贵州省中成药制药废水的污染分析及污染防治措施

2016-02-15宋钊华

资源节约与环保 2016年12期

关键词：中成药废水处理制药

宋钊华

（罗甸县环境保护局贵州罗甸550199）

贵州省中成药制药废水的污染分析及污染防治措施

宋钊华

（罗甸县环境保护局贵州罗甸550199）

贵州省盛产各类药材，是中国的重要中成药制药省份之一，然而，中成药在生产的过程中会产生大量的废水，危害环境与人类健康。本文以针对贵州省中成药制药行业现状，分析了其制药废水的来源与特点，并提出了相应的污染防治措施。

贵州省；中成药制药废水；防治措施

随着市场的拓展和临床应用，中成药品成为世界贸易增长最快的五类产品之一，占医药行业总产值的40.6%。贵州省山多地少，盛产各类药材，中成药制药发展迅速，中成药制药行业在全省制药行业中已占有举足轻重的地位。由于中成药制作工艺复杂，产生的制药废水具有组成复杂、有机污染物种类多、浓度高，固体悬浮物含量高、色度深等特点。如果直接排放到环境中，这些污染因子的毒性与危害性较大，如不加以有效控制，将对生态环境和人体健康造成即时或潜在累积性的影响[1]。因此，重视中成药制药废水的污染问题，积极探寻污染防治措施，对于保持贵州省中成药制药行业可持续发展，保障环境健康具有重要意义。

1 中成药制药废水的污染分析

1.1 废水来源

中药材是中成药制药生产的主要原料，中药材中的有效成分是中成药的主体，中成药制造的全过程都以高质量的活性有效成分为中心，经过药材的预处理，药材中活性成分的提取、分离与纯化，再经中药制剂与包装制成中成药。而制药废水主要是来自于生产车间，如蒸泡中草药的过程、清洁中药的过程，和设备的清洗阶段[2]。中成药制药废水的来源主要有：（1）设备清洗废水：中成药产品生命周期段短，设备使用的频率高，致使设备需要进行定期，密集、一次性的清洗，从而产生大量高浓度的废水。（2）脚料废液：中成药提取、醇沉过程产生的下脚料，虽然量不多，但是其浓度很高，所以需要格外重视。（3）制取工段废水：制取过程工序繁多，各设备是重要的污染源，且废水量最大。

1.2 废水的组成与特点

1.2.1 水的组成

中成药制药废水中主要含有各种天然的有机物，其主要的有机污染成分有糖类、有机酸、苷类、木质素、生物碱、蛋白质、单宁、鞣质、蒽醌、淀粉及它们的水解产物等。废水中含有许多生物难降解的环状化合物、杂环化合物、有机磷、有机氯、苯酚及不饱和脂肪类化合物，这些物质是比较难被生物降解处理的成分。另外，这些高分子的有机物导致废水产生较高的色度；它们不易被絮凝剂去除，是废水中难以去除的物质[3]。

1.2.2 废水的特点

中成药制药行业中，制药的品种和规格不同，则原料和生产工艺也不尽相同，所以产生的废水的成分复杂；其次，中成药为批量生产，其生命周期短，更新换代速度快，所以废水水质和水量变化较大；另外，中药材废水主要污染物为高浓度有机废水的污染，色度大，COD浓度高，可生化性较好；但悬浮物，尤其是木质素等比重较轻、难于沉淀去除[4]。

2 污染防治措施

随着贵州省中成药制药行业的发展，制药废水的污染问题将愈为突出，保持贵州省经济、社会、环境三者之间友好、和谐、可持续发展，需重视中成药制药废水污染问题，积极采取防治措施是必然过程。具体可以从以下三个层面采取措施。

2.1 源头控制

2.1.1 政府多部门联合管理机制

政府部门的作用，是医药现代化由企业间的无无序和自发行为转变为政府部门主动出面进行协调和推动的自觉行为，这是生态药业发展的政策保障，也是中成药制药废水处理的一大保障。政府加大制药废水方面的关注与投入，有利于各大制药企业的制药废水处理的实效性和效率性。如国家环境保护部制药废水污染控制技术中心建立了基于动态更新数据库的智能化行业水污染防治技术管理平台，为制药行业污染控制与治理技术的进步、改造、创新及制药行业节能减排工作提供基础数据，为国家制药行业环境管理提供技术支撑[5]。地方政府管理部门也可根据自身实际情况，制定相应政策，规范和支持中成药制药行业的发展。

