藥品的制造生產(chǎn)過程繁瑣,所需求的輔料不只品種多而且構(gòu)造復(fù)雜,其間會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有害物質(zhì),不同企業(yè)、不同的生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生的廢水污染物成分各不相同,造成制藥廢水有成分復(fù)雜、毒性大、水質(zhì)變化大、可生化性能差等特性,給廢水處置增加了很多艱難??偠灾扑?a href="http://xuelongclub.com.cn/" target="_self">工業(yè)廢水處理已到刻不容緩的地步。
1、制藥廢水的品種
依據(jù)我國(guó)的藥物體系,制藥廢水大致可分為三類:抗生素類生產(chǎn)廢水、化學(xué)合成類生產(chǎn)廢水、中成藥類生產(chǎn)廢水。
2、制藥廢水的去除辦法
制藥廢水具有成分復(fù)雜、有機(jī)污染物濃度高、毒性大、可生化性較差、水質(zhì)動(dòng)搖大等特性,與此同時(shí),由于制藥廢水的排放規(guī)范越來越嚴(yán)厲,常規(guī)的水處置辦法已然不能滿足該廢水的處置達(dá)標(biāo)請(qǐng)求。目前,國(guó)內(nèi)制藥工業(yè)廢水處理的重點(diǎn)在于提升廢水的可生化性以及去除其毒害性和抑菌物質(zhì)。制藥廢水的常規(guī)處置辦法主要有三種。
2.1 物理化學(xué)法
吸附法是一種物理辦法,應(yīng)用吸附劑吸附去除或回收廢水中的某種或多種污染物分子,從而到達(dá)凈化廢水的目的。制藥廢水處置中最常用的吸附劑是活性炭,因其具有極大的比外表積、高度興旺的孔隙構(gòu)造、極強(qiáng)的吸附才能,同時(shí)來源普遍、本錢較低,所以被普遍應(yīng)用?;钚蕴康奈綑C(jī)理以物理吸附為主,化學(xué)吸附為輔。孫瑞杰等以活性炭(AC)和鐵離子改進(jìn)活性炭(Fe-C)對(duì)頭孢拉定溶液(4.0mg/L)實(shí)施吸附,最大吸附量分別可達(dá)5.478mg/g和6.280mg/g。崔鳳國(guó)等投加活性炭(AC)對(duì)制藥廢水中所含有機(jī)物實(shí)施深度處置實(shí)驗(yàn),研討得出,對(duì)分子量在800~1250的微生物代謝產(chǎn)物、富里酸和腐殖酸等物質(zhì),活性炭的吸附去除率均超越90%,效果明顯。
混凝法是指經(jīng)過參加混凝劑和交聯(lián)劑,中和廢水所含膠體的ZETA電位,使得膠體粒子脫穩(wěn),然后在交聯(lián)劑的作用下,污染物分子凝聚成大顆粒,最后經(jīng)過重力作用沉降來到達(dá)去除目的。處置制藥廢水中常用的混凝劑主要有鐵鹽、鋁鹽、聚丙烯酰胺和聚合硫酸鐵等。夏元東等投加以鋁鹽為主的復(fù)合混凝劑處置制藥廢水(COD>1000mg/L、pH值中性),COD去除率超越60%。
微電解法是指將鐵屑和惰性碳粒作為兩級(jí)構(gòu)成微型電池,在廢水中發(fā)作氧化復(fù)原反響,在水中生成具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)(H2O2或·OH),從而氧化合成電極左近的有機(jī)污染物。目前,國(guó)內(nèi)外微電解法中對(duì)制藥廢水實(shí)施預(yù)處置或深度處置的電極資料主要采用鐵碳。馬小蘭采用鐵碳做電極,對(duì)頭孢菌素類抗生素制藥廢水實(shí)施預(yù)處置,實(shí)驗(yàn)得出在最佳條件下,廢水的COD去除率堅(jiān)持在40%~60%,為后續(xù)的生化處置減輕負(fù)荷。
2.2 生物法
制藥廢水具有耐藥菌、可生化性能差的特性,因而對(duì)制藥廢水采用生物法處置前,需求處理這個(gè)問題。在國(guó)內(nèi)的制藥廢水處理中,常用的生物法包括好氧生物處置技術(shù)(曝氣生物濾池)、厭氧生物處置(上流式厭氧污泥床UASB反響器)及厭氧-好氧組合工藝。
