制药行业污水处理与回用技术分析
天游8线路检测中心 2018-05-29
制药行业污水主要包括抗生素生产污水、合成药物生产污水、中成药生产污水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗污水四大类。其污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污水。随着我国医药工业的发展，制药污水已逐渐成为重要的污染源之一。采用合适的方法处理不同种类制药污水,同时回收污水中可再生利用的成分,可以在解决其污染问题的同时实现经济效益最大化。
一、制药污水处理技术简介
1.物理处理技术
物化处理不仅可作为生物处理工序的预处理,有时还可作为制药污水的单独处理工序或后处理工序。在制药污水处理中采用的物理法有很多因不同的制药污水而不同。
1.1气浮法
气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附污水中的污染物使其视密度小于水而上浮到水面实现固液或液液分离的过程。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。在制药污水处理中如庆大霉素、土霉素、麦迪赛素等污水的处理,常采用化学气浮法。庆大霉素污水经化学气浮处理后, COD去除率可达50%以上,固体悬浮物去除率可达70%以上
1.2吸附法
吸附法是指利用多孔性固体吸附污水中某种或几种污染物,以回收或去除污染物从而使污水得到净化的方法。常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等。在制药污水处理中常用煤灰或活性炭吸附预处理生产中成药、米菲司酮、双氯灭痛、洁霉素、扑热息痛等产生的污水。
2.化学处理技术
2.1混凝法
向水中投加混凝剂，可使污水中的胶体颗粒失去稳定性,凝聚成大颗粒而沉。通过混凝法可去除污水中的细分散固体颗粒、乳状油及胶体物质等。在制药污水处理中常用的混凝剂有:聚合硫酸铁、氯化铁、亚铁盐、聚合氯化硫酸铝、聚合氯化铝的、聚合氯化硫酸铝铁、聚丙烯酸胺(PAM)等
2.2Fe-C处理法
在酸性介质的作用下，铁屑与炭粒形成无数个微小原电池释放出活性极强的[H]新生态的[H]能与溶液中的许多组分发生氧化还原反应同时还产生新生态的二价Fe,新生态的二价Fe具有较高的活性，生成三价Fe,随着水解反应进行，形成以三价Fe为中心的胶凝体。工业中以Fe-C作为制药污水的预处理步骤运行表明经预处理后污水的可生化性大大提高、效果明显。抗生素药类生产污水难以生物处理，近年来国内外对包括抗生素在内的难降解有机污染物污水采用了光催化降解和其它方法但存在成本高、流程复杂,而采用廉价的铁屑加催化剂处理此类污水，可使COD去除率达到第二类污染物部分行业最高允许排放浓度,并且此法较其它方法经济、稳定。
2.3深度氧化技术
制药污水由于其COD浓度高、色度深以及含有大量的毒害物质,除采用传统的生化及物化处理方法外,污水深度氧化技术有其独特特色。
湿式空气氧化技术是在较高温度(150~350℃和压力(0.5~20MPa)下,以空气或纯氧为氧化剂将有机污染物氧化分解为无机物或小分子有机物的化学过程。
超临界水氧化（SCWO）法实际上湿式氧化法的强化与改进，超临界水氧化技术是在水的超临界状态下进行氧化的工艺过程。超临界水对有机物和氧都是相当好的溶剂，有机物在超临界水富氧均相中进行氧化，在400~600℃下，反应速率很快，几乎能在几秒钟之内相当有效地破坏有机物的结构，反应完全、彻底使有机碳氢完全转化为二氧化碳和水。
3、生物处理技术
3.1加压生化法
加压曝气的活性污泥法提高了溶解氧的浓度,供氧充足,既有利于加速生物降解.又有利于提高生物耐冲击负荷能力。采用加压生化-生物过滤法处理合成制药污水，其中加压生化部分采用加压氧化塔的形式，塔内的压强可达4~5个大气压，水中的溶解氧浓度高达20mg/L以上,结果表明加压生化不仅能够去除大部分有机物而且能够去除大部分挥发酚、石油类与氨氮类,使出水主要污染物的去除率高达80%~90%以上。
3.2生物接触氧化法
生物接触氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的特点具有较高的处理负荷,能够处理容易引起污泥膨胀的有机污水。在制药工业生产污水的处理中，常常直接采用生物接触氧化法或用厌氧消化、酸化作为预处理工序来处理扑热息痛、抗
生素原料药、淄体类激素等制药生产污水。
3.3生物流化床法
生物流化床将普通的活性污泥法和生物滤池法两者的优点融为一体,因而具有容积负荷高、反应速度快、占地面积小等优点。对麦迪霉素、四环毒、卡那莓素等制药污水可釆用生物流化床技术进行处理。
3.4上流式厌氧污泥床(UASB)法
UASB反应器具有厌氧消化效率高、结构简单等优点。UAsB能否高效和稳定运行的关键在于反应器内能否形成微生物适宜、产甲烷活性高、沉降性能良好颗粒污泥。制药行业中UASB法可处理卡那霉素、氯酶素、VC、SD和葡萄糖等，通常要求SS含量不能过高,以保证COD去除率可在85%~90%以上。二级串联UASB的COD去除率可达到90%以上。
3.5固定化微生物法
固定化微生物法是将微生物固定在载体上或定位于限定的空间区域内,并保持其生物功能反复利用。固定化微生物技术已用来处理四环素、阿苯哒唑、扑尔敏、布洛芬等制药生产污水，另外，亦可在SBR中采用固定化微生物技术来处理氮合量高的制药污水。
二、制药污水回用技术研究现状
由于制药污水成分复杂，在处理过程中不易回收,且回收流程复杂,成本较高。但由于某些制药生产工艺的特殊性，其污水中含有大量可回收利用的物质，若采用适当的方法对这类制药污水进行治理，加强物料回收和综合利用,就可以实现环境效益和经济效益的统一。不同类别制药污水成分相差很大,其可回收利用组分也不尽相同,通常可将其划分为无机成分回收、有机成分回收和中水的回用。其中中水回用已经为很多企业所用，经过一系列处理将制药生产污水处理进行再利用，达到节约资源，降低成本的作用。
