论文部分内容阅读
制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高，特别是生化性很差，且间歇排放，属难处理的工业废水。随着我国医药工业的发展，制药废水已逐渐成为重要的污染源之一，如何处理该类废水是当今环境保护的一个难题。
一、物化处理技术
根据制药废水的水质特点，在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。如混凝法它是通过向废水中投加混凝剂，使其中的胶体微粒等发生凝聚和絮凝（合称混凝）而相互聚结形成较大颗粒或絮凝体，进而从水中分离出来以净化废水的方法。利用混凝沉淀方法去除混合液中的有机物及部分非溶解态的溶媒物质具有较好的效果，但容易产生二次污染。
1、混凝沉淀法 混凝沉淀法是一种常用的预处理方法，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。混凝沉淀法一方面可以有效降低污染物的浓度，另一方面还可以改善废水的生物降解性能。在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。混凝沉淀法的不足之处是：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；氨氮的去除率较低。
2、气浮法 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 吸附法是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。
4、电解法 电解法处理废水因具有高效、易操作等优点而得到人们的重视.同时电解法又有很好的脱色和提高可生化性的效果。
5、膜分离法 膜分离技术的优势在于：其在产生环境效益的同时又可回收有用物质。刘国信等在微孔管表面预涂助滤剂，利用反渗透浓缩技术从抗生素厂废水中回收金霉素的研究，取得了较好的效果。从而为抗生素厂金霉素废水提供了一种新的治理途径。朱安娜[2] 等采用纳滤膜对洁霉素废水进行了分离实验。发现该方法既减少了废水中洁霉素对微生物的抑制作用，又可回收洁霉素，增加了企业的经济效益与社会效益 。
二、化学处理技术
化学法包括铁炭法、化学氧化还原法（Fenton试剂、H2O2、O3）、深度氧化技术等。应用化学方法时，某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染，因此在设计前应做好相关的实验研究工作。
三、生化处理技术
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和好氧相结合的方法才能取得好的处理效果。好氧生物处理有普通活性污泥法、序列间歇式活性污泥法（SBR法）、生物接触氧化法等。厌氧处理中常用工艺有升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧流化床、厌氧折流板反应器等
1、深井曝气法
深井曝气是一种高速活性污泥系统，该法具有氧利用率高、占地面积小、处理效果佳、投资少、运行费用低、不存在污泥膨胀、产泥量低等优点。此外，其保温效果好，处理不受气候条件影响，可保证北方地区冬天废水处理的效果。东北制药总厂的高浓度有机废水经深井曝气池生化处理后，COD去除率達92.7%，可见用其处理效率是很高的，而且对下一步的治理极其有利，对工艺治理的出水达标起着决定性作用。
2、AB法
AB法属超高负荷活性污泥法。AB工艺对BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般均高于常规活性污泥法。其突出的优点是A段负荷高，抗冲击负荷能力强，对pH和有毒物质具有较大的缓冲作用，特别适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水。杨俊仕等采用水解酸化-AB生物法工艺处理抗生素废水，工艺流程短，节能，处理费用也低于同种废水的化学絮凝-生物法处理方法。
3、生物接触氧化法
该技术集活性污泥和生物膜法的优势于一体，具有容积负荷高、污泥产量少、抗冲击能力强、工艺运行稳定、管理方便等优点。很多工程采用两段法，目的在于驯化不同阶段的优势菌种，充分发挥不同微生物种群间的协同作用，提高生化效果和抗冲击能力。在工程中常以厌氧消化、酸化作为预处理工序，采用接触氧化法处理制药废水。哈尔滨北方制药厂采用水解酸化-两段生物接触氧化工艺处理制药废水，运行结果表明，该工艺处理效果稳定、工艺组合合理。随着该工艺技术的逐渐成熟，应用领域也更加广泛。
4、SBR法
SBR法具有耐冲击负荷强、污泥活性高、结构简单、无需回流、操作灵活、占地少、投资省、运行稳定、基质去除率高、脱氮除磷效果好等优点，适合处理水量水质波动大的废水。王忠用SBR工艺处理制药废水的试验表明：曝气时间对该工艺的处理效果有很大影响；设置缺氧段，尤其是缺氧与好氧交替重复设计，可明显提高处理效果；反应池中投加PAC的SBR强化处理工艺，可明显提高系统的去除效果。近年来该工艺日趋完善，在制药废水处理中应用也较多，邱丽君等采用水解酸化-SBR法处理生物制药废水，出水水质达到GB8978-1996一级标准。
四、其它组合工艺
制药废水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，才能稳定达标排放。主要有电解+水解酸化+CASS工艺、微电解+厌氧水解酸化+序批式活性污泥法（SBR）、UASB+兼氧+接触氧化+气浮工艺等。
关于处理制药废水的研究已有不少报道，但由于制药行业原料及工艺的多样性，排放的废水水质千差万别，所以制药废水并没有成熟统一的治理方法，具体选择哪种工艺路线取决于废水的性质。根据该废水的特点，一般应通过预处理以提高废水的可生化性并初步去除污染物，再结合生化处理。目前，开发经济、有效的复合水处理单元是亟待解决的问题。同时，应加强清洁生产的研究，并在处理前期考虑废水是否有回收利用的价值和适当的途径，以达到经济效益和环境效益的统一。
