医药化工企业水污染综合整治提升关键问题研究

朱玉青, 张　侃

(1 浙江省杭州市富阳区环境保护监测站，浙江　富阳　311400; 2 三捷环境工程咨询(杭州)有限公司，浙江　杭州　310012)



医药化工企业水污染综合整治提升关键问题研究

朱玉青1, 张侃2

(1 浙江省杭州市富阳区环境保护监测站，浙江富阳311400; 2 三捷环境工程咨询(杭州)有限公司，浙江杭州310012)

近年来，国家经济快速发展，环境保护成为各界关注的重点。医药化工废水是化工企业废水中较难处理的一种。本文总结了医药化工企业排放废水的特征，并围绕当下医疗化工水污染整治措施，包括产业政策、地方政府政策和水污染整治技术展开了分析，最后指出目前我国医疗化工废水处理中存在的问题。因此，医药化工企业废水处理的政策固然重要，但企业需结合排放废水特征，采取合适的处理工艺，争取做到高效、经济和可靠。

医药化工；水污染；整治提升

随着社会经济的快速发展，健康问题日显突出，人们对所生存的环境也越来越重视，环境保护成为人们关注的重点。水污染控制领域中医药化工有机废水的处理一直是个难题。我国每年工业废水排放量约250亿吨，废水处理率达80%，但达标率仅40%。医药化工行业主要是利用化学方法将有机或者无机原料通过一系列化学反应生产出医药原料药或最终药剂。浙江省作为医药化工大省，每年有机废水排放量高达8000万吨，且受诸多因素的影响，其引发的环境污染问题已十分突出，正在制约着医药化工行业的发展。

1　医药化工企业废水特征

医药化工企业产生的废水包括了医药中间体行业、医药原料药合成行业和医药制剂行业生产过程中排放的有机废水，大量研究结果表明，医药化工废水中主要包含了以下几类典型污染物：(1)卤代化合物，一般情况下，化合物中卤原子数量越多，生物可降解性越差；(2)包含硝基、亚硝基和偶氮基的化合物，该类化合物一般很难被微生物降解，可采用还原处理将其转变成其他化合物进行生物降解；(3)烃类化合物，单纯的烃类化合物可生化性较差，而长碳链脂肪烃相对较易降解，芳香族化合物稳定性较好，所以降解速率较慢；(4)醚类化合物，该类化合物一般属于不可降解化合物；(5)水溶性的高分子化合物，这类化合物一般分子量越大，生物降解性能越差。

2　医药化工企业水污染综合整治提升措施

2.1产业政策

自上个世纪开始，国家对环境问题已相当重视。国标GB8978-1996中对医药和化工行业产生的废水中化学需氧量(COD)和氨氮的最高排放量进行了规定。随后几年又对医疗化工行业中废水的相关指标含量等进行了更改。GB18466-2001中对医疗机构污水排放进行了相关规定。2005年国家环境保护总局公告2005年第35号文件，GB18466-2005代替了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中有关医疗机构水污染物排放标准部分，并取代《医疗机构污水排放要求》(GB18466-2001)，该标准为强制性标准，自2006年1月1日起实施。该标准中规定了69种水污染物的最高允许排放浓度及行业最高允许排水量。

2.2地方政府政策

为了较好地控制化工企业的水污染现象，不少地方政府出台了相关政策。江苏省2006年出台化学工业主要水污染物排放标准(DB32/939-2006)，内容规定了第一类污染物的最高允许排放浓度和第二类污染物最高允许排放值，其中包括了精细化工企业(如医药化工)。浙江省污水排放标准则规定了工业企业废水中氮、磷污染物间接排放限值、监测和监控要求以及相关标准的实施与监督等相关规定。该标准补充了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。另外，浙江省水利厅于2014年制定了“五水共治”的水利实施计划，其中就包括了“治污水”这一块，并提出在2014-2016年要解决突出问题，明显见效；2014-2018年要基本解决问题，全面改观；2014-2020年基本不出问题，实现质变。

