制藥廢水的生化處理分析

林明原

摘要：制藥廢水是新興污染源，長(zhǎng)期接觸藥物污染物會(huì)嚴(yán)重危害生命健康。近年來(lái)，未經(jīng)處理或部分處理的制藥廢水排放所引發(fā)的生物累積及抗生素耐藥性問(wèn)題日益嚴(yán)峻。制藥廢水“有著成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高（中藥廢水尤其明顯）、生物毒性高、間歇性排放、水質(zhì)水量波動(dòng)大、排放量大、可生化性差”等特點(diǎn)，屬于難處理的工業(yè)廢水，有較大的環(huán)境污染隱患，但目前的處理技術(shù)尚且無(wú)法達(dá)到廢水零排放，亟需開(kāi)發(fā)新的處理手段。

關(guān)鍵詞：制藥廢水;生化處理;分析

引言

我國(guó)制藥企業(yè)數(shù)量眾多，其每年產(chǎn)生的制藥廢水量更是龐大，而制藥廢水的處理難度極高，其中多樣化的化學(xué)成分和較大的波動(dòng)性都對(duì)處理技術(shù)的細(xì)致性提出了較高的要求。我國(guó)目前制藥廢水的處理技術(shù)并不成熟，處理廢水成本較高，導(dǎo)致部分制藥企業(yè)為節(jié)約成本而排放未達(dá)標(biāo)或未處理的污水，對(duì)環(huán)境造成極大危害。我國(guó)對(duì)制藥廢水處理技術(shù)的研究主要集中在化學(xué)物質(zhì)、有機(jī)廢水的處理分解上，利用各類降解劑、抗生素、生物酶進(jìn)行污水中高濃度的有機(jī)物的降解，盡可能降低制藥污水對(duì)環(huán)境的影響，利用化學(xué)、物理處理法或多種方法相結(jié)合的綜合處理法來(lái)進(jìn)行污水處理。

1廢水特點(diǎn)

制藥廢水中往往充斥著大量的懸浮物、殘留藥物、無(wú)機(jī)鹽、添加劑等污染物，在生產(chǎn)工藝、管理水平各不相同的條件下，此類廢水具有“成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高（中藥廢水尤其明顯）、生物毒性強(qiáng)、間歇性排放、水質(zhì)水量波動(dòng)大、排放量大、可生化性差等特點(diǎn)，部分發(fā)酵類藥物工業(yè)廢水還含有高濃度的重金屬離子，屬于難處理的工業(yè)廢水，有較大的環(huán)境污染隱患”。

2我國(guó)傳統(tǒng)的對(duì)制藥廢水進(jìn)行處理的方法

2.1深度氧化技術(shù)

目前我國(guó)的實(shí)驗(yàn)人員常用的深度氧化技術(shù)有Fenton試劑法、催化濕式氧化、超聲降解法等等。深度氧化技術(shù)是一種反應(yīng)條件較溫和的無(wú)污染技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)得到了社會(huì)的普遍認(rèn)可，正處于進(jìn)一步的推廣發(fā)展階段。Fenton試劑法是一種利用化學(xué)試劑對(duì)制藥廢水進(jìn)行反應(yīng)處理的化學(xué)處理方法，該技術(shù)雖然綠色環(huán)保但是對(duì)污水的處理力度不足，難以處理掉廢水中殘留的鐵離子。因此，進(jìn)一步使用復(fù)合型催化劑Fe2O3/SBA-15進(jìn)行污水的處理是深度氧化技術(shù)的必要步驟，但是現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)催化劑的使用還處于探索階段。雖然O3能夠制造穩(wěn)定的催化劑，但它存貯所消耗的成本也極高，因此，技術(shù)人員致力于研究高效、低成本、無(wú)污染的廢水處理技術(shù)。

2.2微電解技術(shù)

針對(duì)呈酸性、有機(jī)物質(zhì)量濃度較高、色度深，且為難降解的有毒中藥類制藥廢水，常用微電解法，就是利用鐵—碳顆粒之間存在著電位差而形成了無(wú)數(shù)個(gè)原電池。這些原電池以電位低的Fe做陽(yáng)極，電位高的C做陰極，在酸性電解質(zhì)的水溶液中產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，鐵碳的質(zhì)量比為2：1，進(jìn)水pH為5.0，在微電解柱中廢水的停留時(shí)間為120min時(shí)，色度去除效果最佳，去除率達(dá)到95%以上，是目前處理中藥類制藥廢水色度中較為理想的預(yù)處理工藝。