一、物化处理技术
根据制药废水的水质特点，在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。如混凝法它是通过向废水中投加混凝剂，使其中的胶体微粒等发生凝聚和絮凝（合称混凝）而相互聚结形成较大颗粒或絮凝体，进而从水中分离出来以净化废水的方法。利用混凝沉淀方法去除混合液中的有机物及部分非溶解态的溶媒物质具有较好的效果，但容易产生二次污染。
1、混凝沉淀法 混凝沉淀法是一种常用的预处理方法，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。混凝沉淀法一方面可以有效降低污染物的浓度，另一方面还可以改善废水的生物降解性能。在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。混凝沉淀法的不足之处是：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；氨氮的去除率较低。
2、气浮法 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 吸附法是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。
4、电解法 电解法处理废水因具有高效、易操作等优点而得到人们的重视.同时电解法又有很好的脱色和提高可生化性的效果。
5、膜分离法 膜分离技术的优势在于：其在产生环境效益的同时又可回收有用物质。刘国信等在微孔管表面预涂助滤剂，利用反渗透浓缩技术从抗生素厂废水中回收金霉素的研究，取得了较好的效果。从而为抗生素厂金霉素废水提供了一种新的治理途径。朱安娜[2] 等采用纳滤膜对洁霉素废水进行了分离实验。发现该方法既减少了废水中洁霉素对微生物的抑制作用，又可回收洁霉素，增加了企业的经济效益与社会效益 。
二、化学处理技术
化学法包括铁炭法、化学氧化还原法（Fenton试剂、H2O2、O3）、深度氧化技术等。应用化学方法时，某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染，因此在设计前应做好相关的实验研究工作。
三、生化处理技术
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和好氧相结合的方法才能取得好的处理效果。好氧生物处理有普通活性污泥法、序列间歇式活性污泥法（SBR法）、生物接触氧化法等。厌氧处理中常用工艺有升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧流化床、厌氧折流板反应器等
1、深井曝气法
深井曝气是一种高速活性污泥系统，该法具有氧利用率高、占地面积小、处理效果佳、投资少、运行费用低、不存在污泥膨胀、产泥量低等优点。此外，其保温效果好，处理不受气候条件影响，可保证北方地区冬天废水处理的效果。东北制药总厂的高浓度有机废水经深井曝气池生化处理后，COD去除率達92.7%，可见用其处理效率是很高的，而且对下一步的治理极其有利，对工艺治理的出水达标起着决定性作用。
2、AB法
AB法属超高负荷活性污泥法。AB工艺对BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般均高于常规活性污泥法。其突出的优点是A段负荷高，抗冲击负荷能力强，对pH和有毒物质具有较大的缓冲作用，特别适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水。杨俊仕等采用水解酸化-AB生物法工艺处理抗生素废水，工艺流程短，节能，处理费用也低于同种废水的化学絮凝-生物法处理方法。
3、生物接触氧化法
该技术集活性污泥和生物膜法的优势于一体，具有容积负荷高、污泥产量少、抗冲击能力强、工艺运行稳定、管理方便等优点。很多工程采用两段法，目的在于驯化不同阶段的优势菌种，充分发挥不同微生物种群间的协同作用，提高生化效果和抗冲击能力。在工程中常以厌氧消化、酸化作为预处理工序，采用接触氧化法处理制药废水。哈尔滨北方制药厂采用水解酸化-两段生物接触氧化工艺处理制药废水，运行结果表明，该工艺处理效果稳定、工艺组合合理。随着该工艺技术的逐渐成熟，应用领域也更加广泛。
4、SBR法
SBR法具有耐冲击负荷强、污泥活性高、结构简单、无需回流、操作灵活、占地少、投资省、运行稳定、基质去除率高、脱氮除磷效果好等优点，适合处理水量水质波动大的废水。王忠用SBR工艺处理制药废水的试验表明：曝气时间对该工艺的处理效果有很大影响；设置缺氧段，尤其是缺氧与好氧交替重复设计，可明显提高处理效果；反应池中投加PAC的SBR强化处理工艺，可明显提高系统的去除效果。近年来该工艺日趋完善，在制药废水处理中应用也较多，邱丽君等采用水解酸化-SBR法处理生物制药废水，出水水质达到GB8978-1996一级标准。
四、其它组合工艺
制药废水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，才能稳定达标排放。主要有电解+水解酸化+CASS工艺、微电解+厌氧水解酸化+序批式活性污泥法（SBR）、UASB+兼氧+接触氧化+气浮工艺等。
关于处理制药废水的研究已有不少报道，但由于制药行业原料及工艺的多样性，排放的废水水质千差万别，所以制药废水并没有成熟统一的治理方法，具体选择哪种工艺路线取决于废水的性质。根据该废水的特点，一般应通过预处理以提高废水的可生化性并初步去除污染物，再结合生化处理。目前，开发经济、有效的复合水处理单元是亟待解决的问题。同时，应加强清洁生产的研究，并在处理前期考虑废水是否有回收利用的价值和适当的途径，以达到经济效益和环境效益的统一。