李兆飛
摘 要:在制藥廢水中,由于生產(chǎn)不同的藥物所需不同的原料,加工的工藝問題等,所以制藥廢水的組成十分復(fù)雜。鑒于制藥廢水以上的特點,制藥廢水成為了世界各地很難處理的有機廢水。在我國,制藥廢水是污染最嚴重、最難處理的工業(yè)廢水之一。如何處理制藥廢水,已經(jīng)成為我國環(huán)境保護面臨的難題之一。
關(guān)鍵詞:制藥廢水;處理技術(shù);污染
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)18-0179-02
1 制藥廢水來源
我國是制造大國,我國的制藥業(yè)在全世界都有很強的影響力。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,制藥技術(shù)也不斷提高,制藥行業(yè)得到了很大的發(fā)展。我國現(xiàn)在成為了世界上原料藥第二大的生產(chǎn)國,也成為了原料藥的主要出口國,年產(chǎn)量可以達到90萬t、 1 400多種品種。我國的制藥業(yè)占了全世界3成的產(chǎn)值和產(chǎn)量,而且這個數(shù)字還在不斷上升。在這個產(chǎn)值和產(chǎn)量當中,有一半是出口到國外的。并且,我國在抗生素的生產(chǎn)處于世界的領(lǐng)先地位,我國有350多家企業(yè)生產(chǎn)了占世界產(chǎn)量30%的抗生素藥物。我國是世界上抗生素藥物生產(chǎn)的主要國家。
在制藥行業(yè)迅速發(fā)展的同時,也給我國帶來了很多問題,其中最主要的問題就是制藥廢水的處理問題。制藥生產(chǎn)過程中采用了大量種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的原、輔料,合成路線復(fù)雜,這些物料和產(chǎn)生的副產(chǎn)物隨生產(chǎn)過程排入廢水,使廢水中含有大量有機污染物,其中甚至包括對人類健康有極大危害的“三致”物質(zhì),毒性大,對環(huán)境危害大。并且,由于制藥廢水的工藝和原料有很多種類,制藥廢水也是非常不穩(wěn)定的。
制藥廢水,我們可以把它分為四大類,這四類分別是:各種制劑的生產(chǎn)過程中的洗滌水跟沖洗廢水,合成藥物的廢水,生產(chǎn)抗生素產(chǎn)生的廢水,中成藥生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水。制藥廢水的特點是,其組成十分復(fù)雜、廢水里所含的有機物種類十分多、濃度也很高、毒性也很重、色度不僅深而卻含鹽量也高。在制藥廢水中,由于生產(chǎn)不同的藥物所需不同的原料,加工的工藝問題等,所以制藥廢水的組成十分復(fù)雜。鑒于制藥廢水以上的特點,制藥廢水成為了世界各地很難處理的有機廢水。在我國,制藥廢水是污染最嚴重、最難處理的工業(yè)廢水之一。怎么處理制藥廢水,已經(jīng)成為我國環(huán)境保護面臨的難題之一。
2 制藥廢水的特點
2.1 制藥廢水當中的有機污染物濃度很高
制藥廢水中含有很多在生產(chǎn)過程中不能完全反應(yīng)的原料,例如發(fā)酵殘余基質(zhì)及營養(yǎng)物,溶劑萃取余液及染菌倒罐廢液這些,同時還有大量的副產(chǎn)物。而且,也會有小部分的制藥成品隨著廢水一起流出來。
2.2 制藥廢水當中有很多難以降解的物質(zhì)和藥物成分
難以降解的物質(zhì)不僅難以降解,還帶有有毒物質(zhì),而且在制藥廢水當中還有很多沒處理干凈的藥物成分,比如一些有機溶劑、抗生素等。這些沒處理干凈的藥物大多都很難被降解,并且要是這些殘留物達到一定的濃度后,對微生物也會有一些壞的影響。同時,這些殘留的物質(zhì)會殺死微生物,在生化處理這一環(huán)節(jié),會帶來很大問題。
2.3 制藥廢水的色度高,異味重
在制藥的過程中,由于制藥的需要,在生產(chǎn)過程中會有大量的化學(xué)品和植物作為制藥的原材料,這些原材料在經(jīng)過加工之后,會產(chǎn)生很大量的異味跟很深的色度,而且所產(chǎn)生的色度和異味,在經(jīng)過普通的污水處理技術(shù)處理之后,更加難以除去,對環(huán)境的危害非常大。
