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摘要:20世纪以来,医药工业的迅速发展,给人类文明带来了飞跃。然而,我们在享受科技带来进步的同时,也要付出一定的代价。医药生产过程中所排放出来的废水,严重污染了环境,给人类的健康带来了极大地威胁。本文对医药废水的处理工艺进行了研究,针对当前存在的问题,提出来有效地对策。
关键词: 医药废水;处理工艺;问题;对策
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:
医药废水的成分很复杂、浓度和盐分高、色度和毒性大,含有种类繁多的有机污染物质,这些物质中有大量属于难生化降解的物质,长时间留在环境中。特别是对人类健康危害极大 的“三致 ”,包括致癌、致畸、致突变,即使在水体中浓度低于10- 9 级时仍会严重危害人类健康,采用传统的处理工艺很难达标排放 。对于这些种类繁多, 成分复杂的有机废水的处理方法,仍然是目前国内外水处理的难点和重点。
一、处理工艺
1、内电解法
利用铁屑中铁与石墨组分构成微电解的负极和正极,以充入的污水为电解质溶液 , 在偏酸性介质中, 正极产生具有强还原性的新生态氢能还原重金属离子和有机污染物 。负极生成 具有还原性的亚铁离子 。生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合形成的氢氧化物聚合体以胶体形式存在 , 它具有沉淀、絮凝吸附作用 , 能与污染物一起形成絮体,产生沉淀应用内电解法可去除废水中部分色度和有机物,并且提高废水的生化处理性能, 增加生物处理对有机物的去除效果。
在内电解后,废水的可生化性能明显提高,这主要是由于在内电解的过程中产生的新生态氢和亚铁离子具有较强的还原性,能与废水中的难降解的有机物发生氧化还原反应,破坏其化学结构, 从而提高了生物降解性能 。此外,在电极氧化和还原的同时, 废水中某些有色物质也由于参加氧化还原反应而被降解,从而使废水的色度降低。
2、光化学氧化法
在催化剂作用下, 废水中的有机物可以被强氧化剂氧化分解 ,有机物结构中的双键断裂,由大分子氧化成小分子,小分子进一步氧化成二氧化碳和水,使COD大幅度降低,BOD與CO的比值提高, 增加了废水的可生化性,经深度处理后可达标排放。
用催化氧化法处理医药工业废水,可以克服传统生化处理医药废水的不足,有效地破坏有机物分子的共轭体系, 达到去除COD、提高可生化性的目的,选择催化剂和氧化剂是关键 。
光化学氧化法是一项新型的物化处理技术,此法主要有两种:光激发氧化和光催化氧化。光激发氧化以臭氧、过氧化氢等作为氧化剂,再利用氧化剂的氧化作用和光化学的辐射作用,把两种作用结合在一起,轻基自由基具有很强的氧化能力,有机污染物降解光催化氧化的原理是在用紫外光照射下,利用一些催化剂,比如TiO 催化剂产生的轻基自由基可以用来对有机污染物进行氧化。国外进行此类实验比较早,都取得了很好的研究成果。Andrews 采用光氧化法处理TNT废水后,取得了不错的效果,koubek采用 UV-H O 处理难降解有机污染物,这项新的技术获得了发明专利。国内也进行了此方面的实验,姚清照采用纳米结构的T催化剂研究了光催化氧化技术,进行染料废水处理,改善了废水色度大的问题,取得了较好的脱色效果。虽然国内外都取得了一些研究成果,但作为一项新型的处理技术,光化学氧化技术还有许多不完善的地方,没有真正在废水处理中使用。
3、吸附法
吸附法处理废水是通过活性炭 、磺化煤等吸附剂和吸附质间的物理、化学吸附以及交换吸附的综合作用来达到除去污染物的目的。运用活性炭是因为它的特点决定的。吸附性:是一种优良的吸附剂,对水中有机物吸附性强,能吸取大量的物质,对某些重金属也有较强的吸附能力,如铅 铁锌适应性:对水的质量、水的温度及水量有较强的适应能力,对同一种有机污染物的污水,活性炭在高浓度或低浓度时都能够很好的去除。面积上:安装的装置占地面积很小, 自动控制方便,运转管理简单,可再生重复利用,利用率高且不会产生二次污染,也可回收有用的物质。
但是,活性炭生产原料的限制性很大,价格比较昂贵,使用过程中的成本很高,许多企业没有采用,大都以褐煤、焦渣、炉渣和粉煤灰等作为替代原料进行使用,此方法的主要问题就是解决吸附剂的再生,如果能够再生,此方法可以广泛的推广。
4、厌氧生物处理法
