制药有机废水处理现状及发展趋势分析

发表时间:2021/9/2   来源:《医师在线》2021年21期   作者:陈亮
[导读] 制药生产过程中会产生大量的高浓度有机废水,其成分复杂
        陈亮
        瀚晖制药有限公司   浙江省杭州市  311404
        摘要:制药生产过程中会产生大量的高浓度有机废水,其成分复杂,色素含量大,COD浓度高,可生化性差,对环境危害大,是难处理的工业废水之一。本文阐述了制药废水的分类、特征、危害以及一些常用处理技术如混凝沉淀法、铁碳法、臭氧氧化法、法、活性污泥法的工作机理及优缺点,并展望了制药有机废水处理技术的发展前景。
关键词:有机废水;处理技术;发展前景
1制药废水的分类、特征和危害
        当前的制药大多是通过水融合来制取的,在制取的过程中,企业对于所需药品的提炼纯度可谓是非常高的,但是与之不相关非药品的处理,则不会引起太多的关注。在化学制药的过程中,因原料和工艺不同,所产生的制药废水也不尽相同,导致生产过程中产生各种各样有毒物质的浊水[1]。
        一般而言,制药废水有以下分类:
        (1)合成药物生产排放废水,废水水质变化大,微生物无法或难以进行代谢活动。
        (2)生物法制药生产发酵废水,生物制药是在微生物等的代谢活动下,将原料发酵、过滤、提取成药品。该废水有机物的浓度和抑菌废物浓度较高,同时就目前研究来看,这类废水处理所需花费的成本和技术要求都较为苛刻。
        (3)中成药生产废水,该废水含有结构复杂的高分子有机化合物,很难被生物进行降解,且这些高分子有机物也导致废水有很高的色度,是该废水难以处理的一个问题关键。
        (4)冲洗水,包括设备和地面冲洗水,该废水危害效果不大,但是由于种类的过多,细节较为复杂,所需用到的设备和工艺也较为冗杂[2]。
2制药有机废水处理技术
        2.1物化法.
        在制药废水中,对于大颗粒状性不溶物,可直接采用过滤法将其过滤,对于颗粒较小且难以用过滤方法将其过滤的,这时多采用物化法和化学法来进行除废水,往往需要用到的化学试剂是絮凝剂。
        混凝沉淀法在混凝剂的作用下,微粒表面通过挤压,电子层发生变化,使废水中胶粒碰撞而产生凝聚作用,同时,混凝剂水解后形成具有吸附作用的线性结构的高分子聚合物,吸附废水中的SS形成絮状物。在沉降过程中,能进一步携带周围小颗粒,使废水得到净化。尤筱璐用混凝技术对发酵类制药废水SS和COD处理中得到在聚合氯化铝,阳离子型丙烯酰胺(离子度)时,废水处理效果和性价比最高,此时去除率为。去除率为[3]。
        2.2化学法
        化学法主要包括铁碳法和高级氧化技术。


        铁碳法是以铁或含铁的物质为阳极,以碳阴极,在酸性介质中形成微小的原电池,利用Fe-C间的微电化学反应以及电极引起的吸附、混凝、沉淀等作用净化废水中的污染物。铁碳法常用于难生物降解有机废水的预处理过程,主要受到废水的PH值、反应时间、铁碳比、固液比、铁屑和碳粒粒径、通气量、温度以及内电解材料的影响。研究表明,铁碳法能明显脱除废水中的氯,大大提高含硝基苯、DMF和DMAC等有机废水的可生化性。铁碳法设备简单、操作方便、处理成本低、适用范围广、易于其他方法联用,然而铁屑在酸性介质中长期浸泡后容易板结,导致无法形成Fe2+,而Fe2+和原子H是使有机物发生降解的关键。蔡豆针对传统微电解填料的缺陷,制备强化微电解填料对盐酸四环素废水进行降解,在浓度为50mg/L、120mL废水,初始PH为3,添加量4g,反应3h,全程曝气的条件下,对有机废水的去除率达到最好,为72.5%。高级氧化技术利用游离羟基的强氧化性在氧化还原反应作用下,将污染物转化为CO2、H2O和一些无机离子。一般常用的是臭氧氧化法和Fenton氧化法[4]。
        臭氧氧化法能有效的将有机大分子转化为小分子,同时在处理过程中臭氧可自发分解,不会造成二次污染。研究表明,臭氧氧化法可有效降低废水值。不过该方法运行成本较高,且对反应具有较强的选择性,同时臭氧对于有机物的矿化能力受臭氧量和反应时间的影响十分明显,因此该方法的应用收到了一定限制。
        2.3生物法
        生物法分为好氧生物处理法、厌氧生物处理法和好氧厌氧组合处理法三种类型,这些技术都有不同的优缺点。好氧生物处理法,顾名思义要在有氧的条件下,微生物才能存活,将有机物逐渐分解,代表的放法有活性污泥法、生物膜法。厌氧生物处理法是指微生物在分子氧缺乏或不存在的情况下生长,将废水中有机物转化为CH4和CH2。好氧生物处理在氧气充足的情况下对有机物降解速度快,且降解完全。厌氧微生物对芳香环和苯环的降解更为强烈,但厌氧处理出水的COD依然高于排放标准[5]。
3制药有机废水处理技术的发展前景
        制药有机废水中大量难降解的有机污染物在传统的单一的处理技术下是很难取得成果的,有机污染物的存在对后续的处理工艺有着极大的影响。但是,现在一些企业为了节约处理成本,将产生的废水汇集起来,后期通过雨水等其它水对其不断稀释,这样污染物的浓度将大大降低,直到低于排放标准,再进行排放。但是在这个过程中,相当于质没有变化,而增加了量,这不仅没有给下游的污水处理厂减轻负担,而是增多了处理量,对国家的资源是一种浪费。因此,就当前的情况对高浓度制药废水的深度处理技术的需求更加急迫。
        我国是一个淡水资源缺乏的国家,如果在未来能有成熟有效的技术,可以将废水转化为淡水,并将废水中的有机物回收利用起来,提高资源利用率,可以减少制药过程的成本,对制药行业和其他行业发展将产生一定的促进作用。
结语:在水资源短缺、污染严重的情况下,对制药有机废水进行处理有着极其重要的现实意义。单一的处理方法是达不到我们想要的效果,故而需要我们研究新的技术和探索多种技术进行优化耦合来对其进行处理,也要对传统的方法进行改进,向资源利用最大化,处理成本最低的方向进行研究。
参考文献:
[1]谢秀榜,刘永权,郭梅岚,张丽丽,许国伟.化学合成类制药废水处理技术的现状与展望[J].化工管理,2020(34):104-105.
[2]赵红梅.制药废水的处理技术现状及研究进展[J].中国资源综合利用,2020,38(04):130-132.
[3]李桂淑.改性阴极材料在电芬顿法处理难降解工业废水中的研究[D].天津工业大学,2020.
[4]吴小虎.某制药公司硫酸盐废水处理工艺改造案例的研究[D].南昌大学,2016.
[5]韦上松.国内外制药废水处理技术研究现状概述[J].环球市场信息导报,2014(33):172.
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