2.4 制藥廢水含鹽量很高
由于生產(chǎn)不同的藥物所需不同的原料,加工的工藝問題等,所以制藥廢水的組成十分復(fù)雜。制藥廢水的鹽含量會非常高,含鹽量高變回抑制微生物的產(chǎn)生,
在生化處理中,會使COD的除去效果大打折扣。會導(dǎo)致污泥膨脹,水面出現(xiàn)大量的氣泡,微生物逐漸死亡。
3 制藥廢水的處理方法
3.1 物理法
我們可以把制藥廢水物理處理方法分為過濾法和吸附法。其原理十分簡單,通過一些特有的物理介質(zhì)(能吸附和阻斷物質(zhì))來對廢水中的殘留物進行分離,使水中殘留物大大減少。在分立完之后,這些被分離的物質(zhì)會在殘留在物理介質(zhì)里,這些殘留的物質(zhì)還能進行進一步的的處理。
3.1.1 膜分離法
在過濾的處理技術(shù)中,膜分離法是最常被用到的。膜分離法,就是使用隔膜,通過隔膜的分離作用,讓水跟溶質(zhì)或顆粒物分離。根據(jù)制藥廢水的不同,又可以把膜分離法分為滲析和滲透。
3.1.2 吸附法
在物理法當中,吸附法也是經(jīng)常被用到的處理技術(shù)。在吸附法中,活性炭是一種主要的介質(zhì)。活性炭具有很多孔,在它的表面有很多很細的微孔,正是由于這些原因,活性炭在所有物理介質(zhì)中,它的吸附能力是最強的。根據(jù)活性炭上微孔的大小,我們可以把活性炭分為三種類型:微孔、過濾孔和巨孔。粉末狀活性炭、顆粒狀活性炭、生物活性炭是主要被用到的活性炭種類?;钚蕴恐饕峭ㄟ^物理吸附來吸附物質(zhì)的,所以對于各種不同的變化也非常強的適應(yīng)性,對水中相對分子量在500~ 3 000的有機物如消毒副產(chǎn)物、農(nóng)藥、放射性有機物以及重金屬等具有明顯的去除效果。
3.1.3 氣浮、吹脫法
除了膜分離法和吸附法,物理處理法還有氣浮和吹脫法。這兩種方法,主要是用于工業(yè)廢水的預(yù)處理,多用于脫除水中的溶解性氣體和易揮發(fā)組分,使用的設(shè)備以各種形式的填料塔和板式塔為主。氣浮法的運行成本十分廉價、操作的方法也是簡單易懂,但是受溫度、pH值等外界的影響很大,所以很不穩(wěn)定,不是最佳的選擇。
3.2 化學(xué)法
制藥廢水,很多都是經(jīng)過了普通污水的處理流程,但在制藥生產(chǎn)過程中采用了大量種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的原、輔料,合成路線復(fù)雜,這些物料和產(chǎn)生的副產(chǎn)物隨生產(chǎn)過程排入廢水,使廢水中含有大量有機污染物。這些成分都是很難處理的,這就需要通過化學(xué)法來進行處理,在化學(xué)法的工藝中,強化混凝法和高級氧化法是被常用到的。
3.2.1 混凝法
在制藥廢水中,大部分的污染物都是膠體顆粒,混凝法通過向水中投加化學(xué)藥劑改變膠體表面性質(zhì),使其發(fā)生吸附架橋、電性中和、壓縮雙電層以及網(wǎng)捕卷掃等作用,膠體表面失去電荷,穩(wěn)定性被破壞,分散的顆粒相互接觸后形成絮體在重力或浮力的作用發(fā)生沉降或上浮,從而達到分離目的,是一個包含物理、化學(xué)變化的復(fù)雜過程。
3.2.2 高級氧化法
高級氧化法,指的是在處理過程中,產(chǎn)生出具有很強活性的物質(zhì),通過這些物質(zhì)的活性作用來使污水中的殘留物質(zhì)能更好地被降解。最好的效果就是直接生成水和二氧化碳。以此來實現(xiàn)無污染物的排放。高級氧化法的降解效果很好,很多學(xué)者對高級氧化法做了研究。在高級氧化法中,臭氧氧化法被使用的頻率很高,臭氧能很好的降低污水中的殘留物質(zhì)。
還有一種被常用到的氧化法是電化學(xué)氧化法,這種方法是借助電極,通過電極的電場來對水中的污染物進行分解,使水中產(chǎn)生自由基氧化有機污染物分解的方法,其實質(zhì)是電能與化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化。該工藝同時兼具氧化還原、凝聚、氣浮等功能,能量利用率高、反應(yīng)條件溫和、受季節(jié)氣候影響少、設(shè)備操作簡單且無二次污染。
