摘要：在我国医药行业不断发展的条件下，化学制药废水给自然环境造成的污染越来越严重，严重威胁人们的身体健康。化学制药工业一般具有生产规模差异性大、产品种类非常多以及生产工序十分复杂等特点。现阶段，我国化学制药工业产值占所有工业产生的大约1.7%，可是污水排放量所占比例却高达2.0%，化学制药工业已经成了环保治理主要对象之一。基于此，本文就臭氧氧化技术在化药废水处理中的应用进行分析。
关键词：臭氧氧化技术；化药废水处理；应用
一、化学制药废水的水质特点及危害
化学制药废水的成分复杂，COD、BOD值高，有的高达几万甚至几十万，废水一经排入水体中，就会大量消耗水中溶解氧，造成水体缺氧。同时，废水的成分复杂且变化大，有机物种类繁多、浓度高、营养元素比例失调。
化学制药废水中的盐分浓度过高，对微生物有明显的抑制作用。当氯离子超过3000mg/L时，未经驯化的微生物的活性将明显受到抑制，严重影响废水处理的效率，甚至造成污泥膨胀，微生物死亡的现象。此外，废水中存在生物毒性物质废及含有氰、酚或芳香族胺、氮杂环和多环芳香烃化合物等微生物难以降解，甚至对微生物有抑制作用的物质。
制药废水未经处理或处理未达到排放标准而直接进入环境，将造成严重的危害。化学制药废水中难降解有机物含量多，且大多具有较强的毒性和“三致”作用，这些难降解污染物排入水体后，长时间残留在水体中，并通过食物链积累、富集，最终进入人体产生毒性。当有机物含量过大，生物氧化分解所消耗氧的速率超过复氧速率时，将使水体缺氧，从而造成水体中好氧水生物死亡，使厌氧微生物消化产生甲烷、硫化氢等物质，进一步抑制水生生物，使水体发臭。此外，药剂及其合成中间体，往往具有一定的杀菌或抑菌作用，从而影响水体中细菌、藻类等微生物的新陈代谢，并最终破坏整个生态系统的平衡，造成严重的生态问题。
二、利用臭氧氧化技术处理化药废水的工作过程分析
现如今，臭氧氧化技术已然成为废水处理领域的未来趋势，臭氧氧化技术在废水处理领域的运用，其主要优势是可有效降低废水处理工艺中所耗费的各项资金，降低污水处理工艺的运行成本。
臭氧氧化技术在废水处理工艺中的主要作用是可有效降解废水中的各类复杂化学物质，并对其中包含的一些化合物进行良好的结构破坏和处理。在臭氧氧化技术的实际应用过程中需充分考量废水流量及负荷率，并以此两者的实际变化程度作为依据，选取不同的处理方式。若废水具有较高的容积流量且具有较低的负荷率，可直接利用生物处理-臭氧的方法来开展废水处理工作，此种处理方法的操作流程较为简单，具有较强实用性，处理起来也较为方便，臭氧消耗程度较低。若废水处理工作中需用到生物处理-臭氧-生物处理方法，则需在实际应用过程中细致分析臭氧投加量，并对其予以良好管控，通过调节臭氧投加量的方式来提升废水处理过程中污染物质的生物可降解程度。在各领域应用臭氧氧化方法在废水处理操作时需充分考虑所运用处理方法的经济效益，以在使废水处理质量得到保障的同时，降低对各项能源与资金的消耗。
在工业废水处理中，O3和污染物之间的氧化方式主要有两种方式：直接氧化和间接氧化。直接氧化就是O3和污染物直接进行氧化反应；间接氧化就是通过一些技术手段使得O3分解并生成羟基自由基（·OH），再与有机物进行氧化反应。
