浅谈医药化工的废水处理技术

　　摘要：随着社会经济的发展，环境保护也越来越重要，国家对各种制药企业的管理非常严格，往往从源头上把控这些问题，特别是制药企业的废水，处理起来难度极大。高效、低成本处理医药化工废水的新工艺、新技术成为目前研究的重点之一。本文通过对医药化工废水常用处理技术和最新研究进展及发展趋势进行了综述

　　关键词：医药化工废水，处理技术

　　中图分类号：C35文献标识码：A

　　前言：随着高速发展的经济，环境被化工产品生产污染加剧，人类健康也日益受到危害，保护环境越来越重要，把控这些问题要从源头上抓起，废水处理环节尤其重要。目前多达几千种的常用药物被我国制药企业生产，对于常用药物的不同类别，在药品原料上，无论是数量还是种类都收有差异的，故而生产过程中产生的废水有着很大的水质和特点上的不同，这就在处理医药化工废水上有很大的困难，需要多种处理方法结合才能有效提升废水处理。

　　一、医药化工废水的基本特征

　　1、水质成分复杂，副产物多，反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物，增加含盐量高了废水的处理难度；

　　2、废水中污染物含量高，这是由于原料反应不完全和原料、或生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系所引起的；

　　3、有毒有害物质多，医药化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的，如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等；

　　4、废水色度高。近年来我国化工行业的环境污染防治工作取得了较大进展，废水治理率、排放达标率逐年有所增长.但目前医药化工行业废水排放达标率仍不高，对高效、低成本的处理医药化工废水新工艺、新技术的研究，已经成为世界各国科学家和工程师研究的重点之一。

　　二、废水处理方法

　　1、物化法

　　（1）吸附法

　　指利用多孔性固体吸附废水中一种或几种污染物，以回收或去除污染物，从而使废水得到净化的方法。在制药工业废水处理中，常用活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等吸附剂预处理生产中成药、米菲司酮、双氯灭痛、洁霉素、扑热息痛、维生素B6等产生的废水。优点是处理效果好。缺点是成本高。

　　（2）电解法

　　具有高效、易操作等优点，同时又有很好的脱色和提高可生化性的效果。

　　（3）膜分离法

　　该技术包括反渗透、纳滤膜、纤维膜。优点是在产生环境效益的同时又可回收有用物质，设备简单、操作方便、处理效率高、节约能源。

　　2、化学法

　　采用化学方法时，某些试剂过量会导致水体二次污染，因此在设计前应做好相应实验研究工作且化学药品昂贵。

　　（1）铁碳法

　　工业运行表明，以Fe-C作为预处理步骤，出水可生化性大大提高。

　　（2）臭氧氧化法

　　能提高抗生素废水的BOD5/COD，同时对COD有较好的去除率。glu等对抗生素医药化工废水进行了臭氧氧化处理，并研究了pH、进水COD以及H2O2的使用量等因素对臭氧氧化处理过程的影响。结果表明，抗生素废水在臭氧用量为2.96g/L时，BOD5/COD的比值由0.077增至0.38。而在废水pH值不变的条件下，臭氧氧化过程均可达到75%以上的COD去除率。

　　（3）Fenton试剂法

　　亚铁盐和H2O2的组合称为Fenton试剂。它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。该方法设备简单，易于实现工业放大，是一种有较好开发前景的处理青霉素废水工艺。

　　Neyens和Baeyens指出，Fenton氧化是在去除废水中许多有害有机物质的一个非常有效的方法。它同样是一个非常有效的预处理，可以改变成分有助于后续更好的生物降解；并且可以在下面的生物处理过程中减少微生物的毒性。

　　（4）光催化氧化法

　　该技术具有新颖高效，对废水无选择性且无二次污染，尤其适用于不饱和烃的降解。

　　3、生化法

　　生化处理技术是目前医药化工废水广泛采用的处理技术。由于医药化工废水中有机物浓度很高，所以一般需要用厌氧和好氧相结合的方法才能取得好的处理效果。

　　（1）厌氧生物处理

　　国内处理高浓度有机医药化工废水以厌氧法为主，但单独使用出水COD仍高，一般要再进行后处理，即好氧生物处理。优点是可直接处理高浓度有机医药化工废水，不用稀释，节能，产甲烷可回收利用，剩余污泥量少。

　　上流式厌氧污泥床法(UASB法)。优点是厌氧消化效率高、结构简单、水力停留时间短、无需另设污泥回流装置等。缺点是UASB运行时，对管理技术要求较高，且启动驯化困难。

