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浅析制药废水处理技术

2016-07-06李兆飞

企业技术开发·下旬刊 2016年6期
关键词:处理技术污染

李兆飞

摘 要:在制药废水中,由于生产不同的药物所需不同的原料,加工的工艺问题等,所以制药废水的组成十分复杂。鉴于制药废水以上的特点,制药废水成为了世界各地很难处理的有机废水。在我国,制药废水是污染最严重、最难处理的工业废水之一。如何处理制药废水,已经成为我国环境保护面临的难题之一。

关键词:制药废水;处理技术;污染

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)18-0179-02

1 制药废水来源

我国是制造大国,我国的制药业在全世界都有很强的影响力。随着经济的不断发展,制药技术也不断提高,制药行业得到了很大的发展。我国现在成为了世界上原料药第二大的生产国,也成为了原料药的主要出口国,年产量可以达到90万t、 1 400多种品种。我国的制药业占了全世界3成的产值和产量,而且这个数字还在不断上升。在这个产值和产量当中,有一半是出口到国外的。并且,我国在抗生素的生产处于世界的领先地位,我国有350多家企业生产了占世界产量30%的抗生素药物。我国是世界上抗生素药物生产的主要国家。

在制药行业迅速发展的同时,也给我国带来了很多问题,其中最主要的问题就是制药废水的处理问题。制药生产过程中采用了大量种类繁多、结构复杂的原、辅料,合成路线复杂,这些物料和产生的副产物随生产过程排入废水,使废水中含有大量有机污染物,其中甚至包括对人类健康有极大危害的“三致”物质,毒性大,对环境危害大。并且,由于制药废水的工艺和原料有很多种类,制药废水也是非常不稳定的。

制药废水,我们可以把它分为四大类,这四类分别是:各种制剂的生产过程中的洗涤水跟冲洗废水,合成药物的废水,生产抗生素产生的废水,中成药生产所产生的废水。制药废水的特点是,其组成十分复杂、废水里所含的有机物种类十分多、浓度也很高、毒性也很重、色度不仅深而却含盐量也高。在制药废水中,由于生产不同的药物所需不同的原料,加工的工艺问题等,所以制药废水的组成十分复杂。鉴于制药废水以上的特点,制药废水成为了世界各地很难处理的有机废水。在我国,制药废水是污染最严重、最难处理的工业废水之一。怎么处理制药废水,已经成为我国环境保护面临的难题之一。

2 制药废水的特点

2.1 制药废水当中的有机污染物浓度很高

制药废水中含有很多在生产过程中不能完全反应的原料,例如发酵残余基质及营养物,溶剂萃取余液及染菌倒罐废液这些,同时还有大量的副产物。而且,也会有小部分的制药成品随着废水一起流出来。

2.2 制药废水当中有很多难以降解的物质和药物成分

难以降解的物质不仅难以降解,还带有有毒物质,而且在制药废水当中还有很多没处理干净的药物成分,比如一些有机溶剂、抗生素等。这些没处理干净的药物大多都很难被降解,并且要是这些残留物达到一定的浓度后,对微生物也会有一些坏的影响。同时,这些残留的物质会杀死微生物,在生化处理这一环节,会带来很大问题。

2.3 制药废水的色度高,异味重

在制药的过程中,由于制药的需要,在生产过程中会有大量的化学品和植物作为制药的原材料,这些原材料在经过加工之后,会产生很大量的异味跟很深的色度,而且所产生的色度和异味,在经过普通的污水处理技术处理之后,更加难以除去,对环境的危害非常大。

2.4 制药废水含盐量很高

由于生产不同的药物所需不同的原料,加工的工艺问题等,所以制药废水的组成十分复杂。制药废水的盐含量会非常高,含盐量高变回抑制微生物的产生,

在生化处理中,会使COD的除去效果大打折扣。会导致污泥膨胀,水面出现大量的气泡,微生物逐渐死亡。

3 制药废水的处理方法

3.1 物理法

我们可以把制药废水物理处理方法分为过滤法和吸附法。其原理十分简单,通过一些特有的物理介质(能吸附和阻断物质)来对废水中的残留物进行分离,使水中残留物大大减少。在分立完之后,这些被分离的物质会在残留在物理介质里,这些残留的物质还能进行进一步的的处理。

3.1.1 膜分离法

在过滤的处理技术中,膜分离法是最常被用到的。膜分离法,就是使用隔膜,通过隔膜的分离作用,让水跟溶质或颗粒物分离。根据制药废水的不同,又可以把膜分离法分为渗析和渗透。

3.1.2 吸附法

在物理法当中,吸附法也是经常被用到的处理技术。在吸附法中,活性炭是一种主要的介质。活性炭具有很多孔,在它的表面有很多很细的微孔,正是由于这些原因,活性炭在所有物理介质中,它的吸附能力是最强的。根据活性炭上微孔的大小,我们可以把活性炭分为三种类型:微孔、过滤孔和巨孔。粉末状活性炭、颗粒状活性炭、生物活性炭是主要被用到的活性炭种类。活性炭主要是通过物理吸附来吸附物质的,所以对于各种不同的变化也非常强的适应性,对水中相对分子量在500~ 3 000的有机物如消毒副产物、农药、放射性有机物以及重金属等具有明显的去除效果。