废水厌氧生物处理是利用厌氧微生物的代谢过程,在氧气不增加的情况下把有机物转 化为无机物和少量的细胞物质,这些无机物主要包括大量的沼气和水。这种处理方法对于低浓度有机废水,是一种高效节能的处理工艺,而且高浓度有机废水不仅是一种省能的治理手段 , 而且是一种产能方式。
二、改善对策
目前污水的处理工艺主要有以上几种,这些生化处理工艺虽然存在不足,但在常规有机废水处理中也成功的工程化应用案例。在利用生化工艺处理医药化工废水过程中,微生物生长受到严重抑制,不能利用废水中的有机物作为营养进行生长, 因此常规的生化处理技术不能培养出性能良好的污泥。需要进行有效地改进。
1、梯度压力污泥驯化
大量的研究表明, 以目标有毒难降解废水对活性污泥进行适当的驯化,可大大提高污泥对有毒难降解有机物的降解的降解效率。采用何种驯化方法和进程对驯化结果影响很大,研究表明驯化时有毒物质浓度和暴露时间对微生物驯化适应能力有很大的影响。
2、投加高效菌株的生物强化技术
当出现废水中有毒有机污染物毒性较大,极难于进行生物降解时, 降解性微生物增殖的速度比较慢,循环的周期过长, 导致降解效率下降,这个时候,常规的驯化方法已经没有多大的作用,驯化出的活性污泥或生物膜没有高效的降解能力。生物强化技术就是在生物处理系统中增加具有高效降解能力的微生物菌株,通过这些菌株的作用,来改善和提高处理体系,加强对有毒有机污染物的处理效果。
3、共同代谢
一些有毒难降解的有机物,在单独存在作为唯一碳源时,不能被微生物所分解利用,但在系统中有其他易利用基质存在时,这些有毒难降解有机物能被微生物降解,添加目标污染物的类似物质诱导物、某些营养物或提供目标污染物降解过程所需要的因子, 能提高降解性微生物的生长速度和降解活性。
三、结语
水处理方法经过一个世纪的发展,如今已经比较成熟,但是在医药废水处理这一方面,仍然有很大的提升空间,仅靠单一的处理工艺很难使水达标排放,必须对现有的工艺进行联合集成,实现资源的综合利用。不断提高医药企业废水处理的技术水平,抑制废水中具有较强毒性的微生物的生存,消除给人类的生存和发展带来的威胁,改善当前环境是现阶段一个亟待解决的问题。
参考文献:
[1]薛毅.医药化工企业废水处理工艺分析[C].现代工业经济和信息化.2012(8).
[2]程永海.医药化工企业废水处理工艺分析与工程化设计[C].中国石油和化工标准与质量 .2011(8).
[3]胡松.医药化工废水处理工艺分析[C].科技资讯.2008(7).
[4]刘瑞仙,于文彬.医药废水处理方法研究综述[C].生态与环境.2011(5).
关键词: 医药废水;处理工艺;问题;对策
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:
医药废水的成分很复杂、浓度和盐分高、色度和毒性大,含有种类繁多的有机污染物质,这些物质中有大量属于难生化降解的物质,长时间留在环境中。特别是对人类健康危害极大 的“三致 ”,包括致癌、致畸、致突变,即使在水体中浓度低于10- 9 级时仍会严重危害人类健康,采用传统的处理工艺很难达标排放 。对于这些种类繁多, 成分复杂的有机废水的处理方法,仍然是目前国内外水处理的难点和重点。
一、处理工艺
1、内电解法
利用铁屑中铁与石墨组分构成微电解的负极和正极,以充入的污水为电解质溶液 , 在偏酸性介质中, 正极产生具有强还原性的新生态氢能还原重金属离子和有机污染物 。负极生成 具有还原性的亚铁离子 。生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合形成的氢氧化物聚合体以胶体形式存在 , 它具有沉淀、絮凝吸附作用 , 能与污染物一起形成絮体,产生沉淀应用内电解法可去除废水中部分色度和有机物,并且提高废水的生化处理性能, 增加生物处理对有机物的去除效果。
在内电解后,废水的可生化性能明显提高,这主要是由于在内电解的过程中产生的新生态氢和亚铁离子具有较强的还原性,能与废水中的难降解的有机物发生氧化还原反应,破坏其化学结构, 从而提高了生物降解性能 。此外,在电极氧化和还原的同时, 废水中某些有色物质也由于参加氧化还原反应而被降解,从而使废水的色度降低。
2、光化学氧化法
在催化剂作用下, 废水中的有机物可以被强氧化剂氧化分解 ,有机物结构中的双键断裂,由大分子氧化成小分子,小分子进一步氧化成二氧化碳和水,使COD大幅度降低,BOD與CO的比值提高, 增加了废水的可生化性,经深度处理后可达标排放。
用催化氧化法处理医药工业废水,可以克服传统生化处理医药废水的不足,有效地破坏有机物分子的共轭体系, 达到去除COD、提高可生化性的目的,选择催化剂和氧化剂是关键 。
