探究醫(yī)藥化工廢水處理的應(yīng)用研究

辛成家

（山東魯維制藥有限公司，山東 淄博 255000）

在化學(xué)和制藥廢水處理過程中，必須結(jié)合廢水的實(shí)際特性進(jìn)行分析。依賴一種單一處理技術(shù)，無法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和條例的要求，必須選擇各種技術(shù)來開發(fā)廢水處理，才能確保最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

1 醫(yī)藥化工廢水的基本特征

醫(yī)藥化工所產(chǎn)生的廢水具有一定的特殊性。首先，水質(zhì)的組成成分相對(duì)復(fù)雜，并且副產(chǎn)物也相對(duì)較多的。由于反應(yīng)產(chǎn)物主要包括了溶劑類和環(huán)狀結(jié)構(gòu)化合物，這在很大程度上加大了去處理難度。其次，廢水中的污染物的含量相對(duì)較高，這主要是由于原料反應(yīng)不完全導(dǎo)致的。再次，廢水中含有大量的有毒有害物質(zhì)，其中包含有大量的有機(jī)類的污染物和微生物等。最后，廢水的色度較高。制藥化學(xué)工業(yè)在環(huán)境污染防治、廢水管理和達(dá)標(biāo)排放等方面已取得了較大進(jìn)展，但我國制藥化學(xué)工業(yè)的廢水排放達(dá)標(biāo)率仍然相對(duì)較低。高效、低成本的加工、研究和升級(jí)技術(shù)已成為未來廢水處理的技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵。

1.1 無機(jī)鹽濃度高

酸堿性的溶液被大量的用到醫(yī)藥化工生產(chǎn)中，這些溶液在經(jīng)歷化學(xué)反應(yīng)之后會(huì)產(chǎn)生大量的無機(jī)鹽溶液。產(chǎn)生的廢水中總鹽度的含量有的甚至超過了100000mL／L。其中，氯離子及硫酸根離子等其他無機(jī)鹽離子在醫(yī)藥廢水中的含量是比較高的。已有研究表明，氯離子在水中的濃度較高 （超過300mL／L）時(shí)，微生物的生長速度便會(huì)受到嚴(yán)重的影響。若微生物在水中數(shù)量很少或者沒有，就無法完成對(duì)水中的大分子物質(zhì)進(jìn)行有效的分解，這會(huì)導(dǎo)致污染膨脹的問題。如果水中的含氧量下降時(shí)，水中的微生物的生長便會(huì)受到抑制，缺氧情況下便會(huì)導(dǎo)致自然微生物的大量死亡，這也同樣會(huì)對(duì)自然環(huán)境帶來極大的破壞。

1.2 COD和BOD5含量高

在化工廢水中，COD的濃度要遠(yuǎn)低于BOD5的濃度，然而在醫(yī)藥化工廢水中，COD的濃度和BOD5濃度含量高都比較高。如果醫(yī)藥化工廢水沒有經(jīng)過處理之后就排放到水體中，便會(huì)消耗正常水體中的大量氧氣，這就會(huì)引起水體缺氧的情況。一旦水體中沒有充足的氧氣含量時(shí)，水體中的動(dòng)植物以及微生物便會(huì)難以存活，這會(huì)對(duì)正常的水體也會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。其次，醫(yī)藥化工廢水中會(huì)存在著大量的物質(zhì)并且相當(dāng)復(fù)雜，水體的變化性也是相對(duì)較大的，并且高濃度的有機(jī)物會(huì)在水中大量存在，容易使得水體中的各類營養(yǎng)物質(zhì)所占比例漸漸失去平衡。所以，醫(yī)藥化工廢水在經(jīng)歷過合理化的處理之后，水體達(dá)標(biāo)之后再進(jìn)行排放，不僅僅會(huì)對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生良好的效應(yīng)，也會(huì)間接的影響到我們的居住生活環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處。

1.3 存在有毒物質(zhì)

醫(yī)藥化學(xué)廢水中含有許多具有生物毒性的化學(xué)成分，包括氮環(huán)、芳香族胺、苯酚、氰化物等，一般難以通過科學(xué)技術(shù)降解。當(dāng)這些有毒物質(zhì)以隱形殺手的身份進(jìn)入正常水域時(shí)，它們會(huì)迅速殺死生活在水中的生物。也有可能進(jìn)入人們生活和飲水的地區(qū)，被人們錯(cuò)誤地飲用，導(dǎo)致不良的后果，如中毒和疾病。這些有毒物質(zhì)對(duì)生物生命的安全構(gòu)成重大威脅，破壞了正常的水環(huán)境，擾亂了人們的正常生活環(huán)境。