3.1.3 气浮、吹脱法

除了膜分离法和吸附法,物理处理法还有气浮和吹脱法。这两种方法,主要是用于工业废水的预处理,多用于脱除水中的溶解性气体和易挥发组分,使用的设备以各种形式的填料塔和板式塔为主。气浮法的运行成本十分廉价、操作的方法也是简单易懂,但是受温度、pH值等外界的影响很大,所以很不稳定,不是最佳的选择。

3.2 化学法

制药废水,很多都是经过了普通污水的处理流程,但在制药生产过程中采用了大量种类繁多、结构复杂的原、辅料,合成路线复杂,这些物料和产生的副产物随生产过程排入废水,使废水中含有大量有机污染物。这些成分都是很难处理的,这就需要通过化学法来进行处理,在化学法的工艺中,强化混凝法和高级氧化法是被常用到的。

3.2.1 混凝法

在制药废水中,大部分的污染物都是胶体颗粒,混凝法通过向水中投加化学药剂改变胶体表面性质,使其发生吸附架桥、电性中和、压缩双电层以及网捕卷扫等作用,胶体表面失去电荷,稳定性被破坏,分散的颗粒相互接触后形成絮体在重力或浮力的作用发生沉降或上浮,从而达到分离目的,是一个包含物理、化学变化的复杂过程。

3.2.2 高级氧化法

高级氧化法,指的是在处理过程中,产生出具有很强活性的物质,通过这些物质的活性作用来使污水中的残留物质能更好地被降解。最好的效果就是直接生成水和二氧化碳。以此来实现无污染物的排放。高级氧化法的降解效果很好,很多学者对高级氧化法做了研究。在高级氧化法中,臭氧氧化法被使用的频率很高,臭氧能很好的降低污水中的残留物质。

还有一种被常用到的氧化法是电化学氧化法,这种方法是借助电极,通过电极的电场来对水中的污染物进行分解,使水中产生自由基氧化有机污染物分解的方法,其实质是电能与化学能之间的相互转化。该工艺同时兼具氧化还原、凝聚、气浮等功能,能量利用率高、反应条件温和、受季节气候影响少、设备操作简单且无二次污染。

3.3 生物法

制药废水具有生化性差的特点,因为其属于二级出水(二级出水往往生化性差)。所以我们不能通过使用微生物来进行处理。从现今的技术来看,生物法是制药废水处理技术当中最为先进的,这个技术成本低、效率高。如果想要对废水进行生化处理,就得在用生化法处理废水前,通过一定的手段来使制药废水更适宜生化处理,提高生化性,然后再进行生物处理来降低制药废水中的残留物。

3.3.1 好氧生物处理

好氧生物处理,这项技术就是利用微生物的新陈代谢,在氧气充足的条件下,通过新陈代谢来降解废水中的有机物质,使废水更为稳定。微生物,在废水当中,利用废水中所含的有机物质来进行代谢,经过一系列复杂的反应,把能量逐渐排放出来,最后使这些有机物的能量大大降低,使这些有机物更加稳定,从而让这些有机物无害制药废水,基本上都是浓度很高的有机废水,如果要对制药废水进行好氧生物处理的话,就需要对制药废水进行稀释,这样的话对资源的消耗很大,同时制药废水的可生化性差,就算进行生化处理后,排放出的污水也很难达标,所以仅仅使用好氧处理并不被人们经常用到,想要用好好氧生物处理技术,我们就得在好氧处理前进行预处理。好氧处理法有很多种类,具体就是活性污泥法,生物接触氧化法,氧化沟法等。

3.3.2 厌氧生物处理

厌氧生物处理技术,是通过兼性厌氧菌和专性厌氧菌来将制药废水中的有机物,通过生化,把有机物降解为低分子的化合物,然后把这些化合物转化成更易处理的有机物的方法。从目前全世界的情况来看,对于高浓度有机废水的处理,主要就是用厌氧生物处理。但是仅仅通过厌氧处理后,污水的COD含量还会很高,所以需要进行后期的进一步处理。现在应该提高高效厌氧反应器的深入研究,来提高其性能。在制药废水的处理当中,应用较成功的有复合式厌氧反应器、上流式厌氧污泥床反应器、厌氧膨胀颗粒污泥床反应器等。

4 结 语

制药废水的特点是,其组成十分复杂、废水里所含的有机物种类十分多、浓度也很高、毒性也很重、色度不仅深而且含盐量也高。在制药废水中,由于生产不同的药物所需不同的原料,加工的工艺问题等,所以制药废水的组成十分复杂。在我国,制药废水是污染最严重、最难处理的工业废水之一。怎么去应对制药废水,已经成为我国环境保护的难题之一。然而,如果我们合理的通过运用物理法、化学法、生物法等制药废水处理技术,可以很好的解决这一问题。这样,不仅仅能让我国经济得到更好的发展,同时也能让环境恶化的问题得到缓解。

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