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制药废水处理方法研究

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摘要:指出了目前制药废水包括抗生素生产废水、合成药物生产废水和中成药生产废水,其处理方式有物化法、化学法和生化法等,目前常用的处理方法多是几种方式的联合应用,阐述了制药废水处理技术及制药废水处理组合工艺。

关键词:制药废水;种类;处理方法

中图分类号:X701文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2011)08-0144-02

1 制药废水的种类和特点

近年来,我国制药工业迅猛发展,而在制药过程中排放的大量有毒有害废水则严重危害着人们的身体健康,因此寻求运行稳定,维护管理方便的工艺技术是亟待研究的方向。制药行业废水中含有的主要污染物有悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH3-N)、氰化物及挥发酚等有毒有害物质。

1.1 抗生素生产废水

抗生素生产的发酵、分离、提取、精制、树脂再生及洗涤等过程都产生高浓度的有机废水。抗生素废水因品种交替,生产计划变更或生产事故以及提取生产本身分批操作等原因,废水的水质、水量随时间的变化很难控制,造成废水水量、水质波动较大。COD浓度高。废水中以发酵的残余培养基质和发酵产生的微生物丝菌体的SS浓度高 ;存在不易生物降解物质和有抑菌作用的抗生素等毒性物质;硫酸盐浓度高;水质成份复杂。废水中含有中间代谢产物、表面活性剂和提取分离中残留的高浓度酸、碱和有机溶剂等原料,成份复杂,易引起pH值波动,影响生化处理效果。

1.2 合成药物生产废水

合成药物是利用有机或无机原料通过化学反应制备药品或中间体的过程。其废水有母液类(包括各类结晶母液、转相母液、吸附残液等);冲洗废水(包括过滤机械、反应容器、催化剂载体、树脂、吸附剂等设备及材料的洗涤水);回收残液(包括溶剂回收残液、副产品回收残液等)。

这类废水中参与的反应物、生成物、溶剂、催化剂等浓度高 ;合成反应的副产物无机盐残留在母液中;含有氰、酚或芳香族胺、氮杂环和多环芳香烃化合物等微生物难以降解,甚至对微生物有抑制作用的物质,COD浓度大。

1.3 中成药生产废水

中药生产是以天然药用植物为原料,经过洗药、破碎、煎煮、精制等工序,其废水中含大量天然有机污染物,主要成分为糖类、有机酸、苷类、蒽醌、及有关水解产物等。还含有一些泥沙、植物类悬浮物等不溶性污染物和其他一些添加剂。中药提取产生的废水水量、水质波动性很大,废水SS高,含泥沙和药渣多,还含有大量的漂浮物;COD浓度变化大;色度高。

2 制药废水处理技术

2.1 物化处理技术

根据制药废水的水质特点,在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。如混凝法它是通过向废水中投加混凝剂,使其中的胶体微粒等发生凝聚和絮凝(合称混凝)而相互聚结形成较大颗粒或絮凝体,进而从水中分离出来以净化废水的方法。利用混凝沉淀方法去除混合液中的有机物及部分非溶解态的溶媒物质具有较好的效果,但容易产生二次污染。

2.2 化学处理技术

化学法包括铁炭法、化学氧化还原法(Fenton 试剂、H2O2、O3)、深度氧化技术等。应用化学方法时,某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染,因此在设计前应做好相关的实验研究工作。

2.3 生化处理技术

生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术。由于制药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。好氧生物处理有普通活性污泥法、序列间歇式活性污泥法(SBR 法)、生物接触氧化法等。厌氧处理中常用工艺有升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床、厌氧折流板反应器等。

3 制药废水处理组合工艺

制药废水仅靠单一的处理工艺很难使出水达标排放,必须采用多种工艺联合处理的方法,才能稳定达标排放。

李向军[1]采用“水解酸化+UASB(AF)+ CASS”处理河南省某制药厂乙酰螺旋霉素抗生素生产废水,COD去除率大于90%,出水满足《污水综合排放标准》中生物制药二级标准要求。李正涛[2]等采用水解酸化+ SBR+ fenton氧化+ 二级接触氧化工艺处理青霉素、头孢类抗生素的生产废水。其中污水处理水解酸化、S BR、芬顿氧化、一级接触氧化、二级接触氧化各处理工艺COD 的去除率分别达到30%、72%、30%、63%、55%。该工艺处理效果稳定,耐冲击负荷,COD 去除率可达到97.7%,出水COD 小于120mg・L-1,出水水质满足《发酵类制药工业水污染物排放标准》。

王海霞[3]等采用水解酸化+SBR 反应处理某化学合成制药企业废水,CODCr 的去除率平均为92%;BOD5 去除率平均为99.3%;出水氨氮指标在10 mg・L-1 以下,pH 值在6~9 之间,各项出水指标完全达到《化学合成类制药工业水污染物排放标准》GB21904-2008 中表1 中的规定。

杨志勇[4]等采用气浮-SBR-滤池工艺处理制药废水中成药生产废水,出水COD ≤100 mg・L-1,BOD5 ≤30 mg・L-1,SS ≤70 mg・L-1,达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准。苏焱顺[5]等采用混凝沉淀-MBR工艺处理广州市某以中成药制药和研发为主的制药股份有限公司产生的制药废水,进水CODCr3 000~6 000mg・L-1时,出水CODCr均在100mg・L-1以下,去除率可达98%。其他各项指标均达到广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)一级标准。

4 结语

在制药废水处理这一领域里,采用多种工艺联合处理的方法,才能做到稳定达标排放,甚至是变废为宝,实现资源综合利用的目的。找到一种工艺简单、操作简便、节省能源且成本低廉的处理方法,是将制药废水进行绿色化生产工艺和清洁化生产管理的重要课题。

参考文献:

[1] 李向军.“厌氧+ 好氧”工艺在抗生素污水处理工程中的应用[J].节能环保技术,2008(7):34~36.

[2] 李正涛,许翠荣,张 焱.多级处理工艺治理抗生素废水的探讨[J].河北省科学院学报,2010,27(2):43~46.

[3] 王海霞,陶永庆,仲伟华.化学合成制药综合废水的处理[J].化学工程师,2009,163 (4):41~42.

[4] 杨志勇,何争光,顾俊杰.气浮-SBR-滤池工艺处理制药废水[J]。环境污染与防治,2008,30(7):104~106.

[5] 苏焱顺,林方敏.混凝沉淀-MBR工艺处理制药废水[J].给水排水,2011,37(3):63~64.

Study on Treatment Technology of PharmaceuticalWastewater

Bao Yanxia

(Chemical Engineering Department of Zhenjiang College,Jiangsu,Zhenjiang 212003,China)

Abstract:With the development of pharmaceutical industry,wasterwater pollute environment more seriously and also threat human health.The current wasterwater mainly include microbiotic wasterwater,synthetic drug wasterwater and Chinese patent drugs wastewater.This paper introduces some popular treatment of pharmaceutical wasterwater,i.e.physicochemical method,chemical method and biochemical process,etc.The combined application of several ways is the common treatment method ar present.

Key words:pharmaceutical wastewater;method;treatment