制藥廢水處理技術(shù)研究與運(yùn)用

時(shí)間:2022-10-24 04:25:07

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制藥廢水處理技術(shù)研究與運(yùn)用

摘要:指出了制藥廢水的分類(lèi)、特點(diǎn)及危害,并介紹了目前國(guó)內(nèi)對(duì)制藥廢水的常見(jiàn)處理工藝及研究現(xiàn)狀,結(jié)合實(shí)例分析了各種方法的優(yōu)點(diǎn)與局限性,對(duì)生物法處理制藥廢水存在的問(wèn)題做出了說(shuō)明,同時(shí)展望了新興制藥廢水處理的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞:制藥廢水;廢水處理;生物處理

1引言

我國(guó)是世界制藥行業(yè)主要的原料生產(chǎn)國(guó)及主要出口國(guó),年產(chǎn)量達(dá)近百萬(wàn)噸、千余種類(lèi)型,占全球醫(yī)藥行業(yè)的1/3、世界貿(mào)易額的1/4。伴隨醫(yī)藥行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí),由此引發(fā)的制藥類(lèi)廢水處理問(wèn)題也日益嚴(yán)重。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)每年制藥類(lèi)廢水排放達(dá)2.5億t,其中未經(jīng)處理的超過(guò)一半,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了極大的污染和破壞。制藥生產(chǎn)過(guò)程極其繁瑣,所需輔料種類(lèi)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,這些有機(jī)物,包括大量的有毒有害物質(zhì)在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)入廢水,導(dǎo)致制藥廢水成分多、有毒、生化性能差,不同企業(yè)、不同工藝產(chǎn)生的廢水水質(zhì)、水量變化大,都在一定程度上增加了制藥廢水處理的難度。同時(shí),“制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”系列于2010年開(kāi)始實(shí)施。基于以上特點(diǎn),制藥廢水的處理已到了刻不容緩的時(shí)刻。

2制藥廢水的分類(lèi)、特點(diǎn)及危害

2.1分類(lèi)及特點(diǎn)

制藥廢水屬于難處理工業(yè)廢水,在不同的文獻(xiàn)中其分類(lèi)方法也不同。制藥廢水的分類(lèi)方法主要有兩種,一是根據(jù)生產(chǎn)工序來(lái)劃分,另一種根據(jù)“制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”制定。兩種劃分方式相輔相成,按照工序一般分為生產(chǎn)過(guò)程廢水、冷卻廢水、沖洗廢水、生活污水、再生廢水等;而發(fā)酵類(lèi)廢水、化學(xué)合成類(lèi)廢水、提取類(lèi)廢水、中藥廢水、生物工程類(lèi)廢水及混裝制劑類(lèi)廢水則屬于“制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”中規(guī)定的種類(lèi)。表1、表2為根據(jù)以上兩種劃分方式總結(jié)出制藥廢水的分類(lèi)及特點(diǎn)。

2.2危害性

無(wú)論以何種標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分制藥廢水,制藥廢水總體表現(xiàn)為含有毒性、有機(jī)物濃度高且成分復(fù)雜,若不經(jīng)處理直接排放至水體中,“三致”類(lèi)有毒有害物質(zhì)不僅會(huì)危及水環(huán)境,破壞整體的生態(tài)安全,而且經(jīng)過(guò)食物鏈的富集作用危及人類(lèi)的健康。

3制藥廢水的處理方法

制藥廢水具有有機(jī)污染物濃度高、含鹽量高、有毒有害物質(zhì)多、可生化性較差、SS濃度及色度高、沖擊負(fù)荷大等特點(diǎn),而且排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格,已超出常規(guī)水處理方法的處理范圍。目前,處理制藥廢水的重點(diǎn)在于提高其可生化性,制藥廢水的處理方法主要有化學(xué)法、物化法、生物法及組合方法幾種。

3.1物理化學(xué)法

物化法主要包括混凝沉淀法、氣浮法、吸附法、電解法與膜分離法等,主要通過(guò)物理介質(zhì)對(duì)制藥廢水中的污染物的吸附、截留作用進(jìn)行處理。物理化學(xué)法一般用來(lái)作為高濃度廢水的預(yù)處理,也可作為深度處理選擇方案?;炷恋矸ㄊ撬幚砉に囍斜容^成熟的一種方法,通過(guò)混凝劑的作用可去除水中大部分的污染物。對(duì)于制藥廢水,混凝沉淀可減弱其抑菌作用,這是由于混凝劑中的金屬離子、有機(jī)物可與廢水中抑菌活性基團(tuán)形成難溶物并沉淀下來(lái)。夏元東等在COD濃度一萬(wàn)以上、pH值中性的制藥廢水中投加以鋁鹽為主的復(fù)合混凝劑,COD去除率達(dá)60%以上,色度大幅降低,效果明顯。膜分離法是過(guò)濾的一種深度延伸,常見(jiàn)的工藝納濾、微濾、反滲透都可以用來(lái)處理制藥廢水。劉峰等采用超濾+反滲透方法對(duì)某醫(yī)藥廠二級(jí)出水進(jìn)行處理,對(duì)濁度及COD均有良好的處理效果,同時(shí)脫鹽率可達(dá)到97%以上。吸附法常用的吸附介質(zhì)為活性炭,具有極大的比表面積與極強(qiáng)的吸附能力。祁佩時(shí)等研究了溫度、酸堿度、雙氧水及亞鐵離子投加量、活性炭投加量等條件對(duì)采用Fenton氧化-活性炭處理制藥廢水的影響,研究表明,該工藝在適當(dāng)?shù)臈l件下可處理制藥廢水達(dá)到綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2化學(xué)法

