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制藥產(chǎn)生的污水因其污染物多屬于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有毒、有害和生物難以降解的有機(jī)物質(zhì),對(duì)水體造成嚴(yán)重的污染。同時(shí)工業(yè)污水還呈明顯的酸、堿性,部分污水中含有過高的鹽分藥廠。廢水主要包括抗生素生產(chǎn)廢水、合成藥物生產(chǎn)廢水、中成藥生產(chǎn)廢水以及各類制劑生產(chǎn)過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。其廢水的特點(diǎn)是成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高,特別是生化性很差,且間歇排放,屬難處理的工業(yè)廢水。
一、制藥廢水處理技術(shù)
制藥廢水的處理技術(shù)可歸納為以下幾種:物化處理、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)勢及不足。
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、吸附、電解、離子交換和膜分離法等。
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,如硫酸鋁和聚合硫酸鐵等用于中藥廢水等?;炷幚淼年P(guān)鍵在于恰當(dāng)?shù)剡x擇和投加性能優(yōu)良的混凝劑。近年來混凝劑的發(fā)展方向是由低分子向聚合高分子發(fā)展,由成分功能單一型向復(fù)合型發(fā)展。劉明華等以其研制的一種復(fù)合型絮凝劑F-1處理急支糖漿生產(chǎn)廢水,在 pH為6.5,絮凝劑用量為300 mg/L時(shí),廢液的COD、SS和色度的去除率分別達(dá)到69.7%、96.4%和87.5%,其性能明顯優(yōu)于PAC(粉末活性炭)、聚丙烯酰胺(PAM)等單一絮凝劑。
工藝流程圖:
1.2 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。武漢健民制藥廠采用煤灰吸附-兩級(jí)好氧生物處理工藝處理其廢水。結(jié)果顯示,吸附預(yù)處理對(duì)廢水的COD去除率達(dá)41.1%,并提高了BOD5/COD值。
工藝流程:
2 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。
2.1 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)AB法
AB法屬超高負(fù)荷活性污泥法。AB工藝對(duì)BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般均高于常規(guī)活性污泥法。其突出的優(yōu)點(diǎn)是A段負(fù)荷高,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),對(duì)pH和有毒物質(zhì)具有較大的緩沖作用,特別適用于處理濃度較高、水質(zhì)水量變化較大的廢水。楊俊仕等采用水解酸化-AB生物法工藝處理抗生素廢水,工藝流程短,節(jié)能,處理費(fèi)用也低于同種廢水的化學(xué)絮凝-生物法處理方法。
工藝流程圖:
(2)生物接觸氧化法
該技術(shù)集活性污泥和生物膜法的優(yōu)勢于一體,具有容積負(fù)荷高、污泥產(chǎn)量少、抗沖擊能力強(qiáng)、工藝運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便等優(yōu)點(diǎn)。很多工程采用兩段法,目的在于馴化不同階段的優(yōu)勢菌種,充分發(fā)揮不同微生物種群間的協(xié)同作用,提高生化效果和抗沖擊能力。在工程中常以厭氧消化、酸化作為預(yù)處理工序,采用接觸氧化法處理制藥廢水。水解酸化-兩段生物接觸氧化工藝處理制藥廢水,該工藝處理效果穩(wěn)定、工藝組合合理。隨著該工藝技術(shù)的逐漸成熟,應(yīng)用領(lǐng)域也更加廣泛。
(3)SBR法
SBR法具有耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)、污泥活性高、結(jié)構(gòu)簡單、無需回流、操作靈活、占地少、投資省、運(yùn)行穩(wěn)定、基質(zhì)去除率高、脫氮除磷效果好等優(yōu)點(diǎn),適合處理水量水質(zhì)波動(dòng)大的廢水。
2.2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)UASB法
UASB反應(yīng)器具有厭氧消化效率高、結(jié)構(gòu)簡單、水力停留時(shí)間短、無需另設(shè)污泥回流裝置等優(yōu)點(diǎn)。采用UASB法處理卡那霉素、氯酶素、VC、SD和葡萄糖等制藥生產(chǎn)廢水時(shí),通常要求SS含量不能過高,以保證COD去除率在85%~90%以上。二級(jí)串聯(lián)UASB的COD去除率可達(dá)90%以上。