制药废水处理技术及研究进展

陈美花

摘 要： 随着医药工业的迅速发展，生产过程中所排放的废水对环境的污染也日益加剧，给人类健康带来了严重的威胁。根据制药废水的特点，介绍了目前国内外处理制药废水所应用的各种物化、化学、生化以及组合工艺技术，并对各种处理方法的特点进行了论述，同时介绍了一些新的处理方法。

关键词： 制药废水；处理技术；新进展

0 引言

近年来，随着制药行业的快速发展，制药废水产生量很大。我国原料药和药品制剂生产企业约5000家，生产一万多种、年产量近百万吨药剂，制药工业废水年排放量达到0.25Gt，年平均处理率还不到30%。制药产品的生产过程主要是发酵、过滤、离子交换、浓缩、酯化、转化以及精制等多种复杂而有序的物理、化学和生物过程，在这些工艺过程中会产生大量的高有机污染含量废水。制药废水污染物成分复杂、毒性大、色度高、难生物降解、水质水量变化大，是工业废水中较难处理的一种。

1 制药废水处理技术

1.1 物化法

物化法在制药工业废水处理中有很多种，其因处理不同的制药废水而不同，它不仅可作为单独的处理工序，也可作为生物处理工序的预处理或后处理。

（1）混凝沉淀法。这是最常用的预处理方法，通过投加化学药剂，使其产生吸附、中和微粒间电荷、压缩扩散双电层而产生的凝聚作用，破坏了废水中胶体的稳定性，使胶体微粒相互聚合、集结，在重力作用下沉淀。制药废水处理工程中常用的混凝剂有聚合硫酸铁、氯化铁、聚合氯化铝、聚合氯化硫酸铝铁、聚丙烯酰胺PAM等。混凝沉淀法的优点是不仅可以有效降低污染物的浓度，还可以改善废水的生物降解性能。缺点是会产生大量的化学污泥，造成二次污染；出水的pH较低，含盐量高；对氨氮的去除率较低。

（2）气浮法。通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。在制药工业废水处理中，可用于如庆大霉素、土霉素、麦迪霉素等废水的处理。

（3）吸附法。指利用多孔性固体吸附废水中一种或几种污染物，以回收或去除污染物，从而使废水得到净化的方法。在制药工业废水处理中，常用活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等吸附剂预处理生产中成药、米菲司酮、双氯灭痛、洁霉素、扑热息痛、维生素B6 等产生的废水。优点是处理效果好。缺点是成本高。

（4）电解法。具有高效、易操作等优点，同时又有很好的脱色和提高可生化性的效果。

（5）膜分离法。该技术包括反渗透、纳滤膜、纤维膜。优点是在产生环境效益的同时又可回收有用物质，设备简单、操作方便、处理效率高、节约能源。

1.2 化学法

采用化学方法时，某些试剂过量会导致水体二次污染，因此在设计前应做好相应实验研究工作且化学药品昂贵。

（1）铁碳法。工业运行表明，以Fe -C作为预处理步骤，出水可生化性大大提高。

（2）臭氧氧化法。能提高抗生素废水的BOD5 /COD ，同時对COD有较好的去除率。I .A .Balcio glu等对抗生素制药废水进行了臭氧氧化处理，并研究了pH 、进水COD以及H2O2 的使用量等因素对臭氧氧化处理过程的影响。结果表明，抗生素废水在臭氧用量为2 .96g/ L 时，BOD5/COD 的比值由0 .077 增至0.38 。而在废水pH值不变的条件下，臭氧氧化过程均可达到75 %以上的COD去除率。

（3）Fenton试剂法。亚铁盐和H2O2 的组合称为Fenton 试剂。它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。该方法设备简单，易于实现工业放大，是一种有较好开发前景的处理青霉素废水工艺。Neyens和Baey ens指出，Fenton 氧化是在去除废水中许多有害有机物质的一个非常有效的方法。它同样是一个非常有效的预处理，可以改变成分有助于后续更好的生物降解；并且可以在下面的生物处理过程中减少微生物的毒性。

