化學制藥廢水大多數(shù)具有有機物濃度高、色度高、含難降解和對微生物有毒性的物質(zhì)、水質(zhì)成分復雜、可生化性差等特點。制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一,如何處理該類廢水對于環(huán)境保護的意義重大,直接影響到環(huán)境保護的效果。本文分析了化學合成制藥廢水的特點,對如何做好化學合成制藥廢水處理進行了探討。
制藥行業(yè)是一種污染非常嚴重的行業(yè),制藥廢水大多數(shù)具有有機物濃度高、色度高、含難降解和對微生物有毒性的物質(zhì)、水質(zhì)成分復雜、可生化性差等特點。隨著我國醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展,制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一,如何處理該類廢水對于環(huán)境保護的意義重大。
1、化學合成制藥廢水的特點
(1)COD含量高,成分復雜。化學制藥廢水的COD、BOD5值高,有的高達幾萬甚至幾十萬,但B/C值較低,廢水一經(jīng)排入水體中,就會大量消耗水中溶解氧,造成水體缺氧。同時,廢水的成分復雜且變化大,有機物種類繁多、濃度高、營養(yǎng)元素比例失調(diào)。
(2)存在生物毒性物質(zhì)。廢水中含有氰、酚或芳香族胺、氮雜環(huán)和多環(huán)芳香烴化合物等微生物難以降解,甚至對微生物有抑制作用的物質(zhì)。
(3)無機鹽濃度高。廢水中的鹽分濃度過高對微生物有明顯的抑制作用,當氯離子超過3000mg/L時,未經(jīng)馴化的微生物的活性將明顯受到抑制,嚴重影響廢水處理的效率,甚至造成污泥膨脹,微生物死亡的現(xiàn)象。
2、如何做好化學合成制藥的廢水處理
(1)做好制藥廢水生化前的預(yù)處理?;瘜W制藥廢水的處理多數(shù)采用單一生化法處理不能徹底解決問題,必須進行必要的預(yù)處理。預(yù)處理為降低后續(xù)生物處理難度,在生物處理前必須先進行預(yù)處理,達到排除生物毒性物質(zhì)干擾,降低廢水濃度的目的。首先設(shè)調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)水質(zhì)水量和pH,且根據(jù)實際情況采用特定物化或化學法進行預(yù)處理,提高廢水的可降解性,以利于廢水的后續(xù)生化處理。目前合成制藥廢水生化前預(yù)處理方法主要包括:物化法、生物法等?;瘜W制藥廢水成分復雜,沖擊負荷大,采用化學絮凝進行預(yù)處理,以便減少生物毒性物質(zhì)干擾,降低廢水濃度。利用膜分離法膜技術(shù)對抗生素廢水進行濃縮分離,有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。膜技術(shù)包括反滲透、納濾膜和纖維膜,可回收有用物質(zhì),減少有機物的排放總量。該技術(shù)的主要特點是設(shè)備簡單、操作方便、無相變及化學變化、處理效率高和節(jié)約能源。采用納濾膜對潔霉素廢水進行分離實驗,既減少廢水中潔霉素對微生物的抑制作用,又可回收潔霉素。電解法理廢水具有高效、易操作等優(yōu)點而得到人們的重視,同時電解法又有很好的脫色效果。目前生物法預(yù)處理化學制藥廢水主要采用水解酸化。其原理是在廢水處理中,利用水解酸化來提高廢水的可生化性,也為廢水的后期處理創(chuàng)造良好的條件。預(yù)處理后的廢水,可選取某種厭氧和好氧工藝進行處理。
(2)正確選用制藥廢水處理技術(shù)。制藥廢水處理技術(shù)可歸納為以下幾種:物化處理、化學處理、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。生物處理技術(shù)是目前廣泛采用的制藥廢水處理技術(shù),其中活性污泥法是比較成熟的技術(shù),由于加強了預(yù)處理,改進了曝氣方法,環(huán)保設(shè)備運行穩(wěn)定。采用生物技術(shù)進行制藥污水處理消除有機污染物是為經(jīng)濟的方式,研發(fā)和推廣應(yīng)用的重點大體上有好氧工藝、厭氧工藝和厭氧-好氧組合工藝?;瘜W合成制藥廢水生物毒性大、可生化性差,屬高濃度難降解有機廢水,通??梢钥紤]采用氧化-鐵碳微電解-ABR—UBF-好氧工藝進行處理。
(3)重視制藥廢水的化學處理。應(yīng)用化學方法時,某些試劑的過量使用容易導致水體的二次污染,因此在設(shè)計前應(yīng)做好相關(guān)的實驗研究工作?;瘜W法包括鐵炭法、化學氧化還原法(fenton試劑、H2O2、O3)、深度氧化技術(shù)等。工業(yè)運行表明,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。樓茂興等采用鐵炭—微電解—厭氧—好氧—氣浮聯(lián)合處理工藝處理甲紅霉素、鹽酸環(huán)丙沙星等醫(yī)藥中間體生產(chǎn)廢水,鐵炭法處理后COD去除率達20%,終出水達到國家《廢水綜合排放標準》一級標準。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物。采用該法能提高廢水的可生化性,同時對COD有較好的去除率。氧化技術(shù)又稱氧化技術(shù),它匯集了現(xiàn)代光、電、聲、磁、材料等各相近學科的新研究成果,主要包括電化學氧化法、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、高效、對廢水無選擇性等優(yōu)點,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,超聲波對有機物的處理更直接,對設(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。
(4)做好制藥廢水的生化處理。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。由于制藥廢水大多是高濃度有機廢水,進行好氧生物處理時一般需對原液進行稀釋,因此動力消耗大,且廢水可生化性較差,很難直接生化處理后達標排放,所以單獨使用好氧處理的不多,一般需進行預(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。目前國內(nèi)外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主,但經(jīng)單獨的厭氧方法處理后出水COD仍較高,一般需要進行后處理。目前仍需加強高效厭氧反應(yīng)器的開發(fā)設(shè)計及進行深入的運行條件研究。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)、厭氧復合床(UBF)、厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)、水解法等。由于單獨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,因而在工程實踐中得到了廣泛應(yīng)用。采用厭氧-好氧工藝處理制藥廢水,BOD5去除率達98%,COD去除率達95%,處理效果穩(wěn)定;
(5)隨著科學技術(shù)的不斷進步,我國的制藥廢水處理工藝取得了很大的進步。近年來膜技術(shù)得到了不斷發(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,具有容積負荷高、抗沖擊能力強、占地面積小、剩余污泥量少等優(yōu)點。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,將會使MBR在制藥廢水處理領(lǐng)域中得到更加廣泛的應(yīng)用。
綜上所述,化學合成制藥廢水是一種成分復雜、毒性高、含難降解有機物質(zhì)的有機廢水,目前的處理方法有預(yù)處理-生物處理。工程應(yīng)用以單元處理為主,因此開發(fā)經(jīng)濟、有效的復合水處理單元迫在眉睫。此外,新技術(shù)如膜技術(shù)、生物強化技術(shù)等的應(yīng)用在化學制藥廢水處理方面有更廣闊的應(yīng)用前景。
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