制药废水处理中生物酶催化技术的应用研究

丁坚会

摘 要：进入到新世纪以后，伴随着我国国民经济的飞速发展，我国各类医药化工企业以及保健品制造企业都得到了飞速的发展，在这些企业的生产制造过程中排放出了大量的制药废水，大量的制药废水对广大人民群众的健康产生了巨大的威胁。制药废水的含盐量非常高，并且难以生物降解，对其有效处理的难度也很大。文章便首先分析了制药废水的自身特性以及处理过程中普遍存在的问题，提出了在处理制药废水时应大力的推广并应用生物酶催化技术，这一技术可以快速将制药废水中的污染物降解，大大提升了污染物的去除效率，同时也最大限度地降低了处理制药废水的成本，为制药废水的处理工作提供了全新的思路和方法。

关键词：制药废水；处理技术；生物酶催化

中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）25-0138-02

1 制药废水的水质特性

一般情况下，医药化工行业中所产生的制药废水都属于高浓度的有机废水，对其处理的难度较大，不同类型的药品，其生产工艺就会有所区别，同时药品的组成成分也有着较大的差异，药物产品具有生产反应复杂、时间长以及生成的副产物多等特点，反应的原料通常都采用环状结构的化合物或是溶剂类的物质，而这也就直接导致了制药废水中污染物的组成成分十分复杂，有机污染物的浓度高并且种类多，难以生物降解的物质也较多，废水中BOD5值和COD值偏高并且都具有一定的波动性，含盐量很高，同时可能具有一定的毒性。我国的医药化工企业几乎都采用间歇式的生产方式，在短时间内所生产的药品种类也会有很大变化，这也是导致制药废水的水量、水质以及污染物的种类变化很大的重要原因。另外，制药废水的一个重要缺点就是其具有非常差的生化性，因此，要想降低治理有很大的难度，并且治理成本较高，这类废水属于治理难度非常大的一类工业废水。

2 生物酶催化技术的概述

在治理制药废水的过程中，我们发现只是采用传统的生化法和物化法进行治理工作时并没有取得理想的治理效果，治理后的废水也并没有真正符合国家要求的排放标准，这就要求我们应尽快探索出更加低耗、高效并且投资成本更低的制药废水处理新技术，环境污染保护和防治工程中一个重要的研究方向就是将生物技术与环境工程技术紧密的结合起来，而生物酶催化技术就是环境生物技术中的一项关键内容，其作为一种新兴的技术，在治理制药废水时是可以取得理想效果的。

2.1 生物酶催化技术去除污染物的机理

采用生物酶催化技术治理废水等各类污染物时，其作用的原理就是借助于不同种类普通微生物菌的系列生物酶结合技术，酶可以将各类污染物质中的化学键打开，将大分子的有机物降解成了小分子的有机物或是降解成水和二氧化碳等无机物，COD值也随之降低，能够取得较好的污染物清除效果，废水的处理费用也得到了很大程度降低。（1）接近定向效应。酶的浓度与酶催化反应是成正比例关系的，也就是说酶的浓度越高，那么酶催化反应就越激烈，其能够将反应物全部集中到分子周围，这样它们之间发生碰撞的几率就是非常大的了；（2）形变效应。酶分子能够有效拉长反应物分子中的化学键，并促使其发生变形和扭曲等变化，这样反应物分子就很容易被水解。生物酶催化技术处理制药废水时对设备的情况以及废水的质量都没有太高的要求，反应速度快，反应条件十分温和，对浓度、温度和有毒物质都有着很广的适用范围，并且是可以重复处理废水的。

2.2 生物酶催化技术的特点

生物酶催化技术与产品作为一类环境友好型产品，其具有去除COD、除磷脱氮和脱色除臭等多种功能，能有效分解各类污染物，生物酶能打开制药废水中的各类大分子有机物，制药废水的可生化性得到了很大提升。（1）替代了现有的传统药剂，处理成本降低30%以上；（2）能够快速、高效的去除废水中的各特征污染物；（3）生物酶催化技术使用效果稳定，并且容易操作，对环境无不良影响；（4）处理量和处理效率都得到了改进，同时出水水质能够稳定达到国家排放标准。