3.3 生物法
制藥廢水具有生化性差的特點,因為其屬于二級出水(二級出水往往生化性差)。所以我們不能通過使用微生物來進行處理。從現(xiàn)今的技術(shù)來看,生物法是制藥廢水處理技術(shù)當中最為先進的,這個技術(shù)成本低、效率高。如果想要對廢水進行生化處理,就得在用生化法處理廢水前,通過一定的手段來使制藥廢水更適宜生化處理,提高生化性,然后再進行生物處理來降低制藥廢水中的殘留物。
3.3.1 好氧生物處理
好氧生物處理,這項技術(shù)就是利用微生物的新陳代謝,在氧氣充足的條件下,通過新陳代謝來降解廢水中的有機物質(zhì),使廢水更為穩(wěn)定。微生物,在廢水當中,利用廢水中所含的有機物質(zhì)來進行代謝,經(jīng)過一系列復(fù)雜的反應(yīng),把能量逐漸排放出來,最后使這些有機物的能量大大降低,使這些有機物更加穩(wěn)定,從而讓這些有機物無害制藥廢水,基本上都是濃度很高的有機廢水,如果要對制藥廢水進行好氧生物處理的話,就需要對制藥廢水進行稀釋,這樣的話對資源的消耗很大,同時制藥廢水的可生化性差,就算進行生化處理后,排放出的污水也很難達標,所以僅僅使用好氧處理并不被人們經(jīng)常用到,想要用好好氧生物處理技術(shù),我們就得在好氧處理前進行預(yù)處理。好氧處理法有很多種類,具體就是活性污泥法,生物接觸氧化法,氧化溝法等。
3.3.2 厭氧生物處理
厭氧生物處理技術(shù),是通過兼性厭氧菌和專性厭氧菌來將制藥廢水中的有機物,通過生化,把有機物降解為低分子的化合物,然后把這些化合物轉(zhuǎn)化成更易處理的有機物的方法。從目前全世界的情況來看,對于高濃度有機廢水的處理,主要就是用厭氧生物處理。但是僅僅通過厭氧處理后,污水的COD含量還會很高,所以需要進行后期的進一步處理?,F(xiàn)在應(yīng)該提高高效厭氧反應(yīng)器的深入研究,來提高其性能。在制藥廢水的處理當中,應(yīng)用較成功的有復(fù)合式厭氧反應(yīng)器、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、厭氧膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器等。
4 結(jié) 語
制藥廢水的特點是,其組成十分復(fù)雜、廢水里所含的有機物種類十分多、濃度也很高、毒性也很重、色度不僅深而且含鹽量也高。在制藥廢水中,由于生產(chǎn)不同的藥物所需不同的原料,加工的工藝問題等,所以制藥廢水的組成十分復(fù)雜。在我國,制藥廢水是污染最嚴重、最難處理的工業(yè)廢水之一。怎么去應(yīng)對制藥廢水,已經(jīng)成為我國環(huán)境保護的難題之一。然而,如果我們合理的通過運用物理法、化學(xué)法、生物法等制藥廢水處理技術(shù),可以很好的解決這一問題。這樣,不僅僅能讓我國經(jīng)濟得到更好的發(fā)展,同時也能讓環(huán)境惡化的問題得到緩解。
參考文獻:
[1] 范舉紅,劉銳,余素林.等分質(zhì)預(yù)處理強化制藥廢水處理效果的研究[J].中國給水排水,2012,(23).
[2] 趙敏.三維電極法深度處理制藥廢水的研究[D].鄭州:鄭州大學(xué),2012.
[3] 張濤.魯金鳳,馬軍,等.羥基氧化鐵催化臭氧氧化對濾后水鹵乙酸生 成勢的影響[J].環(huán)境科學(xué),2006,(8).
[4] 劉淡,孫德智.高級氧化技術(shù)處理染料廢水的研究進展[J].工業(yè)水處理,2006,(6).
[5] 魏有權(quán),王化軍,張強,等.氣浮法預(yù)處理土霉素廢水的試驗研究[J].過濾 與分離,2003,(1).
[6] 肖宏康,肖書虎.電化學(xué)氧化法處理模擬黃連素制藥廢水的研究[J].環(huán) 境工程學(xué)報,2011,(5).