3　水污染整治技术

医药化工企业是精细化工企业中水污染较为严重的一类企业，由于生产工艺和运行方式等的差别使得废水的类别和处理方式都有所不同。目前关于医药化工企业水污染整治技术主要包括以下几类：

3.1物理处理技术

物理处理技术主要利用了物理原理，将废水中不溶解的、呈悬浮状态的污染物质处理掉。传统的物理处理方法包括了气浮法、重力沉淀法、吸附法和过滤法，新型的物理处理技术有磁分离法、声波技术处理法和非平衡等离子技术。

3.1.1传统的物理处理技术

气浮法是较早使用的一类方法，主要是利用表面张力使得散布于水中的气泡与污染物颗粒附聚在一起，形成总体密度小于水的颗粒物，从而上浮至水面，达到净水的目的。气浮法可分为加药气浮和溶气气浮。此法具有方法简单、占有面积小、排泥量少等优点。重力沉淀法是一种既简单又实用的废水处理方法。该法的核心是利用重力达到净水目的。重力沉淀法可分为自由沉淀、絮凝沉淀、受阻沉淀和压缩沉淀。此外还主要有吸附法和过滤法，吸附法主要是利用多孔性吸附材料将微溶解物质聚集从而达到净化的目的。吸附法涉及到物理、化学、分子和离子等，常用的吸附剂包括：粉煤灰、活性炭、离子交换树脂和大孔树脂等，其中活性炭和大孔树脂的吸附效果最佳，适用于各类有机废水，且能够回收有价值的有机物，处理效率相对较高[1-3]。操作比较灵活。过滤法也是利用特种材料将废水中杂志截流的过程，

通常用作过滤材料的有无烟煤粒、矿石粒、石英砂及人工生产的陶粒滤料、瓷粒、纤维球等，其中石英砂和无烟煤应用最广。

3.1.2新型的物理处理技术

磁分离法是利用废水杂质的磁性来达到分离目的一类技术。经磁场处理过的废水具有记忆效应，其光学性质、导电率、介电常数、粘度、化学反应及表面张力和吸附、凝聚作用及电化学效应等方面的特性能保持数小时或数天，磁分离法具有结构简单、维护容易、占地少和运行费用相对较低等优点。超声波法是针对废水中的卤代烃、酚类、醇类、芳香族化合物、农药以及其他一些难降解有机物利用不同频率的超声波进行分离的过程。声波技术对废水的处理主要受超声系统、反应器结构、催化剂、溶解气体、pH值等因素的影响。超声波技术既可以单独使用，也可以将其与其他污水处理技术联用进行污染物的降解去除。非平衡等离子处理法主要是利用等离子对有机污染物进行氧化，在医药化工废水中使用高压脉冲波产生等离子体，产生的等离子与废水中的有机化学物进行结合，可以进行氧化降解。非平衡等离子水处理法具有高效和无二次污染的有点，其同时汇集了光化学氧化、高能电子、超临界水氧化等的综合效应，因此具有广泛应用型和良好的发展前景[4]。

3.2化学处理技术

化学处理技术主要是指根据废水中污染物的类型，利用有机物或无机物之间的化学反应，向废水中加入某些化学物质，从而达到净化水质的目的。传统的化学法主要包括：混凝法、中和处理法、电解法和化学氧化法，新型的化学法则包括多种类型的电化学氧化法。

