制藥廢水的處理技術(shù)研究

隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，許多經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)如制藥、染料、焦化等產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水，尤其是制藥廢水，污染物濃度高、組分復(fù)雜，含有多種復(fù)雜的生化抑制因素，它們一旦進(jìn)入水體，就會(huì)使江河、湖泊受到不同程度的污染，因此如何處理制藥廢水顯得十分重要。

制藥廢水大多數(shù)具有有機(jī)物濃度高、色度高、含難降解和對(duì)微生物有毒性的物質(zhì)、水質(zhì)成分復(fù)雜、可生化性差等特點(diǎn)。廢水中的殘留抗生素和高濃度有機(jī)物使傳統(tǒng)生物處理法很難達(dá)到預(yù)期的處理效果，因殘留抗生素對(duì)微生物的強(qiáng)烈抑制作用使好氧菌中毒，造成好氧處理困難；而厭氧處理高濃度的有機(jī)物又難以滿足出水達(dá)標(biāo)，還需進(jìn)一步處理。制藥廢水的復(fù)雜性與常規(guī)生化處理工藝的高耗、低效性，是導(dǎo)致當(dāng)前大量制藥廢水難以處理和不易達(dá)標(biāo)排放的直接原因。因此，在采用厭氧生化處理和厭氧、好氧生化組合的傳統(tǒng)工藝之前，對(duì)制藥廢水進(jìn)行有效的預(yù)處理，破壞或降解其中的殘留藥物分子及抗生素活性，使其中難以生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)，即消除其對(duì)微生物的抑制作用，提高廢水的可生化性，可以使后續(xù)生物處理的難度大大減少。

1  制藥廢水的處理方法

制藥廢水的處理方法可歸納為以下幾種：物化處理、化學(xué)處理 、生化處理 以及多種方法的組合處理等，各種處理方法具有各自的優(yōu)勢(shì)及不足。

1.1  物化處理

根據(jù)制藥廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，在其處理過程中需要采用物化處理作為生化處理的預(yù)處理或后處理工序。目前應(yīng)用的物化處理方法主要包括混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離法等。

1.1.1  混凝法

該技術(shù)是目前國內(nèi)外普遍采用的一種水質(zhì)處理方法，它被廣泛用于制藥廢水預(yù)處理及后處理過程中。混凝處理的關(guān)鍵在于恰當(dāng)?shù)剡x擇和投加性能優(yōu)良的混凝劑。

1.1.2  氣浮法

氣浮法通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學(xué)氣浮和電解氣浮等多種形式。

1.1.3  吸附法

常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。

1.1.4  膜分離法

膜技術(shù)包括反滲透、納濾膜和纖維膜，可回收有用物質(zhì)，減少有機(jī)物的排放總量。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、無相變及化學(xué)變化、處理效率高和節(jié)約能源。

1.1.5  電解法

該方法處理廢水具有、易操作等優(yōu)點(diǎn)而得到人們的重視，同時(shí)電解法又有很好的脫色效果。

1.2  化學(xué)處理

應(yīng)用化學(xué)方法時(shí)，某些試劑的過量使用容易導(dǎo)致水體的二次污染，因此在設(shè)計(jì)前應(yīng)做好相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究工作。化學(xué)法包括鐵炭法、化學(xué)氧化還原法（fenton試劑、H2O2、O3）、深度氧化技術(shù)等。

1.2.1  鐵炭法

工業(yè)運(yùn)行表明，以Fe-C作為制藥廢水的預(yù)處理步驟，其出水的可生化性可大大提高。

1.2.2  Fenton試劑處理法

亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑，它能有效去除傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)無法去除的難降解有機(jī)物。隨著研究的深入，又把紫外光（UV）、草酸鹽（C2O42-）等引入Fenton試劑中，使其氧化能力大大加強(qiáng)。

1.2.3  氧化法

采用該方法能提高廢水的可生化性，同時(shí)對(duì)COD有較好的去除率。

1.2.4  氧化技術(shù)

又稱氧化技術(shù)，它匯集了現(xiàn)代光、電、聲、磁、材料等各相近學(xué)科的新型研究成果，主要包括電化學(xué)氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和超聲降解法等。其中紫外光催化氧化技術(shù)具有新穎、、對(duì)廢水無選擇性等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合于不飽合烴的降解，且反應(yīng)條件也比較溫和，無二次污染，具有很好的應(yīng)用前景。與紫外線、熱、壓力等處理方法相比，超聲波對(duì)有機(jī)物的處理更直接，對(duì)設(shè)備的要求更低，作為一種新型的處理方法，正受到越來越多的關(guān)注。