2.1.2 加大科技开发，促进制药企业产业结构的调整

制药企业废水的处理重视力度和处理效果是企业社会责任的直接体现之一，而资金问题往往是制药企业废水处理的一大瓶颈，这就需要制药企业转变思维，建立多渠道的资金投入体系，加大科技开发，促进企业产业结构的调整，优化生产工艺，实行节能减排，清洁生产策略。

2000年初，国家经贸委和国家发改委对贵州省医药企业中的各项技术开发予以支持，鼓励各大制药企业都进行了医药项目的创新，此举促进了医药企业的产业结构的调整和产品的更新换代，使得制药废水问题得到了有效的解决，企业通过开发新的技术可以有效的控制废水的产生。

2.2 中端控制

2.2.1 完善中成药制药废水处理技术

由于制药废水多为高浓度有机废水，故一般工艺为先进行物化法和化学法预处理，随后采用“厌氧-好氧”、“水解酸化-好氧”等组合工艺处理，最后与生化处理等相结合的组合工艺。具体工艺的选择应综合考虑废水的性质、工艺的处理效果、基建投资及运行维护等因素，做到技术可行，经济合理[6]。刘振东等[7]采用预处理-水解—厌氧—缺氧—好氧工艺对制药废水进行处理，结果表明工艺运行稳定：出水COD＜300mg/L总去除率＞98%，运行费用为1.3元/m3。韩相奎等采用接触氧化—水解酸化—SBR工艺处理BOD5/COD值较低的中药废水，结果表明出水水质良好，其中COD可降至100mg/L以下，且在水解酸化段与好氧段的剩余污泥产率均很低，减少了污泥处置的麻烦。

2.2.2 开发中成药制药废水处理技术

（1）Fenton试剂。Fenton试剂为亚铁盐和H2O2的组合，它能催化产生羟基自由基，有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物[8]。此外，有研究表明紫外光（UV）、二氧化钛（TiO2）等引入Fenton试剂中，可进一步增强氧化能力[9]。

（2）CASS工艺。CASS(Cyclic Activated Sludge System)是周期循环活性污泥法的简称，又称为循环活性污泥工艺CAST(Cyclic Activated Sludge technology)CASS工艺集反应、沉淀、排水功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。实践表明，在制药废水处理工程上，该工艺具有设计合理、运行稳定可靠、抗冲击负荷能力强、运行维护简便、投资少等优点[10]。

（3）膜分离技术。MBR（Membrane Bioreactor，膜生物反应器）是一种基于膜分离技术，与传统的污水生物处理技术相结合，从而形成的新型高效污水处理系统工艺。它有效利用了膜组件的高效分离作用，极大提高了泥水分离效率。由于膜池中水力停留时间（HRT）和固体停留时间（SRT）的相互独立，使得污泥浓度增加，优势菌群出现，显著提高了生化反应速率，剩余污泥量显著减少，占地面积显著减少[11]。

（4）电解法。电解法处理废水具有高效、易操作等优点而得到人们的重视，同时电解法又有很好的脱色效果。周俊等[12]利用三维电解法对V进行了深度处理研究，结果表明，三维电解的最佳反应条件下，电解出水经活性污泥法处理后达到《发酵类制药工业水污染物排放标准》（GB 21903-2008）的排放要求。

2.3 末端控制

污水处理设施的正常运行，是水处理效果的重要保证，因此药厂企业需设立环境保护管理机构，对污水处理设施排口出水水质进行监测，保证达标排放。制定污水处理站日常管理、应急处理方案，确保事故状况下超标排水得到妥善处置，不得对市政污水处理设施或者地表水体造成影响[13]。

环保部门应加大对制药企业的件监管，（1）加强对企业社会责任感的宣传和教育，使企业提高环保责任意识；（2）增强环保队伍的职业素质和业务能力，强化对重点污染企业和排污环节的监查力度，加大对企业环境违法的查处力度，杜绝企业违法排污行为；（3）实行企业排污许可制度，同时会同司法、工商、金融部门建立企业环保信誉等级制度，加大对企业环保违法行为的惩处力度，鼓励具有良好环保信誉等级的企业发展。（4）鼓励社会团体、新闻媒体、民众对企业排污和环境污染的监督，建立联动机制，加强应急处理能力。