3 生物酶催化技术在制药废水处理中的应用实例

由于现阶段对制药废水并未取得理想的处理效果，我国的一些环保企业已经开始将环境科学技术和生物工程技术有机结合起来了，同时深入研究了生物酶类的选用和开发工作，力求更加低耗、高效并且简单安全地解决制药废水的处理问题。制药废水的可生化性很差，并且色度深、浓度高，而如果能在制药废水处理过程中较好应用生物酶催化技术，那么就能够大大提升废水的可生化性，将难于降解的污染物直接分解，特殊的生物酶具有很好的催化作用，出水就能够达到国家相关部门所要求的排放标准，应用这一技术处理制药废水后，切实降低了制药企业的运行成本，同时也真正保护了环境。

3.1 福建某制药厂的废水处理情况

这一制药厂每天产生制药废水约为70m3，它们几乎都来源于中药前处理和提取工序，大多都是有机污染物，主要是由色素、多糖类、木质素、植物碱和植物酸等物质组成的，BOD、SS、COD和色度是其主要的污染因子，这些有机污染物都很难被生物降解，并且浓度很高。最初采用的处理技术为生化处理的方法，采用的工艺流程为进水-集水池、调节池-反应池-厌氧池-好氧池-沉淀池-过滤池-出水，当采用这一流程处理完制药废水后，出水的水质并不能稳定满足国家要求的具体排放标准。

之后这一制药厂决定应用生物酶催化技术来处理废水，系统仍采用现有的废水处理系统，而主体的废水处理工艺则采用生物酶催化和生物强化技术，在反应池中增加了生物酶催化工艺，将生物酶净水剂投入其中，由于其具备了很好的自固定化和复合固定化的作用，这样整个废水处理系统的处理过程就被大大加快了，同时也保证了出水的水質是达标的，改进后的处理工艺如图1。

应用了生物酶催化技术处理制药废水后，大大地提升了原有处理系统的工作效率，并且出水水质也稳定达到了国家要求的废水排放标准，其具体的处理效果如表1。endprint

从表1中我们可以看到，在制药废水处理工作中如果能够科学应用生物酶催化技术，那么就可以将各类污染物快速的去除，在制药废水中存在着多种高浓度的大分子有机物，特定的生物酶能够将它们降解成小分子的有机物，还可以将其中的一些特征污染物催化降解成无毒无害的化合物或是小分子化合物，大大提升了制药企业的出水水质，同时这一技术的投资成本更低，并且处理效果优异。

3.2 山东某制药厂的废水处理情况

这一制药企业每天排放的废水量可以达到600吨，其产生的废水中含有大量的二氯甲烷、石油醚、甲醇、侧链脂、甲苯和各类酸碱物质等有毒有机物，并且还带有一些抗生物等残留物。这类制药废水的组成成分十分复杂，大分子有机物的浓度高，水中的抗生物和有毒物质对生化处理的菌种有着明显的抑制作用。采用传统的生化处理方法要想取得理想的处理效果是非常困难的。因此，这一制药厂尝试着应用生物酶催化技术处理这些废水，采用了生物酶催化处理后，出水COD从原来的2000mg/L降低了80mg/L，甚至是更低，可以达标排放。生物酶催化技术具有强大的处理能力，不会生成太大的污泥，并且运行稳定、操作简单，不但能够取得显著的废水处理效果，同时真正实现了节能减排，是制药废水处理中的一种理想的处理方法。

通过以上的论述，我们对制药废水的水质特性、生物酶催化技术的概述以及生物酶催化技术在制药废水处理中的应用实例三个方面的内容进行了详细分析和探讨。我国医药化工企业所生成的制药废水水质构成十分复杂，大分子有机物浓度高，毒性和色度都很大，对其进行有效处理也有很大难度。由于生物酶催化技术的运行成本低、技术工艺先进、结构简单并且具有优异的处理能力，能够大大提升废水的可生化性，出水水质的各项指标均可以稳定达到国家相关排放标准，具有非常显著的环境效益和社会效益。

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