1.4 可生化性差

醫(yī)藥廢水是藥品生產(chǎn)過程的產(chǎn)物，其來源主要有四個(gè)方面：主要生產(chǎn)過程的排水、生產(chǎn)過程的輔助排水、設(shè)備洗滌水等和生活污水?；瘜W(xué)制藥廢水含有幾乎所有的化學(xué)物質(zhì)在生產(chǎn)過程中的大部分是生化類、硝基苯和苯胺、鹵素等，這些物質(zhì)往往難以處理和難以被微生物降解，而且抑制微生物的生長。因此，藥物化學(xué)廢水的生物降解性極低，需要很長時(shí)間才能對(duì)廢水進(jìn)行處理，以滿足廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)，并找到適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。

2 化工醫(yī)藥廢水治理的難點(diǎn)

2.1 廢水含有各種各樣的化學(xué)品和各種各樣的藥品

在化學(xué)品和藥品的生產(chǎn)過程中，使用了各種各樣的原材料，廢水中包括許多主要來自產(chǎn)品、副產(chǎn)品和原材料的物質(zhì)。排放的污染物主要是氨排出物、苯酚排出物和有機(jī)磷排出物，一些染料廠排放的污染物大多含有酸性廢水和高鉻含量的廢水，可能會(huì)在發(fā)酵過程中產(chǎn)生一些廢水。

2.2 廢水中的化學(xué)復(fù)合成分和有機(jī)成分排放物之間也存在著較大的差異

工業(yè)廢水排放中的少數(shù)將得到處理，大多數(shù)廢水中會(huì)存在者有機(jī)污染物。一些有機(jī)污染物的成分非常復(fù)雜，在化學(xué)反應(yīng)的整個(gè)過程中，必須考慮到收率的問題。在原料生產(chǎn)過程中，需要增加一些溶劑和半成品，其中有機(jī)物含量非常高，許多含有不同程度的毒性。碳?xì)浠衔锛捌溲苌锝?jīng)常出現(xiàn)在石油化工廠的廢水中，有機(jī)氯農(nóng)藥具有很強(qiáng)的毒性，可以在生物體內(nèi)長期存在。在整個(gè)化學(xué)品生產(chǎn)過程中，一些含有高濃度有毒物質(zhì)的加工廢水被處理掉，所有這些廢水中都含有有機(jī)硫化物，經(jīng)過長時(shí)間的儲(chǔ)存后，可能會(huì)造成毒性當(dāng)量的惡臭污染。

3 當(dāng)前國內(nèi)及國處理廢水的常用方法

3.1 物理處理法

物理處理方法是當(dāng)前醫(yī)藥廢水處理的最常見的方法之一。其中，主要包括了蒸餾處理法、過濾處理法和重力沉淀處理法以及其他類型的處理方法。重力沉淀處理方法作為最純的物理處理廢水方法，主要借助重力的作用，實(shí)現(xiàn)廢水中懸浮物與液體自身的分離。而離心分離流程以及重力分離流程是現(xiàn)階段物理處理方法的核心工藝，在其流程處理過程中會(huì)較為頻繁的應(yīng)用到沉淀池、過濾池以及格柵等眾多的廢物過濾設(shè)備，其過濾和處理效果也是非常明顯和顯著的。

3.2 化學(xué)處理法

對(duì)廢水污染物的化學(xué)處理，主要是通過物質(zhì)與水的化學(xué)反應(yīng)添加的一些化學(xué)物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)凈化水的目標(biāo)。也在一個(gè)有效的藥物化學(xué)時(shí)代，采用了消毒方法和技術(shù)。獲得的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的迅速發(fā)展導(dǎo)致了化學(xué)處理工藝的發(fā)展和創(chuàng)新，其中包括電化學(xué)氧化工藝、化學(xué)氧化工藝和焚化工藝。

3.2.1 中和處理法

這種方法主要是中和的，化學(xué)反應(yīng)是用來去除超過指標(biāo)的酸和污水的基礎(chǔ)，通常是合格的，直到pH值接近中性。在廢水處理過程中，如果廢水是酸性的，中和劑通常是堿性的或堿性的；如果廢水是堿性的，中和劑通常是酸性的或酸性氧化的。

3.2.2 化學(xué)氧化處理法

這種方法是充分利用有效的氧化劑，如臭氧、過氧化氫、含氧化合物和氯，直接氧化廢水中的有機(jī)污染物。目前，臭氧氧化處理的應(yīng)用越來越多，對(duì)于一些更難降解的廢水，這種方法可以使處理后的廢水有效。

3.2.3 鐵屑內(nèi)電解處理法

該方法的工作原理是利用多種有效的機(jī)制進(jìn)行合作，包括鐵屑的還原性作用和新生態(tài)氫的電解作用、氧化鐵的凝固作用、活性炭的電導(dǎo)率和強(qiáng)吸附。

