制药产生的制药废水因其污染物多属于构造复杂、有毒、有害和生物难以降解的有机物质,对水体形成严重的污染。同时制药污水还呈明显的酸、碱性,部分制药污水中含有过高的盐分药厂。制药废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗濯水和冲洗废水四大类。制药废水的特性是成分复杂、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,属于难处置的工业废水。
制药工业废水处理技术可归结为以下几种:物化废水处置、化学废水处置、生化废水处置以及多种办法的组合处置等,各种处置办法具有各自的优势及缺乏。
一、物化废水处置
依据制药废水的水质特性,在其处置过程中需求采用物化处置作为生化处置的预处置或后处置工序。目前应用的物化处置办法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交流和膜分离法等。
1)混凝法
该技术是目前国内外普遍采用的一种水质处置办法,它被普遍用于制药废水预处置及后处置过程中,如硫酸铝和聚合硫酸铁等用于中药废水等。高效混凝处置的关键在于恰当地选择和投加性能优秀的混凝剂。
2)气浮法
气浮法通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种方式。某制药厂采用CAF涡凹气浮设备对制药废水实施预处置,在恰当药剂配合下,COD的均匀去除率在25%左右。
3)吸附法
常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等。武汉健民制药厂采用煤灰吸附-两级好氧生物处置工艺处置其废水。结果显现,吸附预处置对废水的COD去除率达41.1%,并提升了BOD5/COD值。
4)膜分离法
膜技术包括反渗透、纳滤膜和纤维膜,可回收有用物质,减少有机物的排放总量。该技术的主要特性是设备简单、操作便当、无相变及化学变化、处置效率高和节约能源。朱
5)电解法
该法处置废水具有高效、易操作等优点而得到人们的注重,同时电解法又有很好的脱色效果。采用电解法预处置核黄素上清液,COD、SS和色度的去除率分别到达71%、83%和67%。
二、化学废水处置
应用化学办法时,某些试剂的过量运用容易造成水体的二次污染,因而在设计前应做好相关的实验研讨工作。化学法包括铁炭法、化学氧化复原法(fenton试剂、H2O2、O3)、深度氧化技术等。
1)铁炭法
工业运转标明,以Fe-C作为制药废水的预处置步骤,其出水的可生化性可大大提升。楼茂兴等采用铁炭一微电解一厌氧一好氧一气浮结合处置工艺处置甲红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水,铁炭法处置后COD去除率达20%,最终出水到达国度《废水综合排放规范》(GB8978- 1996)- - 级规范。
2) Fenton试剂处置法
亚铁盐和H2O2的组合称为Fenton试剂,它能有效去除传统废水处置技术无法去除的难降解有机物。随着研讨的深化,又把紫外光(UV)、草酸盐(C2O42-)等引入Fenton试剂中,使其氧化才能大大增强。
3)采用该法能提升废水的可生化性
采用该法能提升废水的可生化性,同时对COD有较好的去除率。
4)氧化技术
又称高级氧化技术,它聚集了现代光、电、声、磁、资料等各相近学科的最新研讨成果,主要包括电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法和超声降解法等。其中紫外光催化氧化技术具有新颖、高效、对废水无选择性等优点,特别合适于不饱合烃的降解,且反响条件也比拟温和,无.二次污染,具有很好的应用前景。与紫外线、热、压力等处置办法相比,超声波对有机物的处置更直接,对设备的请求更低,作为-种新型的处置办法,正遭到越来越多的关注。
三、生化废水处置
生化废水处置技术是目前制药废水普遍采用的处置技术,包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧-厌氧等组合办法。
1、好氧生物处置
由于制药废水大多是高浓度有机废水,实施好氧生物处置时普通需对原液实施稀释,因而动力耗费大,且废水可生化性较差,很难直接生化处置后达标排放,所以单独运用好氧处置的不多,一-般需实施预处置。常用的好氧生物处置办法包括活性污泥法、深井曝气法、吸附生物降解法(AB法)、接触氧化法、序批式间歇活性污泥法(SBR法)、循环式活性污泥法(CASS法)等。
(1)深井曝气法
深井曝气是一种高速活性污泥系统,该法具有氧应用率高、占空中积小、处置效果佳、投资少、运转费用低、不存在污泥收缩、产泥量低等优点。此外,其保温效果好,处置不受气候条件影响,可保证北方地域冬天废水处置的效果。东北制药总厂的高浓度有机废水经深井曝气池生化处置后,COD去除率达92.7%,可见用其处置效率是很高的,而且对下一步的管理极端有利,对工艺管理的出水达标起着决议性作用。
(2)AB法
AB法属超高负荷活性污泥法。AB工艺对BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率普通均高于常规活性污泥法。其突出的优点是A段负荷高,抗冲击负荷才能强,对pH和有毒物质具有较大的缓冲作用,特别适用于处置浓度较高、水质水质变化较大的废水。水解酸化AB生物法工艺处置抗生素废水,工艺流程短,节能,处置费用也低于同种废水的化学絮凝生物法处置办法。
(3)生物接触氧化法
该技术集活性污泥和生物膜法的优势于一体,具有容积负荷高、污泥产量少、抗冲击才能强、工艺运转稳定、管理便当等优点。很多工程采用两段法,目的在于驯化不同阶段的优势菌种,充沛发挥不同微生物种群间的协同作用,提升生化效果和抗冲击才能。在工程中常以厌氧消化、酸化作为预处置工序,采用接触氧化法处置制药废水。哈尔滨北方制药厂采用水解酸化-两段生物接触氧化I艺处置制药废水,运转结果标明,该工艺处置效果稳定、工艺组合合理。随着该工艺技术的逐步成熟,应用范畴也愈加普遍。
(4)SBR法
SBR法具有耐冲击负荷强、污泥活性高、构造简单、无需回流、操作灵敏、占地少、投资省、运转稳定、基质去除率高、脱氮除磷效果好等优点,合适处置水量水质动摇大的废水。SBR工艺处置制药废水的实验标明:曝气时间对该工艺的处置效果有很大影响;
设置缺氧段,特别是缺氧与好氧交替反复设计,可明显提升处置效果;
反响池中投加PAC的SBR强化处置工艺,可明显提升系统的去除效果。近年来该工艺日趋完善,在制药废水处置中应用也较多,采用水解酸化SBR法处置生物制药废水,出水水质到达GB8978-1996一级规范。
2、厌氧生物处置
目前国内外处置高浓度有机废水主要是以厌氧法为主,但经单独的厌氧办法处置后出水COD仍较高,普通需求实施后处置(如好氧生物处置)。目前仍需增强高效厌氧反响器的开发设计及实施深化的运转条件研讨。在处置制药废水中应用较胜利的有上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧复合床(UBF)、厌氧折流板反响器(ABR)、水解法等。UASB法UASB反响用具有厌氧消化效率高、构造简单、水力停留时间短、无需另设污泥回流设备等优点。采用UASB法处置卡那霉素、氯酶素、VC、SD和葡萄糖等制药生产废水时,通常请求ss含量不能过高,以保证COD去除率在85%~90%以上。二级串联UASB的COD去除率可达90%以上。