化工合成制药废水处理技术 楚朝峰

发表时间:2020/9/17   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:楚朝峰
[导读] 摘要:化工合成制药废水污染大、含盐量高,是当前污水处理的难点。
        新疆中泰化学阜康能源有限公司
        摘要:化工合成制药废水污染大、含盐量高,是当前污水处理的难点。当前,化工合成制药废水处理技术种类丰富,本文介绍了几种常见的废水处理技术,分析了各类技术的优势和不足。综合本文的论述得知,针对不同种类的废水,适宜采用的处理技术不同,需要做到具体情况具体分析
        关键词:化工合成制药;废水处理技术
        引言
        通过国内外合成制药废水研究对比,物化方法处理合成制药废水时,可有效提高废水的可生化性,但物化处理的成本高;好氧生物处理技术处理合成制药废水,出水水质好,但需要对进水进行稀释才能取得较好的处理效果;厌氧反应器处理合成制药废水时,可适应性强,可处理高浓度的废水,但出水水质需进一步处理。目前国内外的研究重点为高效厌氧反应器的开发及对其进行运行研究,以指导实际工程应用。我国是世界上人口最多的国家,并且近年来人口老龄化趋势逐年增长,人们对医药治疗,诊疗、康复保健的需求也愈来愈大,因此,制药行业得以迅速扩增,规模逐渐扩大,而制药工业的废水是对环境污染程度最为严重的,制药企业如处理不完善,会严重影响人们身体健康,为此探究如何有效处理制药废水,做好环境保护问题一直以来成为制药行业的首要任务。
        一、制药废水的分类与特征
        1.制药工业废水按照污染物性质可分为有机制药工业废水和无机制药工业废水;按照污染物主要成分又可分为酸性废水、碱性废水、含汞废水;按加工对象分类,主要可分为中药制药废水、化药制药废水、生物制药废水;依据《制药工业污染物排放标准》,制药工业废水可分为发酵类、化学合成类、提取类、中药类、生物工程类、混装制剂类六大类。
        2.化学合成制药行业是一种污染非常严重的行业,很多药物是通过化学合成的方法制得的,导致通常带有高盐、高毒、高COD、难降解等特点,而且水质成分复杂,变化较大,这使得对废水的处理颇具困难。为了坚持可持续发展道路,构建“资源保护型,环境友好型”的和谐社会,在化学制药合成过程和废水中应当引入更多新方法新技术,更好的处理废水,从而改善生态环境。
        二、制药废水的危害
        1.制药工业废水不论对人类还是环境都具有较大的危害,应引起我们足够的关注和重视。如废水中含有大量的重金属和有害化学物质,若未按照规定处理排放,人若误食,量少中毒,量多则致死,严重危害了人民的生命和健康。制药工业废水中污染物通常无法降解,具有很强的毒性和致癌、致畸、致突变作用,废水处理不达标,排放到环境中将会不断蓄积,对土壤、水、大气都会造成一定的影响。制药废水中的各种酸、碱、鞣质,及蒽醌类成分,易造成土壤过于酸、碱化,同时对植被的生长和地下水源也造成一定的影响。
        2.大量研究表明,废水中污染物浓度过高会对细菌生长产生抑制,处理难度也更大。目前很多企业都是将各工艺废水进行集中收集,再汇合后期雨水、冷却水进行稀释,使其污染物浓度低于生化处理的生物抑制浓度,再进行排放。此过程中,废水污染物总量没有减少,排污量反而增大,污染物去除的压力传递给了下游的集中式污水处理厂,导致目前国内很多工业园区的污水处理厂运行负荷过大。因此,目前的形势对高浓度污染废水的深度处理技术的需求越来越迫切。随着近年来工业的快速发展,许多国家都面临着淡水资源短缺的危机,废水回用作为一项有效的解决水资源不足的方案已经引起全世界的重视。如能在制药企业的废水处理系统内部开展制药废水回用技术的研究与应用,将能大大节约废水处理成本,减少企业面临的环保压力。


        三、合成制药废水处理技术
