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制药工业废水如何处理?制药废水处理工艺有哪些?

  1引言

  随着社会经济的飞速发展,近年来制药行业不断壮大,已取得了重大成就,但随之产生的制药工业废水成为困扰企业和政府的巨大难题。制药废水的特点主要表现为水质各组分比例不稳定、成分复杂、有毒有害污染物浓度高、色度高、可生化性差及难降解物含量高等,此外水质和水量也非常不稳定。所以如何处理制药废水,使之达到《污水综合排放标准》的要求,是环境保护和企业效益的双重目标。

  2制药废水的处理方法

  不同制药企业由于原料、工艺、废水量、处理程度不同,所选择的处理方法也不尽相同。根据各方法原理,一般归纳为物理法、化学法、生物法。在制药废水处理过程中,采用生物法处理后的废水不能直接排放,通常先采用物理法、化学法进行预处理,改善其可生化性,降低毒性,然后继续进行生物法处理,废水才能达到排放要求。

  2.1物理法

  2.1.1吸附法

  吸附法是依靠多孔性的高分子材料本身具有对污染物、有毒物的高吸附性能,在重力作用下形成沉淀,降低污染物在水中的含量,进而达到净化的目的。常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等,其中活性炭主要包括粉末活性炭(PAC)、颗粒活性炭(GAC)和生物活性炭(BAC)三大类,其吸附属于物理吸附,不受水质、水量和水温的影响,不仅能去除水相中分子量在500~3000的有机物以及重金属,而且还可以有效去除臭味、色度等,应用前景广泛。张鑫等利用非苯乙烯骨架吸附树脂对经CaO絮凝沉淀后的磺胺间甲氧嘧啶类药物废水再次进行深层次处理,废水的COD去除率可达到81.66%,而且树脂可以多次重复套用,吸附性能依然良好。

  2.1.2膜过滤法

  膜过滤法是利用不同性质和孔径大小的半透膜的选择过滤性将废水中的污染物、有毒物质分离。常用的膜过滤法主要包括超滤、微滤和精滤等。虽然此法处理效果显著,能去除绝大部分的污染物,但由于半透膜自身的缺陷,比如比较薄,长时间使用易腐蚀损坏和堵塞,半透膜的效率也随工作时间延长而逐渐降低,而且膜过滤法成本较高,最后直接导致滤液里某些污染物无法完全清除。张春晖等采用陶粒过滤-陶瓷膜组合工艺对已经由生物接触氧化处理后不能达到排放标准的止咳糖浆废水再次进行深层次处理,最终处理后的废水BOD、COD、固体悬浮物(SS)和氨氮指标(NH3-N)均能达到排放标准。

  2.1.3气浮法

  气浮法主要应用于制药废水预处理过程中,化学气浮只适用于悬浮物含量较高的废水的预处理,但不能有效去除废液中可溶性有机物,该法在投資费用、能源消耗、工艺精度、维修等方面都具有优势。例如新昌制药厂选用CAF涡凹气浮装置进行废水处理,在补加其它特定的化学物质之后,废水中CODcr的平均去除率在25%左右。李红云等以含藻类污水为实验对象,分别采用自吸式剪切流微孔微泡发生器气浮实验装置以及电凝聚气浮实验装置对废水进行研究,水样的COD去除率分别达到46.23%和54.24%。

  2.2化学法

  2.2.1沉淀法

  沉淀法是指在废水处理时通过加入某些能够与污染物及有毒物发生反应的化学物质,经沉淀、过滤,最终达到净化的目的。不同于吸附法,该过程有化学反应,属于化学法。王莘淇使用磷酸铵镁沉淀法处理废水,发现在最适的pH条件下,PO43-去除率达90%,NH4+去除率达15%,当加入晶种后可以提升约20%的去除率。此法成本低,却引入新物质,添加量过大会造成二次污染。

  2.2.2高级氧化法

  高级氧化法是一种利用一些活性极强的自由基降解有机污染物,使其转换成易降解的小分子,甚至完全氧化成CO2和H2O的一种环保的处理方法。由于优良的处理效果,目前已受到国内外研究人员的青睐。

  目前,Fenton法主要包括超声波Fenton法、电Fenton法、光Fenton法、微波Fenton法,该法已经被实际应用于生产中,对处理有机废水有着显著作用。Badawy等考查了Fenton和生物联合工艺处理BOD/COD为0.25~0.30的制药废水,朱荣淑等考查了采用Fenton预处理废水,废水中除了吡啶的去除率(约53.3%)较低以外,其它各组分如CH2Cl2、四氢呋喃、DMF、硝基苯、邻甲苯胺的去除率都在92%以上。

  高级的氧化方法中一种常见方法是臭氧氧化法,基于臭氧自身很强的氧化性能,将制药废水中的一些有机分子、发色基团氧化成小分子化合物或直接氧化为CO2和H2O,且大多数的细菌被除去,达到废水处理的目的。此法较环保,且一般不会污染环境,可生化性也大幅度提高,因此臭氧氧化法及其联合技术在废水中被广泛采用。王少俊等采用Fe/C预处理+生化+臭氧生物炭的组合工艺处理高浓度维生素B2生产废水,经处理后的废水已达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)排放要求。

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