劉鋒等采用UASB厭氧反響器處置頭孢類抗生素制藥廢水(進(jìn)水COD的質(zhì)量濃度為14300mg/L),當(dāng)反響器在中溫條件下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后,出水COD的濃度能夠降至小于2500mg/L,COD的去除率可以穩(wěn)定在85%左右。馮津津等在處置某制藥廠廢水時(shí)采用好氧生物處置辦法(兩級(jí)水解酸化-復(fù)合好氧工藝),COD去除率可達(dá)78.2%,NH4+-N的去除率到達(dá)99.3%,效果顯著。李耿以好氧生物處置技術(shù)(曝氣生物濾池為主工藝)處置山東大學(xué)第二醫(yī)院的排放廢水,工藝設(shè)計(jì)牢靠、運(yùn)轉(zhuǎn)出水穩(wěn)定,出水水質(zhì)到達(dá)國(guó)度一級(jí)排放規(guī)范。馬曉力等對(duì)某頭孢類制藥廠的處置工藝厭氧折流板反響器(ABR)實(shí)施了動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)研討。察看發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度控制在(35±0.5)℃,進(jìn)水CODCr負(fù)荷控制在2.67~3.00kg/(m3·d)時(shí),ABR工藝對(duì)該制藥廠廢水CODcr的去除率可達(dá)在50%,且大大提升了該廢水的可生化性,對(duì)廢水后續(xù)的生化處置提供了助力。
2.3 高級(jí)氧化法
高級(jí)氧化技術(shù)(AOPs)是應(yīng)用強(qiáng)氧化性物質(zhì)(如羥基自在基OH·,超氧自在基O2-·,臭氧等)與廢水中的污染物實(shí)施反響,將其變成無毒無害的小分子物質(zhì)的技術(shù)。
芬頓(Fenton)法是指在酸性條件(H+)下應(yīng)用H2O2反響生成的自在基和金屬離子(Fe2+)的共同作用,將水中污染物氧化成小分子后,與Fe2+和Fe3+絮凝成沉淀后實(shí)施去除。Fenton法作為一種成熟工藝,曾經(jīng)在水處置范疇得到普遍的應(yīng)用,在制藥廢水的處置中也占有一席之地。岳秀萍等采用Fenton氧化法對(duì)頭孢抗生素生產(chǎn)過程中排出的廢水實(shí)施預(yù)處置,COD去除率到達(dá)46.1%,且大大提升了該廢水的可生化性,便于后續(xù)的生物處置。影響芬頓氧化效率的影響要素主要是pH、溫度、H2O2和Fe2+的參加量等幾個(gè)方面。芬頓法處置制藥廢水具有操作簡(jiǎn)單、降解率高、處置時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn),但是也存在芬頓試劑本錢較高、污泥產(chǎn)生量大、處置安裝被腐蝕等的問題。
臭氧氧化法是一種依托其本身(O3)的直接氧化作用以及生成的活性自在基的間接氧化作用共同來去除污染物的化學(xué)處置技術(shù)。趙俊娜等對(duì)某制藥廠頭孢類合成廢水的二級(jí)出水實(shí)施深度處置實(shí)驗(yàn),研討得出最佳反響條件為:臭氧通量為21.54mg/min、pH值為10、反響時(shí)間為30min,出水COD可降到112.93mg/L,去除率達(dá)54.83%。郜子興以抗生素的二級(jí)出水為研討對(duì)象,調(diào)查各種工藝對(duì)立生素廢水中有機(jī)物去除的效果,并對(duì)臭氧催化氧化工藝處置抗生素廢水實(shí)施了機(jī)理研討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明,當(dāng)廢水pH為9,雙氧水濃度為4mg/L,臭氧流量為1.0L/min時(shí),廢水COD的去除率可到達(dá)88.74%,到達(dá)《發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物排放規(guī)范》(GB21903—2008)。研討發(fā)現(xiàn),雙氧水協(xié)同臭氧催化氧化-生物活性污泥法處置后的制藥二級(jí)出水無須再實(shí)施后續(xù)處置可直接排放,此結(jié)合工藝具有運(yùn)轉(zhuǎn)周期短、本錢低、能耗少、處置效率高、流程簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