3.2.1传统的化学处理技术

混凝法是利用混凝剂，历经脱稳、架桥等反应，使水中呈胶状、难沉降的颗粒物聚集，而后经过沉淀或气浮，使污染物分离出来。高效的混凝剂和最佳条件能够使被处理废水迅速澄清。就目前来讲，无机混凝剂的应用较广，因其来源广泛，且价格低廉。中和处理法主要通过加入中和剂将医药化工废水中过量的酸或碱中和的技术。废水的预处理一般采用中和处理法，这种方法既可以连续进行也可以间歇进行。目前关于电解法处理医药化工废水最多采用的是铁屑内电解法。铁屑内电解法是多种机理协同作用的结果，其中包亚铁离子、新生态氢的还原作用，氢氧化亚铁的混凝作用，活性炭的导电和吸附作用，同时提供微生物滋生场所、原电池微弱电流刺激微生物代谢和有机物的降解[5-7]。陈浩玺等采用微电解-SASB-CASS组合工艺对山东省的某医药化工厂中的多股工艺水与设备冲洗废水进行处理，结果取得了良好的处理效果，去除率可达98.5%以上[8]。传统的化学处理技术还包括化学氧化法，该法包括了臭氧、双氧水、及其他含氧化合物，在废水处理中，它们可将有机污染物直接氧化，从而达到净化的目的。其中应用最广泛的为臭氧氧化法。

3.2.2新型的化学处理技术

电化学氧化法处理医药化工废水的原理是利用光、电、磁等氧化技术，使得有机污染物发生氧化还原反应而被去除，同时利用无毒试剂将废水中的并不相溶解的物质转化成为能够相互溶解的物质。医药化工废水的芳香族化合物一般会采用电化学氧化法处理，不仅能够破坏其分子结构，还能使其变得容易与其它物质相溶。近年来，光化学氧化技术被广泛研究，目前处于完善阶段，还未能真正实用化。

3.3生物处理技术

生物处理技术主要原理是利用微生物的新陈代谢，将废水中的有机物进行降解和氧化。在展开生物处理时，需人为地创造出更有利于微生物生长、繁殖的环境，使微生物大量增殖，从而提高微生物氧化和分解有机物的效率。目前，在医药化工废水处理中，应用最广的要属生物处理技术。生物处理技术包括厌氧处理法和好氧生物处理法，其中好氧生物处理法又包括：活性污泥法、生物膜法和复合式生物处理系统。

3.3.1厌氧处理法

厌氧处理法是在厌氧条件下，多种微生物共同作用将废水中的有机物分解可排除气体的过程。目前，以UASB为代表的高速厌氧反应器可处理废水浓度范围：COD为500～60000 mg/L，温度范围28～38 ℃，容积负荷12～25 kgCOD/m3·d。当下，厌氧处理技术研究正朝着低温下UASB反应器运行、高温厌氧处理、含高浓度毒性物质的废水处理、低浓度废水厌氧处理等方向发展。厌氧处理法具有能耗费用低、占地面积小、脱水性能好和可处理高浓度污水且不需稀释水等优点。

3.3.2好氧处理法

活性污泥法是应用最广泛的废水好氧生物处理技术，其运行方式有多种，包括传统活性污泥法、纯氧曝气活性污泥法和高负荷性污泥法等[1]。活性污泥系统能够运行的基本条件包括：(1)废水中需有足够能让微生物生理活动所必需的营养物质；(2)污泥需呈悬浮状态，可充分地与废水相接触；(3)活性污泥需连续回流且适时排除剩余污泥；(4)禁止有害的物质进入。生物膜法是与活性污泥法并列的另一种好氧生物处理法，只不过微生物是生长在面的粘膜中。生物膜法具有处理时间短，占地面积小，运行管理简便、易于维护和具有多种净化功能等特点。复合式生物处理系统的研究已经进行了约20年。根据载体填料的种类、大小，以及填料与曝气池结合的方式，可分为三类：浸没填料系统、生物转盘与曝气池相结合的系统和多空悬浮载体系统。复合式生物处理系统运行稳定可靠，且具有较强的抗冲击负荷的能力，同时可有效的脱除氮磷等营养物质，是一种高效的污水处理工艺。