光化学氧化法是一项新型的物化处理技术,此法主要有两种:光激发氧化和光催化氧化。光激发氧化以臭氧、过氧化氢等作为氧化剂,再利用氧化剂的氧化作用和光化学的辐射作用,把两种作用结合在一起,轻基自由基具有很强的氧化能力,有机污染物降解光催化氧化的原理是在用紫外光照射下,利用一些催化剂,比如TiO 催化剂产生的轻基自由基可以用来对有机污染物进行氧化。国外进行此类实验比较早,都取得了很好的研究成果。Andrews 采用光氧化法处理TNT废水后,取得了不错的效果,koubek采用 UV-H O 处理难降解有机污染物,这项新的技术获得了发明专利。国内也进行了此方面的实验,姚清照采用纳米结构的T催化剂研究了光催化氧化技术,进行染料废水处理,改善了废水色度大的问题,取得了较好的脱色效果。虽然国内外都取得了一些研究成果,但作为一项新型的处理技术,光化学氧化技术还有许多不完善的地方,没有真正在废水处理中使用。
3、吸附法
吸附法处理废水是通过活性炭 、磺化煤等吸附剂和吸附质间的物理、化学吸附以及交换吸附的综合作用来达到除去污染物的目的。运用活性炭是因为它的特点决定的。吸附性:是一种优良的吸附剂,对水中有机物吸附性强,能吸取大量的物质,对某些重金属也有较强的吸附能力,如铅 铁锌适应性:对水的质量、水的温度及水量有较强的适应能力,对同一种有机污染物的污水,活性炭在高浓度或低浓度时都能够很好的去除。面积上:安装的装置占地面积很小, 自动控制方便,运转管理简单,可再生重复利用,利用率高且不会产生二次污染,也可回收有用的物质。
但是,活性炭生产原料的限制性很大,价格比较昂贵,使用过程中的成本很高,许多企业没有采用,大都以褐煤、焦渣、炉渣和粉煤灰等作为替代原料进行使用,此方法的主要问题就是解决吸附剂的再生,如果能够再生,此方法可以广泛的推广。
4、厌氧生物处理法
废水厌氧生物处理是利用厌氧微生物的代谢过程,在氧气不增加的情况下把有机物转 化为无机物和少量的细胞物质,这些无机物主要包括大量的沼气和水。这种处理方法对于低浓度有机废水,是一种高效节能的处理工艺,而且高浓度有机废水不仅是一种省能的治理手段 , 而且是一种产能方式。
二、改善对策
目前污水的处理工艺主要有以上几种,这些生化处理工艺虽然存在不足,但在常规有机废水处理中也成功的工程化应用案例。在利用生化工艺处理医药化工废水过程中,微生物生长受到严重抑制,不能利用废水中的有机物作为营养进行生长, 因此常规的生化处理技术不能培养出性能良好的污泥。需要进行有效地改进。
1、梯度压力污泥驯化
大量的研究表明, 以目标有毒难降解废水对活性污泥进行适当的驯化,可大大提高污泥对有毒难降解有机物的降解的降解效率。采用何种驯化方法和进程对驯化结果影响很大,研究表明驯化时有毒物质浓度和暴露时间对微生物驯化适应能力有很大的影响。
2、投加高效菌株的生物强化技术
当出现废水中有毒有机污染物毒性较大,极难于进行生物降解时, 降解性微生物增殖的速度比较慢,循环的周期过长, 导致降解效率下降,这个时候,常规的驯化方法已经没有多大的作用,驯化出的活性污泥或生物膜没有高效的降解能力。生物强化技术就是在生物处理系统中增加具有高效降解能力的微生物菌株,通过这些菌株的作用,来改善和提高处理体系,加强对有毒有机污染物的处理效果。
3、共同代谢
一些有毒难降解的有机物,在单独存在作为唯一碳源时,不能被微生物所分解利用,但在系统中有其他易利用基质存在时,这些有毒难降解有机物能被微生物降解,添加目标污染物的类似物质诱导物、某些营养物或提供目标污染物降解过程所需要的因子, 能提高降解性微生物的生长速度和降解活性。
三、结语
水处理方法经过一个世纪的发展,如今已经比较成熟,但是在医药废水处理这一方面,仍然有很大的提升空间,仅靠单一的处理工艺很难使水达标排放,必须对现有的工艺进行联合集成,实现资源的综合利用。不断提高医药企业废水处理的技术水平,抑制废水中具有较强毒性的微生物的生存,消除给人类的生存和发展带来的威胁,改善当前环境是现阶段一个亟待解决的问题。
参考文献:
[1]薛毅.医药化工企业废水处理工艺分析[C].现代工业经济和信息化.2012(8).
[2]程永海.医药化工企业废水处理工艺分析与工程化设计[C].中国石油和化工标准与质量 .2011(8).
[3]胡松.医药化工废水处理工艺分析[C].科技资讯.2008(7).
[4]刘瑞仙,于文彬.医药废水处理方法研究综述[C].生态与环境.2011(5).