3.3 物理化學(xué)處理法

所謂物理化學(xué)處理法就是將物理處理法和化學(xué)處理法進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合運(yùn)用，以實(shí)現(xiàn)二者的 “強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”，從而完成對(duì)醫(yī)藥廢水的處理。在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)與物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)移和其自身具備的高效率?？茖W(xué)和積極先進(jìn)技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用最常見的方法包括處理膜和離子交換提取和處理方法等。

3.4 生物處理法

生物處理方法廣泛應(yīng)用于藥物和化學(xué)廢水中，并得到制藥和化學(xué)工業(yè)的認(rèn)可。當(dāng)制藥公司對(duì)廢水進(jìn)行生物處理時(shí)，生物處理方法主要側(cè)重于高科技，并不斷得到改進(jìn)和革新，最終成為技術(shù)人員的主要研發(fā)發(fā)現(xiàn)。但是，它本身也有一些缺點(diǎn)，例如，占用面積較大，成本較高，而在進(jìn)行生物處理時(shí)，工藝管理則十分復(fù)雜。如果這些缺點(diǎn)不斷得到優(yōu)化，廢水處理的效率和效力可以進(jìn)一步提高。

3.5 廢水處理中的其它技術(shù)。

在醫(yī)藥化工產(chǎn)品的廢水處理中，除了最常用的幾種處理方法外，其他一些新的處理技術(shù)也在不斷的研發(fā)中，進(jìn)一步豐富了廢水處理方法，進(jìn)一步擴(kuò)大了選擇范圍。這里簡(jiǎn)要介紹了兩種類型：一種是聲波處理技術(shù)，利用超音速控制和飽和氣體有效降解和分離有機(jī)污染物。第二個(gè)是磁分離過程。該方法的原理是利用磁性物質(zhì)的磁性殘留物進(jìn)行廢水處理。在處理過程中，磁性種子和凝血?jiǎng)┍环胖迷趶U水中。此時(shí)，磁性種子的磁性殘?jiān)c混凝劑相結(jié)合，促進(jìn)廢水中顆粒的相互吸引，加速團(tuán)聚，實(shí)現(xiàn)懸浮液的分離。

4 醫(yī)藥化工廢水處理技術(shù)改善對(duì)策

伴隨著科技的迅速發(fā)展，通廢水處理技術(shù)得到了進(jìn)一步創(chuàng)新。然而在廢水中開展生物化工工藝，微生物的生長便會(huì)收到較大的抑制，不僅是作為廢水中的有機(jī)物質(zhì)，而且是極為嚴(yán)重的問題。污泥還可以產(chǎn)生良好的性能、資源的再利用。首先，在實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，有毒和難以降解的廢水必須在滲漏過程中積極選擇進(jìn)行馴化。這可以從根本上改善有毒有機(jī)物質(zhì)污泥的降解，并提高降解效率和效率。選擇科學(xué)和合理的適應(yīng)方法可對(duì)結(jié)果產(chǎn)生重大影響，例如，在有毒物質(zhì)濃度和接觸時(shí)間長短的情況下，微生物馴化適應(yīng)變化的能力會(huì)受到較大影響。其次，增強(qiáng)投入菌株群體的生物強(qiáng)化技術(shù)，如若廢水中存在著的有毒有機(jī)物具有較大的毒性，這些事很難實(shí)現(xiàn)生物降解的，同時(shí)降解性的微生物的繁殖增值速度也是相對(duì)較慢的，由于其自身的周期也是很長的，在最終難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的降解效果。生物強(qiáng)化技術(shù)的產(chǎn)生是改善常規(guī)馴化方法的重要技術(shù)，其主要是通過對(duì)生物處理系統(tǒng)不斷地強(qiáng)化具有高降解效率的微生物菌株，通過微生物菌株自身的優(yōu)化以提升處理能力，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)期的處理效果。最后，“共同代謝”。增加目標(biāo)污染物相關(guān)的物質(zhì)誘導(dǎo)物等所需要的因子，這是真正提高微生物最終生物降解性和活性物質(zhì)降解所必需的。

5 結(jié)語

醫(yī)藥化學(xué)廢水的有效處理是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，對(duì)保護(hù)環(huán)境和造福人類具有重要意義。在廢水處理中，您可以走得更遠(yuǎn)，思考方法，并使用聯(lián)合處理進(jìn)一步提高處理效率和效果。目前，雖然有許多新型的加工技術(shù)，但價(jià)格的性能比并不好，需要不斷改進(jìn)才能更好地推廣。此外，考慮到一些新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，還需要解決廢水處理項(xiàng)目實(shí)施的挑戰(zhàn)，從而推動(dòng)制藥行業(yè)廢水處理方法的進(jìn)一步發(fā)展。