2.3厭氧處理工藝

進(jìn)化過(guò)程的出現(xiàn)較早，但在1970年代后期廣泛應(yīng)用，對(duì)合成廢物處理的影響急劇下降，導(dǎo)致該過(guò)程不斷發(fā)展。UASB反應(yīng)器是進(jìn)化治療的核心，它仍然是許多制藥化學(xué)物質(zhì)的廢水處理的中心方法，這些化學(xué)物質(zhì)通過(guò)先進(jìn)技術(shù)，例如抗氧化劑、氧化床和臭氧層糞便的膨脹。研究表明，使用抗氧化劑反應(yīng)器處理合成排出物，在加工階段選擇葡萄糖，將容量提高到3kg cod/m3 d，使廢水和葡萄糖的比例分別達(dá)到10%、30%和70%。COD去除率在不同尺度下分別為99%、96%和91%。關(guān)于進(jìn)化衛(wèi)士的創(chuàng)新研究側(cè)重于優(yōu)化進(jìn)化花園的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，努力融合先進(jìn)的技術(shù)和程序，推動(dòng)進(jìn)化衛(wèi)士生物技術(shù)的發(fā)展。

2.4膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)利用半透膜借助外界能量或者化學(xué)電位差來(lái)分離去除污染物，可在溫和、低成本條件下實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分子水平的”高效、低耗”分離，在中藥廢水處理領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍，代表方法為反滲透法，有“常溫操作、自動(dòng)化程度高、出水可生化性好”等優(yōu)點(diǎn)。

2.5生物處理法

生物處理法運(yùn)用微生物的代謝來(lái)進(jìn)行有機(jī)物的分解，實(shí)現(xiàn)制藥污水的處理，一般使用UASB和UASB的組合技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行降解處理。UASB的全稱為Up-flowAnaerobicSludgeBed/Blank，根據(jù)楊可成利用UASB技術(shù)對(duì)金黃色素廢水進(jìn)行降解去除實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，廢水中COD的含量從2.8～16.5g/L降至小于1g/mL，其對(duì)制藥廢水的處理效果斐然。雖然根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出生物法處理的優(yōu)越性，但是由于制藥廢水中有機(jī)物種類眾多且含量較大，反應(yīng)器的HRT在一定程度上受到了限制，要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的凈化效果需要經(jīng)歷更長(zhǎng)的處理時(shí)間。生物處理法中主要包括好氧法、厭氧法和兩者的結(jié)合運(yùn)用，好氧法和厭氧法在單獨(dú)使用時(shí)總會(huì)存在一定的缺陷，而兩者的組合運(yùn)用則能夠達(dá)到相輔相成的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)凈化降解速率的大幅提升。

2.6混凝法

混凝法作為一種廣泛應(yīng)用于廢水治理的水處理技術(shù)，其工作原理是利用混凝劑與膠體粒子相互作用，破壞膠體穩(wěn)定性，使膠粒聚合沉淀。傳統(tǒng)混凝劑包括鋁離子鹽、鐵離子鹽，如氯化鋁、硫酸鐵、氯化鐵等，新興的混凝劑包括PAC（聚合氯化鋁）、PAM（聚丙烯酰胺）等?；炷ň哂胁僮骱?jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)高效等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以有效地降低廢水的色度、濁度。因此尤其適用于處理懸浮物濃度高、色度高的中藥廢水。

2.7好氧處理

好氧生物法是在足夠氧氣的特定環(huán)境條件下，利用好氧微生物種群的新陳代謝活動(dòng)降解廢水中的有機(jī)物。好氧生物法分為活性污泥法和生物膜法。我國(guó)實(shí)際工程案例中主要采用序批示活性污泥（SBR）、A/O、膜生物反應(yīng)器（MBR）、生物接觸氧化（BCO）和曝氣生物濾池（BAF）。以生物法為主體處理中藥類制藥廢水，其工藝因容積負(fù)荷高、啟動(dòng)速度快、處理效果好、運(yùn)行投資少等優(yōu)點(diǎn)在市場(chǎng)上的應(yīng)用也較為廣泛。

結(jié)束語(yǔ)

總體而言，生產(chǎn)合成藥物的污水系統(tǒng)的處理是一個(gè)涉及許多肢體的系統(tǒng)性項(xiàng)目，同時(shí)需要先進(jìn)的技術(shù)和技術(shù)支持。創(chuàng)新的工藝優(yōu)化過(guò)程需要靈活的選擇和合理的配置，以便在處理合成藥物時(shí)降低加工成本，提高合成廢物處理效率，確保制藥行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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