（4）光催化氧化法。该技术具有新颖高效，对废水无选择性且无二次污染，尤其适用于不饱和烃的降解。

1.3 生化法

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方法才能取得好的处理效果。

（1）上流式厌氧污泥床法（UASB 法）。优点是厌氧消化效率高、结构简单、水力停留时间短、无需另设污泥回流装置等。缺点是UASB 运行时，对管理技术要求较高，且启动驯化困难。

（2）上流式厌氧污泥床过滤器（UASB +AF）。是近年来发展起来的一种新型复合式厌氧反应器，它结合了UASB 和厌氧滤池（AF）的优点，使反应器的性能有了改善。

（3）水解酸化法。水解池全称水解升流式污泥床（HUSB），它是改进的UASB 。优点是可将难降解大分子有机污染物初步分解为小分子有机污染物，提高可生化性；反应速度，池小、投资少，并能减少污泥量；不需密闭，搅拌，不设三相分离器，降低造价[ 2] 。

（4）厌氧符合床（UBF）。与UASB 相比，具有分离效果好，生物量大，生物种类繁多，处理效率高，运行稳定性强，是实用高效的厌氧生物反应器。

（5）厌氧折流板反应器（ABR）。该反应器因具有结构简单、污泥截留能力强、稳定性高、对高浓度有机废水，特别是对有毒、难降解废水处理中有特殊的作用，因而引起了人们的关注。

2 其他组合处理工艺

制药废水有时仅靠单一的处理工艺很难使出水达标排放，且大多存在一次性投资高、运行成本高等问题。因此必须对现有的工艺进行集成，采用多种工艺联合处理的方法，才能稳定达标排放。

李颖采用电解+水解酸化+CASS 工艺处理制药厂废水，在进水COD 为2 000 mg/L，处理量1 800 m3/d 下，该工艺实现了处理效率高，占地面积小，工程投资低等优点，处理后各项污染指标均达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996） 中二级排放标准。其中电解预处理单元处理后，核黄素上清液的pH 为6～9，COD、SS、色度去除率分别为71%、83%、67%。

黄胜炎采用微电解+厌氧水解酸化+序批式活性污泥法（SBR） 串联工艺处理化学合成制药废水，进水COD 为2 000～6 000 mg/L，处理量4 000m3/d，经微电解+ 厌氧水解酸化处理后，出水BOD5/COD 可达0.63，可生化性大大提高。维持SBR进水COD 在1 500 mg/L 左右，MLSS 污泥COD 负荷为0.5 kg/ （kg·d），曝气8～10 h，出水COD 在200mg/L 以下，达到了《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中二级排放标准。

张书海等采用UASB+兼氧+接触氧化+气浮工艺处理高浓度生化制药废水，处理量1 100 m3/d，经4 个单元的处理，出水水质达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中二级标准。

龚敏等采用ABR—EGSB—SBR 组合工艺处理制药废水，ABR 池中设有特殊结构的铁屑和焦炭滤层，铁屑和焦炭滤层发生微电解反应产生新生态的Fe2+，提高了微生物的生化活性，对水解过程也有促进作用，为EGSB 的产甲烷反应创造了良好条件。运行结果表明：在10～28 ℃，处理量10～50 m3/d，進水COD 为1 940～28 800 mg/L 时，COD 去除率为90%～98%。EGSB COD 容积负荷可达15 kg/（m3·d），出水各项指标均达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中二级标准。

结语

根据制药废水的特点，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，一般的流程都要设计成几种方法的综合才能有效地达到处理的最终要求.采取适当的处理工艺，可以从制药废水中回收部分有用成分，实现资源回收与再利用。

参考文献

[1] 李颖. 电解-CASS工艺处理制药废水工艺研究与设计[J].环境工程，2003，21（1）：33.

[2] 黄胜炎. 医药工业废水处理现状与发展[J].医药工程设计杂志，2005，26（3）：41-50.

[3] 张书海，朱雪，李英辉. UASB—兼氧—接触氧化—气浮处理生化制药废水[J].环境工程，2008，26（3）：22-23.

[4] 龚敏，张勇，赵九旭，等. ABR-EGSB-SBR 组合工艺处理制药废水[J].环境科学与技术，2006，29（12）：80-82.