医药中间体合成及废水处理研究 朱亮 黄纪祥

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:朱亮 黄纪祥
[导读] 高盐废水在医药化工行业生产排放的废水中占有较大比例,由于其性质方面的特征,使得其处理工艺较为复杂,对处理工作提出更高的要求

        海正药业(杭州)有限公司  浙江省杭州市  311421
        摘要:高盐废水在医药化工行业生产排放的废水中占有较大比例,由于其性质方面的特征,使得其处理工艺较为复杂,对处理工作提出更高的要求。如果处理措施控制不当,不仅会造成废水排放指标无法达到行业规范要求,还会对周边环境和居民生活安全带来较为明显的负面影响。
        关键词:医药化工;高盐废水;问题处理


        引言
        医药中间体生产中产生的废水具有高浓度、高盐度、成份复杂、毒性较大等特点,不处理或处理不到位将加剧水污染现状,会更严重威胁到造成环境的污染。传统的物理沉降,物理吸附,生化法等,不仅耗时长,而且处理效果常常不能达标,特别是废水中的盐份无法处理而白白扔掉。医药中间体废水资源化利用装置,实现废水中的水100%的资源化回用,废水中的组份通过进一步处理,达到回用,或变成副产品销售,使危废能够变废为宝,资源化利用,危废的总量大量减少,医药生产更绿色、安全、节能、环保、稳定、可持续生产。
        1医药化工废水的基本特征
        1)无机盐浓度高酸碱性的溶液被大量的用到医药化工生产中,这些溶液在经历化学反应之后会产生大量的无机盐溶液。产生的废水中总盐度的含量有的甚至超过了100000mL/L。其中,氯离子及硫酸根离子等其他无机盐离子在医药废水中的含量是比较高的。已有研究表明,氯离子在水中的浓度较高(超过300mL/L)时,微生物的生长速度便会受到严重的影响。若微生物在水中数量很少或者没有,就无法完成对水中的大分子物质进行有效的分解,这会导致污染膨胀的问题。如果水中的含氧量下降时,水中的微生物的生长便会受到抑制,缺氧情况下便会导致自然微生物的大量死亡,这也同样会对自然环境带来极大的破坏。2)COD和BOD5含量高在化工废水中,COD的浓度要远低于BOD5的浓度,然而在医药化工废水中,COD的浓度和BOD5浓度含量高都比较高。如果医药化工废水没有经过处理之后就排放到水体中,便会消耗正常水体中的大量氧气,这就会引起水体缺氧的情况。一旦水体中没有充足的氧气含量时,水体中的动植物以及微生物便会难以存活,这会对正常的水体也会产生巨大的影响。其次,医药化工废水中会存在着大量的物质并且相当复杂,水体的变化性也是相对较大的,并且高浓度的有机物会在水中大量存在,容易使得水体中的各类营养物质所占比例渐渐失去平衡。所以,医药化工废水在经历过合理化的处理之后,水体达标之后再进行排放,不仅仅会对自然环境产生良好的效应,也会间接的影响到我们的居住生活环境,从而实现人与自然的和谐共处。
        2医药中间体合成及废水处理研究
        2.1主要工艺设备选型
        医药中间体生产设备种类多、单体多,在考虑设备通用性和适用性的原则上,还要考虑设备的密闭、防腐、洁净、清洗等要求。生产过程中涉及主要工艺设备包括反应釜、冷凝器、分离设备(离心、过滤)和干燥器,其他如分装、储存、输送、滴加、真空、氮气、废气、温控、通风等辅助设备应根据不同需要独立考虑。(1)反应釜是反应系统的核心设备,要求结构简单、搅拌效果好、密闭性好,且操作条件可控范围广,适应多样的生产需求。医药中间体生产的反应釜一般以搪玻璃、不锈钢(SS304或SS316L)为主(不同需求可按照4∶1或其他比例配备),其他材质反应釜如哈式合金、钛钢、玻璃、内衬塑或内衬四氟等设备可根据要求单独配置。(2)冷凝器作为反应釜直连的蒸汽冷凝设备,可配备部分反应釜。