在直接氧化中，O3分子和污染物之间是选择性反应，且氧化后总有机碳含量下降不明显，主要为将不饱和键破坏，将大分子有机物转化成小分子有机物，整体的氧化程度不高，这些被打碎成小分子的有机物通常具有较高可生化性，在工业应用中也有将O3用作工业废水预处理环节增加废水B／C比的应用场景。在间接氧化中，产生的·OH属于高级氧化中最佳的氧化剂，可以快速氧化甚至矿化水中的有机物，迅速降低水中有机碳含量，氧化过程不具有选择性，对于广泛的难降解有机物有良好的氧化作用。
O3具有杀菌性，通过O3与细胞膜，细胞质及染色体上的蛋白质类有机物的接触氧化，可以迅速使蛋白质失活，起到杀菌除菌的效果。在工业上也有利用臭氧作为工业废气处理的脱硫脱硝及除臭工艺，其本质也是利用O3的氧化性质。在一定的特殊条件下，O3能够使得含有硫醚、胺基、双键或活化的苯环等有机结构的有机物进行降解，如氨甲酰氮草、抗生素及17β-雌二醇等医用药物，这些都能够很容易地和O3分子进行反应。
三、臭氧氧化技术在化药废水处理中的应用分析
1.单独臭氧氧化技术
常规的水处理对水体中有机污染物的去除效果差强人意。因此围绕如何解决水体中有机污染物的问题，诸多学者提出了很多强化去除的技术。在废水深度处理上，化学氧化技术采用二氧化氯、高锰酸钾、过氧化氢等氧化剂，去除水体中的有机物，使得有机污染物在经过处理之后，变成了无机盐等无机化合物。
单独臭氧氧化技术就是一种有效的处理手段，使用臭氧和以臭氧为基础的高级氧化工艺，当前在水处理技术发展中已经成为重要的发展趋势。由于臭氧具有较强的杀菌和氧化能力，对于苯环等具有不饱和、密度大电子云的物质具有较强的氧化除污能力。从国外第一座以臭氧氧化作为处理工艺的水厂投入运行以来，目前在水处理中运用臭氧氧化技术已经拥有百年历史，臭氧通过氢合和氢键作用与水体中的有机污染物发生反应，通过多种途径与有机物等一系列污染因素进行分解，生成自由基等目前水中最强的氧化剂。这种氧化剂能够达到氧化电位2.8v，而且自由基的分解作用能够对所有的有机物都发生，进行瞬时的氧化作用，没有选择性。O3分解出的自由基，进行直接反应，也没有选择物，能够应用于几乎所有的有机物并产生分解化学反应。
2.催化臭氧氧化去除污染物的技术
催化臭氧氧化技术利用臭氧中自由基的直接反应进行有机物分解。反应器体积较大的情况下，臭氧完成绝大部分的分解，考虑采用强化手段，可以缩短分解时间。在工艺选择上一般采用能够提高自由基生成臭氧的氧化工艺，对于水体中衡量有机污染物的去除效能更好。经过学者研究，加入一定量的H2O2，采用单独臭氧氧化工艺能够提高水体中含量。对氯硝基苯的去除效能显著提高。采用活性炭去除水体中恒量的硝基氯苯研究表明，这种臭氧氧化技术加速了臭氧分解，活性炭能够发挥更好的作用，更加提升水体中硝基氯苯等物质的去除效果。
结语：臭氧氧化技术因具有成本低廉、反应速率快、副产物无毒等优势，使得其在水处理领域得到广泛应用和大力推广。在实际应用中，废水种类繁多且成分复杂，各种臭氧氧化技术都有局限性。因此，需要针对性地开发合适的催化剂，探究其反应机理，并设计配套的工艺。此外，还需降低臭氧生产成本以及提高臭氧氧化过程反应活性，以降低臭氧氧化废水处理工艺的成本。随着臭氧氧化技术的持续发展以及成本的逐渐降低，选择合适的催化体系并与多种工艺优化联合使用，将使得臭氧氧化技术在水处理方面发挥巨大的作用。
参考文献
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