　　上流式厌氧污泥床过滤器(UASB+AF)。是近年来发展起来的一种新型复合式厌氧反应器，它结合了UASB和厌氧滤池(AF)的优点，使反应器的性能有了改善。

　　水解酸化法。水解池全称水解升流式污泥床（HUSB），它是改进的UASB。优点是可将难降解大分子有机污染物初步分解为小分子有机污染物，提高可生化性；反应速度，池小、投资少，并能减少污泥量；不需密闭，搅拌，不设三相分离器，降低造价。

　　厌氧符合床（UBF）。与UASB相比，具有分离效果好，生物量大，生物种类繁多，处理效率高，运行稳定性强，是实用高效的厌氧生物反应器。

　　（2）好氧生物处理

　　进行好氧处理时一般需要对原水进行稀释，因此动力消耗大，并且废水可生化性差，所以一般之前要进行预处理。

　　a.普通活性污泥法。缺点是废水需大量稀释，运行中泡沫多，易发生污泥膨胀，剩余污泥量大，去除率不高，常必须采用二级或多级处理。因此，改进曝气方法和微生物固定技术以提高废水的处理效果已成为近年来活性污泥法研究和发展的重要内容。

　　b.序批式间歇活性污泥法（SBR）。具有均化水质、无需污泥回流、耐冲击、污泥活性高、结构简单、操作灵活、占地少、投资省、运行稳定、基质去除率高于普通的活性污泥法等优点。比较适用于处理间歇排放、水量水质波动大的废水。目前，SBR法也已成功应用于许多制药工业生产废水的处理中，如中药材、四环素、庆大霉素等生产废水的处理。缺点是污泥沉降、泥水分离时间较长。处理高浓度废水时，不仅要求维持较高的污泥浓度，还易发生高粘性膨胀。因此，常考虑在活性污泥系统中投加粉末活性炭(PAC)，这样可以减少曝气池泡沫，改善污泥沉降性能及液固分离性能、污泥脱水性能等以获得较高的去除率。用此工艺处理青霉素医药化工废水时，可以克服常规好氧法能耗高、稀释水量大以及厌氧法预处理要求高、运行费用高的缺点。

　　c.生物接触氧化。该方法集活性污泥法和生物膜法的优势于一体，具有较高的处理负荷，能处理易引起污泥膨胀的医药化工废水。

　　d.深井曝气法。是高速活性污泥系统。和普通活性污泥法相比，深井曝气法具有以下优点，包括氧利用率高，可达60%至90%，深井中溶解氧一般可达30至40mg/L，充氧能力可达3kg/(h•m3)，相当于普通曝气的10倍；污泥负荷速率高，比普通活性污泥法高2.5至4倍；占地面积小、投资少、运转费用低、效率高、COD的平均去除率可达到70%以上；耐水力和有机负荷冲击(CODCr质量浓度可高达40000mg/L)；不存在污泥膨胀问题；保温效果好，可保证北方地区冬天处理废水获得较好的效果。缺点是部分深井出现渗漏现象，深井施工难度较大，基建费用较高。

　　e.吸附生物降解法（AB法）。属超高负荷活性污泥法。对BOD5、COD、SS、P和氨氮的去除率一般均高于常规活性污泥法。优点是A段负荷高，抗冲击负荷能力强，对pH和有毒物质具较大缓冲作用，特别适用于有机物较高、水质水量变化较大的污水。

　　f.生物活性碳。优点是不仅能利用物理吸附作用，还能充分利用附着微生物对污染物的降解作用，大大提高COD去除率，氨氮、色度的去除率也较高。缺点是费用较高。

　　g.生物流化床。将普通的活性污泥法和生物滤池法两者的优点融为一体，因而具有容积负荷高、反应速度快、占地面积小等优点。生物流化床常以工厂烟道灰等做载体，内设挡板，使流化床分为曝气区、回流区、沉淀区。

　　三、最新的非常规废水处理技术

　　最新的非常规废水处理技术主要有磁分离法、紫外光催化氧化处理技术和固定化细胞技术。磁分离法是将磁种和混凝剂投放到医药化工废水中，在磁种的剩磁和混凝剂的同时作用下，医药化工废水中的颗粒相互吸引并凝结长大，悬浮物的分离加速，然后有机污染物将在磁分离器的帮助下去除。紫外光催化氧化处理技术是在300～400nm的紫外光照射下并利用二氧化钛半导体催化剂，形成羟基自由基和产生光电子空穴等强氧化剂的能力，氧化分解废水中的有机物。固定化细胞技术，是将适宜降解特定废水的高效菌株通过物理或者化学手段筛选分离出来，保持其活性并且能够反复利用。

　　结论：医药化工废水的有效处理是一项长期而艰巨的任务，对保护环境和造福人类有着重要的意义。在废水处理中，可以多走路子，多想办法，多利用组合处理，进一步提高处理效率和效果。本文来自《中国医药技术经济与管理》杂志

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