非常嚴(yán)重的行業(yè)，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，從而改善生態(tài)環(huán)境。

1 特征分析

根據(jù)不同特征，醫(yī)藥產(chǎn)品可分為四類：⑴有機(jī)藥物；⑵抗生素；⑶無(wú)機(jī)藥物；⑷中草藥?，F(xiàn)階段，在我國(guó)的醫(yī)藥行業(yè)中，主要用到的藥物種類大概有2000種，這些藥物制備所需的原料種類、成份也各不相同。而不同藥物采用的生產(chǎn)工藝、合成方法也不同，如在精制與提純環(huán)節(jié)，制備工藝有很多種，且各不相同。應(yīng)對(duì)種類萬(wàn)千的疾病，藥物的針對(duì)性也跟著提升，在制藥期間通常融合了很多制備方法，如化學(xué)制備方法、物理制備方法及生物制備方法等。比如說(shuō)抗生素，主要融合的制備方法是生物發(fā)酵法，經(jīng)過(guò)后期的化學(xué)合成，對(duì)藥物藥性具有提升的作用。顯而易見(jiàn)，制藥廢水無(wú)論是種類還是數(shù)量都比較多。

合成制藥廢水的主要特征有以下幾點(diǎn)：⑴帶有殘余的有機(jī)物，如催化劑、生產(chǎn)物、反應(yīng)物等，同時(shí)它們還具備較高的濃度，有時(shí)COD濃度會(huì)＞幾十萬(wàn)mg/L；⑵具有較高的含鹽量。大多數(shù)化學(xué)合成反應(yīng)生產(chǎn)的副產(chǎn)物均是無(wú)機(jī)鹽，這些化學(xué)合成反應(yīng)生產(chǎn)的副產(chǎn)物殘留到母液中提升了制藥廢水的含鹽量；⑶較大變化的pH 值，導(dǎo)致排放的廢水時(shí)為堿水，時(shí)為酸水；⑷C6H7N(苯胺)類化合物、ArOH(酚)類化合物等一些制藥原料、副產(chǎn)物很難降解，嚴(yán)重時(shí)還存在生物毒性。

2 處理技術(shù)進(jìn)展及方向

2.1 生化處理技術(shù)

1940-1950 年，在廢水抗生素處理中已經(jīng)用到了生物好氧處理技術(shù)；到1950-1960年，在曝氣充氧、混合稀釋的活性工藝方面，日本、美國(guó)的研究成果十分顯著；到1970年，在專門(mén)用于廢水處理工藝中，如接觸氧化、轉(zhuǎn)盤(pán)、生物濾池、曝氣等，生化處理的應(yīng)用范圍非常廣泛。進(jìn)入1980年后，在活性污泥中，各種變形及SBR工藝如間歇延時(shí)循環(huán)曝氣法、循環(huán)式活性曝氣等應(yīng)用成果十分明顯。至今，針對(duì)在制藥廢水處理中利用率不高的工藝如CASS、SBR 工藝，人們已開(kāi)始研究氧化溝、UNITANK 及MSBR 等工藝處理方法，因?yàn)楹醚跎锾幚砑夹g(shù)對(duì)進(jìn)水的COD濃度要求較低，所以必須要稀釋進(jìn)水，以提升生物處理技術(shù)在制藥行業(yè)中的利用率，進(jìn)而促使越來(lái)越多的研究人員對(duì)厭氧處理工藝在合成制藥廢水中的應(yīng)用進(jìn)行高度關(guān)注，到1970后期，在制藥處理中，厭氧工藝已得到應(yīng)用，例如美國(guó)普強(qiáng)藥廠就對(duì)其工藝進(jìn)行了應(yīng)用。

Nandy 采用新型厭氧器固定床的生物膜處理廢水，系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境通常＜35°，COD 波動(dòng)范圍為76%-98%，當(dāng)有機(jī)物為48kg/COD/m3.d 時(shí)，去除率則將降低，降低范圍為46%-50%，進(jìn)而依據(jù)有機(jī)負(fù)荷，為處理器常規(guī)運(yùn)行提供保障。

2.2 物化法技術(shù)

針對(duì)較高濃度的制藥廢水，假設(shè)生物毒性比較高，且不易生化，采用物化處理可對(duì)廢水毒性進(jìn)行有效降低，對(duì)可生化性進(jìn)行增強(qiáng)，以便為后續(xù)處理工藝的有效實(shí)施提供保障。也可運(yùn)用物化處理的方式進(jìn)一步消除不容易生化的出水或者物體，促使排放盡量達(dá)標(biāo)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，在廢水處理中，最常見(jiàn)的、應(yīng)用最廣泛的物化工藝有以下幾種：吸附、反滲透、高級(jí)氧化、混凝沉淀、焚燒等物化工藝。

現(xiàn)如今，合成制藥廢水處理技術(shù)的發(fā)展速度非?？欤瑫r(shí)也將物化中的高級(jí)氧化研究成效全面彰顯出來(lái)。在Tekin使用的Fenton廢水氧化生化性中，已經(jīng)確定出絮凝與氧化的最佳PH值為7.0 和3.5，當(dāng)摩爾比＝155 時(shí)，COD 可以達(dá)到的去除率為45%-65%，但當(dāng)摩爾比為150-250 時(shí)，COD 可以達(dá)到的去除率為最高。在Sirtori研究Fenton、生物聯(lián)合技術(shù)時(shí)，第一步就是利用光提升可生化性，然后利用生物法處理廢水。當(dāng)H2O2的投加量＝66mmol/L 時(shí)，則可以全部降解。根據(jù)工藝效果可知，針對(duì)生物處理難以降解的有機(jī)物及副產(chǎn)品，F(xiàn)enton 處理工藝可以對(duì)廢水可生化性進(jìn)行高效增強(qiáng)，進(jìn)而為生物處理成果提供保障。

在廢水處理中應(yīng)用的CW-PO 法(即多相催化濕式過(guò)氧化法)，主要是將納米復(fù)合材料用于處理廢水中，催化劑首先在批量攪拌中建立氧化系統(tǒng)參數(shù)，例如：加料量，pH，氧化劑和溫度等。對(duì)于固定床流化反應(yīng)，該催化劑不僅具有高質(zhì)量的活性，而且去除率可以達(dá)到60%，并且經(jīng)過(guò)55h催化反應(yīng)的活性也相當(dāng)高。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，由于合成制藥廢水具有生化特性差，成分復(fù)雜的特點(diǎn)，因此有必要在處理過(guò)程中提高廢水的生物降解性，調(diào)整廢水的穩(wěn)定性，然后進(jìn)行生化處理。在實(shí)際工作中，有必要根據(jù)不同情況科學(xué)地選擇處理工藝，以保證最大的廢水處理效果。