冷凝器在满足换热优异、密封良好和足够耐腐蚀性情况下,要求结构简单、清洗方便且不积残存。常用冷凝器材质有玻璃、搪玻璃、不锈钢、哈式合金、石墨、碳化硅等几种;常用冷凝器结构有列管式、盘管式、碟片式、螺旋板式、石墨砌块式等几类。板式换热器传热系数高、结构紧凑、内部无效容积少,是换热操作的首要设备。(3)分离设备主要采用离心机和过滤机,分离设备在考虑物料适用性、分离效果、防腐、密封下,对清洗、清洁以及连续工作等的要求更高。材质选择与其他设备选择类同。离心设备主要采用有三足式大翻盖离心机、下卸料离心机和卧式刮刀离心机等结构,国外进口翻袋离心机因其高昂的价格,国内应用很少。压滤罐、抽滤罐等过滤分离设备及功能更全面的过滤、淋洗、干燥三合一设备均有广泛的应用。(4)干燥设备作为中间体产品生产的最终产品产出设备,其操作温度一般不高,压力多为真空状态,除满足基本的干燥效果、设备防腐、密封等要求外,对残存、清洁、清洗要求十分严格。静态干燥设备主要有真空干燥烘箱和热风循环烘箱,部分特殊项目需配备冻干机。动态干燥设备种类较多,主要应用有双锥干燥器、单锥干燥器、耙式干燥器、球形干燥器、三合一或四合一等设备,相对来说喷雾干燥、沸腾干燥等设备应用较少。
        2.2生物法
        生物法是用微生物的新陈代谢功能,对有机物进行降解转化。生物法对于废水的处理具有较好的效果。但是生物法是需要一个转化的过程,因此在利用生物法过程中分清所用的生物属于厌氧微生物还是好氧微生物。要根据它们的特性来具体处理才能达到较好的处理效果。此外,要注意,用生物法处理废水,还要对水分PH值、营养物质以及温度等所需要的条件给予充分把握,如果所处理的医药化学废水里面所含成分非常复杂,并且毒性交高、难以降解的话,这种情况下,只用生物法处理可能就不会有好的效果。
        2.3积极采用新型处理技术
        目前,医药化工高盐废水的处理技术在国内外都是难点问题,相对而言,我国在这方面的技术发展依然处于落后状态。因此从技术方面进行革新,采用新型处理技术是解决高盐废水处理问题的根本性措施。在实际应用中,除将物理化学法与生化法相结合有效提升处理水平之外,增加铁碳装置、建设光合细菌(PSB)处理系统,也是较为新型的处理技术。铁碳装置原有的应用体系中,是以分离模式运行的,其主要是依托电化学原理,对含有苯环和毒性的高盐废水具有良好的处理效果。新型铁碳装置能够保持较高的活性,有效避免装置运行中的生锈问题,从而达到良好的运行效果。PSB生化系统又被称为耐盐光合菌种,菌种中携带有一定的光色素,在厌氧环境下继续进行光合作用。PSB系统具有处理效果好、处理效率高等特征,对医药化工高盐废水具有良好的处理效果。
        结语
        医药化学废水的有效处理是一项长期而艰巨的任务,对保护环境和造福人类具有重要意义。在废水处理中,您可以走得更远,思考方法,并使用联合处理进一步提高处理效率和效果。目前,虽然有许多新型的加工技术,但价格的性能比并不好,需要不断改进才能更好地推广。此外,考虑到一些新技术的实际应用,还需要解决废水处理项目实施的挑战,从而推动制药行业废水处理方法的进一步发展。

        参考文献:
        [1]徐珊姗.探讨医药化工废水处理技术应用问题及解决方法[J].化工管理,2014(15):118.
        [2]李雨恒.医药化工废水处理技术应用问题与应对[J].科技风,2018(06):144.
        [3]陈昌洁.医药化工废水处理技术应用问题与应对[J].资源节约与环保,2015(02):74.

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