3 结语

中成药是中药发展与传承的根本，贵州省作为中成药制药的重点省份之一，未来行业的发展前景良好，然而中成药的制药废水成分复杂、浓度高、排放量大，而且具有不稳定性，对环境的潜在污染危害严重，所以重视中成药制药废水污染问题，积极采取相应的防治措施：（1）引导企业进行产业结构调整和工艺改进，实行清洁生产，节能减排，从源头实现污染物减量化；（2）根据废水特性，创新和完善废水处理工艺，保证出水水质达标；（3）建立企业自我环境管理，政府监管与经济杠杆并轨及社会监督体系，有效杜绝污染事故发生。因此，通过政府的引导和监督，企业的担当与努力，社会的参与监督，实现保护环境，保证人们生命健康，及贵州省中成药制药行业的可持续性发展。

[1]董佩佩,et al.中美制药工业水污染物排放标准比较分析.环境科学与管理,2012,37(3):46-51.

[2]廖仰平.试论影响中成药质量的因素及对策.中医药学报, 2007,35(2):1-4.

[3]余善文.中药制药废水性质与治理方法.工程与建设,2009,23(4): 498-499.

[4]彭妍.Fenton试剂组合处理制药废水实验研究.西安建筑科技大学,2013.

[5]全国制药行业污染控制的科技平台——国家环境保护制药废水污染控制工程技术中心.河北环境保护,2005(1).

[6]范其超.制药企业废水处理技术初探.中国化工贸易,2014(13).

[7]刘振东,郑桂梅.制药废水处理工艺案例分析.水处理技术, 2008,34(11):79-83.

[8]豆子波.Fenton及类Fenton试剂深度处理制药废水的效能研究.哈尔滨工业大学,2009.

[9]程沧沧,etal.UV/TiO2-Fenton试剂系统处理制药废水的研究.环境科学研究,2001,14(2):33-35.

[10]任永强,李建军.CASS工艺在处理制药废水工程中的应用.中国给水排水,2007,23(4):48-50.

[11]孙雷.MBR法处理制药废水的工程应用.哈尔滨工程大学,2013.

[12]周俊,胡小兵.三维电解法深度处理发酵制药废水.工业水处理,2014(6):49-52.

[13]高万龙.城镇污水处理厂监管问题探讨.河北工业科技, 2012,29(4):250-251.

图2 氟离子浓度的变化

5.2 生化阶段操作效果分析

生化阶段试操作处于较为稳定的状态之后，分析COD和氨氮浓度变化情况，从图3（a/b）中可以看出，针对RO阶段出水情况，COD和氨氮浓度还是处于比较低的状态，出水较为稳定之后，氨氮保持在0.03mg/L左右，而RO系统中，COD和氨氮去除率分别保持在98%和94%的状态下，主要是因为在该阶段运用到水解酸化和两级A/O并结合MBR的工艺处理方式，有机污染物发生了水解酸化、还有厌氧、好氧等改变后，对微生物进行一个较为有效降解过程，这样就可实现中水回用的目标。而其中微生物降解过程，其好氧代谢作用在废水中溶解性和非溶解性有机物发挥着重要的去除的积极效果，而两级A/O并结合MBR的处理步骤主能对有机污染物进行清除，而其中的硝化反硝化的作用则是可对废水中的总氮和氨氮实行清除操作[3]。

6 结语

经过对电子工业废水处理中中水回用技术通过实例操作分析，主要是通过化学沉淀将肺废水中的污染物质去除，比如氟化物和重金属离子；同时使用水解厌氧工艺把有机氮转变为氨氮，将废水例难以降解的物质进行分解，同时有效的增加废水可生化性，从而提升整体的处理效率；而在废水处理过程中，有利用到两级A/O并结合MBR的工艺处理方式，该工艺具有低成本、高效率的优势，可以将污水中的有机污染物、总氮进行处理；而利用RO对废水中号存有的总氮进行深度处理，完成中水回用的操作步骤，实现节约用水的可持续发展目标。