3.4其他处理技术

据相关文献记载，医疗化工废水处理还会应用到其他一些联合技术。如稀释进水生化工艺，某些医药化工企业在处理废水的工程中，经常会直接利用稀释水把进水中的有毒物质浓度降低，从而达到能让微生物生长的浓度，随后利用生化处理技术处理企业废水。稀释进水生化工艺是一种简单而直接的方式，且操作简单，易于管理。此外，还有投加高效菌株的生物强化技术，该中技术就是在生物处理系统中投加微生物菌株，而投加的菌株具有高效降解能力，可明显改善和提高生物处理体系对含有毒的有机污染物的处理效果。

4　医药化工企业水污染处理中存在的问题

查阅资料显示，我国医疗化工企业废水处理主要存在以下几方面的问题：首先，环评手续不全，在环评验收未通过的情况下就展开生产工作，且生产过程中产生的危险废物、废水未经处理直接排放进污水处理厂；其次，生产中产生的废物去向不明确；最后，废物处理没有按照规定及要求，擅自处理。

5　结　语

在医药化工企业水污染综合整治的过程中，国家和地方政策固然重要，但企业需结合排放废水特点，采取合适的处理工艺，有针对性地对废水进行处理。目前，医疗化工废水是相对较难处理的一类废水，处理中存在的主要问题是投资过大或成本较高，如今又有很多新的废水处理技术，但由于成本的问题，新的技术的使用受到了限值。因此，医药化工水污染整治提升中技术这部分应向高效、经济、稳定可靠、处理工艺简单的方向努力，实现保护环境的最终目的。

[1]徐锡彪，褚宏伟，孙建中. 高浓度有机化工废水处理新技术-催化氧化[J]. 环境保护, 2001(3):17-18

[2]贺启环,方华,张勇. 二氧化氯催化氧化处理难降解废水技术研究进展[J]. 环境污染治理技术与设备，2002, 3(9):63-65

[3]张杰,相会强,徐桂芹. 抗生素生产废水治理技术进展[J]. 哈尔滨建筑大学学报，2002, 35(2):56-58.

[4]李惠娟，罗建中. 非平衡等离子体在水处理技术中的应用及研究[J]. 广东化工，2006, 33(1):11-12.

[5]NamSangkil,Tratnyek Paul G.Reduction of Azo Dyes with Zero-valent iron[J].Wat.Res.,2000,34(6):1837-1845.

[6]王永广,杨剑锋. 微电解技术在工业废水处理中的研究与应用[J].环境污染治理技术与设备,2002,3(4):70-72.

[7]周培国,傅大放.微电解工艺研究进展[J].环境污染治理技术与设备,2001,2(4):18-20.

[8]陈浩玺,姜伟,贾伟玲. “微电解-UASB-CASS”在医药化工废水处理中的应用[J]. 试验研究,2006,6(10):37-39.

Key Problems of Comprehensive Improvement of Water Pollution in Pharmaceutical and Chemical Enterprises

ZHU Yu-qing1, ZHANG Kan2

(1 Environmental Monitoring Center, Zhejiang Fuyang 311400;2TrinityConsultantscorporation,ZhejiangHangzhou310012,China)

In recent years, environmental protection has become the focus of attention of all circles with the rapid development of the national economy. Wastewater from pharmaceutical and chemical industry is one of the most difficult to be treated in the wastewater of chemical industry. The characteristics of pharmaceutical and chemical enterprises discharge waste water, current medical and chemical water pollution remediation measures, and industrial policy, local government policy about water pollution remediation technology were studied and analyzed, the problems existing in Chinese medical and chemical wastewater treatment were pointed out. Therefore, the pharmaceutical chemical industry wastewater treatment policy is important, but the enterprise needs to combine the characteristics of wastewater discharge, to take appropriate treatment process, strive to be efficient, economical and reliable.

pharmaceutical and chemical industry; water pollution; improvement

X505

A

1001-9677(2016)016-0167-03