        1.物化处理法对于含有有毒物质的化工合成制药废水,最适合应用的方式就是物化处理法,该种方式能够提高处理的可生化性,当前,该种处理方法已经在化工合成制药废水的处理中得到广泛应用,代表性的有吸附法、反渗透法、焚烧法、混凝沉淀法、气浮法、高级氧化工艺法。国内对于物化处理法的应用也取得了丰富的成效,当前我国常用的处理方式有混凝-沉淀法、炉渣吸附法、化学气浮法、焚烧法、反渗透法。其中,混凝-沉淀法适合应用于混合废水的处理上,采用PAC、PFS作为混凝剂,COD去除率可以达到80%以上;炉渣吸附法也适合应用在各类化工合成制药混合废水的处理上,混凝剂采用了80%的炉渣、20%的粉煤灰,将COD去除率提升到90%以上;化学气浮法适合应用在麦迪霉素、土霉素废水的处理上;焚烧法则适合应用在氯霉素生产废水的处理中;反渗透法需要应用卷式反渗透膜,适宜应用于土霉素结晶母液的处理上。
        2.生化处理技术在废水抗生素处理中已经用到了生物好氧处理技术;到1950-1960年,在曝气充氧、混合稀释的活性工艺方面,日本、美国的研究成果十分显著;到1970年,在专门用于废水处理工艺中,如接触氧化、转盘、生物滤池、曝气等,生化处理的应用范围非常广泛。进入1980年后,在活性污泥中,各种变形及SBR工艺如间歇延时循环曝气法、循环式活性曝气等应用成果十分明显。至今,针对在制药废水处理中利用率不高的工艺如CASS、SBR工艺,人们已开始研究氧化沟、UNITANK及MSBR等工艺处理方法,因为好氧生物处理技术对进水的COD浓度要求较低,所以必须要稀释进水,以提升生物处理技术在制药行业中的利用率,进而促使越来越多的研究人员对厌氧处理工艺在合成制药废水中的应用进行高度关注,到1970后期,在制药处理中,厌氧工艺已得到应用,例如美国普强药厂就对其工艺进行了应用。
        3.厌氧处理20世纪70年代后期厌氧工艺在制药工业废水处理中真正得到广泛应用,美国普强药厂首先采用厌氧过滤法处理高浓度制药废水,开始了厌氧处理工艺在制药废水领域的应用,此后有关厌氧处理工艺的研究取得了一系列显著的突破。其中UASB反应器被广泛应用到制药废水处理中,现在UASB处理工艺在各国仍然是制药废水处理的主流工艺,近年来在UASB的基础上又发展了厌氧颗粒污泥膨胀床技术(EGSB)、厌氧流化床(AFB)技术、厌氧折流板(ABR)反应器。欧美众多研究者将这些新型厌氧反应器应用于制药废水的处理研究中并取得了良好的处理效果。
        4.微波处理技术是利用特殊电磁波(波长在1nm到1m之间的)处理制药废水的技术。单独使用该技术效果不明显,通常情况下,结合常规处理效果更好,增加工序增加效果。例如活性炭吸附后的有机物处于活性炭表面,很难再吸附其他有机物,因此,可结合微波处理技术使其表面附着物降解,可实现活性炭的重新吸附。谢祖芳等人曾利用微波处理技术进行净化制药废水,效果显著。光催化氧化法光催化氧化法是一种比较有前途的处理废水方法,是利用n型半导体作为催化剂,在收到紫外光辐射的情况下,形成具有很强氧化能力的电子空穴对,遇到离子表面后,即会在半导体表面形成氧化能力很强的自由基羟基,羟基可以实现多种污染物的氧化。光催化具有简单,高效的优点,它几乎可以实现所有还原性物质的氧化,脱色效果明显,具有利用率较高,没有二次污染,但是关于光的种类目前仍在试验中,采用单一光的效果欠佳,并且距离投入生产还存在一定差距。
        结束语
        合成制药废水是一种高浓度有机废水,水质具有一些特点,例如含有高浓度的有机物、难以进行废水处理以及生物降解等。为了保证合成制药废水达到污水排放的标准,需要对比国内外对合成制药废水进行处理的方法,然后与实际情况相结合选择最为适当的处理技术。
        参考文献:
        [1]宋鑫,任立人,吴丹,相凤欣,孙春宝.制药废水深度处理技术的研究现状及进展[J].广州化工.2018,12:29-31.
        [2]孙亮,王灿,季民,王郭城.内电解-混凝组合技术对合成制药废水的预处理[J].环境化学,2019.07:13ll—1315.
        [3]齐旭东,李志会,康红欣.微波辅助类芬顿技术处理合成类制药废水[J].北京工业大学学报,2018,07:1073—1078
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