1.3  生化處理

生化處理技術(shù)是目前制藥廢水廣泛采用的處理技術(shù)，包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧－厭氧等組合方法。

1.3.1  好氧生物處理

由于制藥廢水大多是高濃度有機(jī)廢水，進(jìn)行好氧生物處理時(shí)一般需對(duì)原液進(jìn)行稀釋，因此動(dòng)力消耗大，且廢水可生化性較差，很難直接生化處理后達(dá)標(biāo)排放，所以單獨(dú)使用好氧處理的不多，一般需進(jìn)行預(yù)處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法(AB法)、接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法(SBR法)、循環(huán)式活性污泥法（CASS法）等。

1.3.2　厭氧生物處理

目前國內(nèi)外處理高濃度有機(jī)廢水主要是以厭氧法為主，但經(jīng)單獨(dú)的厭氧方法處理后出水COD仍較高，一般需要進(jìn)行后處理（如好氧生物處理）。目前仍需加強(qiáng)厭氧反應(yīng)器的開發(fā)設(shè)計(jì)及進(jìn)行深入的運(yùn)行條件研究。在處理制藥廢水中應(yīng)用較成功的有上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧復(fù)合床(UBF)、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）、水解法等。

1.3.3  厭氧－好氧及其他組合處理工藝

由于單獨(dú)的好氧處理或厭氧處理往往不能滿足要求，而厭氧－好氧、水解酸化－好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現(xiàn)出了明顯優(yōu)于單一處理方法的性能，因而在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用。

此外，隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展，膜生物反應(yīng)器(MBR)在制藥廢水處理中的應(yīng)用研究也逐漸深入。MBR綜合了膜分離技術(shù)和生物處理的特點(diǎn)，具有容積負(fù)荷高、抗沖擊能力強(qiáng)、占地面積小、剩余污泥量少等優(yōu)點(diǎn)。盡管在膜污染方面仍存在問題，但隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展，將會(huì)使MBR在制藥廢水處理領(lǐng)域中得到更加廣泛的應(yīng)用。

2  制藥廢水的處理工藝及選擇

制藥廢水的水質(zhì)特點(diǎn)使得多數(shù)制藥廢水單獨(dú)采用生化法處理根本無法達(dá)標(biāo)，所以在生化處理前須進(jìn)行必要的預(yù)處理。一般應(yīng)設(shè)調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量和pH，且根據(jù)實(shí)際情況采用某種物化或化學(xué)法作為預(yù)處理工序，以降低水中的SS、鹽度及部分COD，減少廢水中的生物抑制性物質(zhì)，并提高廢水的可降解性，以利于廢水的后續(xù)生化處理。

預(yù)處理后的廢水，可根據(jù)其水質(zhì)特征選取某種厭氧和好氧工藝進(jìn)行處理，若出水要求較高，好氧處理工藝后還需繼續(xù)進(jìn)行后處理。具體工藝的選擇應(yīng)綜合考慮廢水的性質(zhì)、工藝的處理效果、基建投資及運(yùn)行維護(hù)等因素，做到技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理。

3  制藥廢水中有用物質(zhì)的回收利用

推進(jìn)制藥業(yè)清潔生產(chǎn)，提高原料的利用率以及中間產(chǎn)物和副產(chǎn)品的綜合回收率，通過改革工藝使污染在生產(chǎn)過程中得到減少或消除。由于某些制藥生產(chǎn)工藝的特殊性，其廢水中含有大量可回收利用的物質(zhì)，對(duì)這類制藥廢水的治理，應(yīng)首先加強(qiáng)物料回收和綜合利用。但一般來說，制藥廢水成分復(fù)雜，不易回收，且回收流程復(fù)雜，成本較高。因此，的制藥廢水綜合治理技術(shù)是解決污水問題的關(guān)鍵。

4  結(jié)　語

關(guān)于處理制藥廢水的研究已有不少報(bào)道，但由于制藥行業(yè)原料及工藝的多樣性，排放的廢水水質(zhì)千差萬別，所以制藥廢水并沒有成熟統(tǒng)一的治理方法，具體選擇哪種工藝路線取決于廢水的性質(zhì)。根據(jù)該廢水的特點(diǎn)，一般應(yīng)通過預(yù)處理以提高廢水的可生化性并初步去除污染物，再結(jié)合生化處理。目前，開發(fā)經(jīng)濟(jì)、有效的復(fù)合水處理單元是亟待解決的問題。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)清潔生產(chǎn)的研究，并在處理前期考慮廢水是否有回收利用的價(jià)值和適當(dāng)?shù)耐緩剑赃_(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。