光催化氧化技術(shù)是指在含有能量的光線(太陽光或者紫外光)映照下,催化劑(主要是二氧化鈦及其改性催化劑)產(chǎn)生自在基,氧化降解水中有機(jī)污染物成為小分子物質(zhì)的高級(jí)氧化技術(shù)。光催化劑因遭到光線的激起,產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的活性自在基,進(jìn)而把水中污染物分子氧化成無毒無害的小分子物質(zhì),其具有本錢低、降解徹底、反響溫和、無毒無二次污染等特性,遭到業(yè)界的普遍關(guān)注。張明明等以絮凝為預(yù)處置工藝,以TiO2可見光催化-SBR活性污泥組合工藝為主體工藝來處置某工廠的制藥廢水。運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果標(biāo)明,TiO2光催化技術(shù)能有效降低原制藥廢水的負(fù)荷,大大提升了制藥廢水的可生化性,為后續(xù)采用SBR生化處置提供適合的水質(zhì)。郭佳等以TiO2紫外光催化技術(shù)降解廢水中的頭孢曲松,去除率高于93.4%,效果顯著。通常單一的半導(dǎo)體作為催化劑,具有只能被紫外線激起、禁帶寬度大、光生電子-空穴對(duì)復(fù)合速度快的弊端,限制了其在水處置中的應(yīng)用。研討者努力于對(duì)其實(shí)施改性來提升光催化效率。主要的改性辦法有元素?fù)诫s、外表堆積、資料復(fù)合等。
李雪等亦采用光催化技術(shù)降解頭孢他啶溶液模仿抗生素廢水,研討制備出新型納米氧化鋅/石墨烯復(fù)合物作為光催化劑,得出最佳條件是:ZnO與石墨烯配比為15∶1,催化劑用量為25mg/L,光照時(shí)間為3.5h,pH值為6,對(duì)頭孢他啶溶液的降解率可達(dá)95%。研討者發(fā)現(xiàn)Cu2O-TiO2界面構(gòu)成了異質(zhì)結(jié),有效抑止了光生電子-空穴對(duì)復(fù)合,大大提升光催化效率。
光催化技術(shù)是當(dāng)下的研討熱點(diǎn),為了使光催化劑具備易回收的特性,研討者賦予其磁性。董琪將TiO2與WO3實(shí)施資料復(fù)合,然后負(fù)載在磁基體上,得到新型磁性光催化劑,不只提升了光催化劑活性,還使其具備良好的磁回收才能,處理了催化劑回收的問題。光催化氧化技術(shù)能夠處置制藥廢水,要想完成工業(yè)化應(yīng)用,人們需求合理設(shè)計(jì)大型光催化反響器。其中,如何合理高效應(yīng)用光能、有效別離和回收光催化劑等問標(biāo)題前尚在實(shí)驗(yàn)研討階段。
3、結(jié)論
制藥廢水具有成分復(fù)雜、污染物濃度較高、生物毒性強(qiáng)、水質(zhì)變化大等特性,是一類典型的難生化降解有機(jī)工業(yè)廢水。單一的處置工藝曾經(jīng)不能滿足達(dá)標(biāo)排放的請(qǐng)求,幾種工藝組合運(yùn)用才是當(dāng)下污水處置廠的常態(tài)。通常污水廠的處置工藝都是先經(jīng)過預(yù)處置以改動(dòng)有機(jī)物成分、降低負(fù)荷、提升制藥廢水的可生化性,再分離后續(xù)的生化處置來到達(dá)排放規(guī)范。其中,高級(jí)氧化法(特別是光催化氧化技術(shù))處置制藥廢水是當(dāng)下研討的熱點(diǎn),人們努力于研討開發(fā)出很多新資料來提升催化效率,但大局部研討成果還處于實(shí)驗(yàn)室階段,不能完成工業(yè)化應(yīng)用。如何更高效地處置制藥廢水依然是人們研討的重點(diǎn)。