化學(xué)法在制藥廢水的處理中通常采用的是電解法與高級(jí)氧化方法。電解法是利用電場(chǎng)作用,基于電化學(xué)氧化還原反應(yīng)處理水中污染物的方法,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理費(fèi)用低、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。馮雅麗等對(duì)高含鹽、高濃度制藥廢水采用鐵碳為電解的方法進(jìn)行預(yù)處理處理,經(jīng)處理后COD由10076mg/L降至5000~6000mg/L、B/C提高至0.5以上,有效促進(jìn)了后續(xù)的生物處理。與傳統(tǒng)的化學(xué)氧化技術(shù)相比,高級(jí)氧化具有氧化能力強(qiáng)、自由基活性高、效率出眾等特點(diǎn)。目前Fenton氧化技術(shù)、光催化氧化技術(shù)、臭氧氧化技術(shù)是比較成熟的工藝,已有應(yīng)用的實(shí)例。戴啟洲等針對(duì)制藥廢水的特點(diǎn),采用臭氧-生物法處理取得了良好的效果:COD由7420mg/L降至不足100mg/L、氯化物由376mg/L降至0.2mg/L,SS降低了60%,出水達(dá)到綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。左紅影等研究了TiO2催化氧化技術(shù)對(duì)抗生素廢水的處理效果,廢水與空氣的最佳流速分別為200L/h、70L/h,COD去除率可達(dá)到90%以上。

3.3生物法

生物法處理廢水具有費(fèi)用低、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)制藥廢水采用生物法進(jìn)行處理,首先需解決其有毒、可生化性能差的問(wèn)題。因此,生物法處理制藥廢水需進(jìn)行預(yù)處理。在制藥廢水的生物處理方法中,曝氣生物濾池、UASB厭氧反應(yīng)器及其組合工藝是被廣泛利用的。郎咸明等研究了生物濾池啟動(dòng)、氣水比、水力負(fù)荷對(duì)曝氣生物濾池處理某制藥廢水影響,最終選取了一種掛膜效果好、機(jī)械強(qiáng)度足的優(yōu)質(zhì)濾料,最佳運(yùn)行條件為氣水比15、水力停留4h。同時(shí)研究了進(jìn)水底物濃度對(duì)處理效果的影響,發(fā)現(xiàn)進(jìn)水底物濃度增加去除率也隨之增加。李亞峰等以某制藥廠廢水處理工程實(shí)例介紹了預(yù)處理/UASB/A/O工藝的運(yùn)行特點(diǎn)及效果,證明了采用UASB厭氧反應(yīng)器對(duì)制藥廢水的良好處理效果。運(yùn)行結(jié)果表明,COD去除率在95%以上、BOD去除率可達(dá)到99%。

4結(jié)論

目前對(duì)制藥廢水的處理主要采用物理化學(xué)方法,這些方法存在運(yùn)行成本高、化學(xué)藥品消耗量大怎問(wèn)題,而且還需妥善處置沉淀物等末端產(chǎn)物,易產(chǎn)生再生污染。而生物法對(duì)設(shè)備與工藝的要求不高、技術(shù)成熟穩(wěn)定,有著良好的經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,應(yīng)結(jié)合制藥廢水的水質(zhì)、水量及現(xiàn)有條件,根據(jù)實(shí)際情況選用合適的工藝組合,達(dá)到最優(yōu)的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn):

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[4]環(huán)境保護(hù)部.GB21904-2008化學(xué)合成類(lèi)制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,20098.

[5]環(huán)境保護(hù)部.GB21905-2008提取類(lèi)制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,20098.

[6]環(huán)境保護(hù)部.GB21906-2008中藥類(lèi)制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,20098.

[7]環(huán)境保護(hù)部.GB21907-2008生物工程類(lèi)制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,20098.

[8]環(huán)境保護(hù)部.GB21908-2008混裝制劑類(lèi)制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,20098.

作者:張雪 單位:西北師范大學(xué)