制藥廢水處理工藝設(shè)計歸納

1、制藥廢水處理工藝匯總目前，制藥企業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水因成分復(fù)雜、 有機(jī)物含 量高、毒性大、色度深和含鹽量高， 特別是生化性差、 且間歇排放等， 成為是國污染最嚴(yán)重、 最難處理的工業(yè)廢水之一。 筆者總結(jié)了制藥工 業(yè)廢水處理常用的技術(shù)。制藥廢水， 顧名思義，就是制藥廠在生產(chǎn)中成藥或西藥時所產(chǎn)生 的廢水。制藥廢水主要包括抗生素生產(chǎn)（生物制藥）廢水、合成藥物 生產(chǎn)（化學(xué)制藥） 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。制藥廢水的特點藥物的生產(chǎn)過程， 決定了制藥廢水的特點。 藥物的生產(chǎn)是通過化 學(xué)合成工藝和藥用植物中分離提純得到原料藥，其因藥物種類不同， 生產(chǎn)工藝不同且流程

2、復(fù)雜， 原輔材料種類多， 生產(chǎn)過程對原料和中間 體質(zhì)量控制嚴(yán)格，物料凈收率較低，副產(chǎn)品多，導(dǎo)致制藥廢水具有成 分差異大，組分復(fù)雜，污染物量多， COD 高， BOD5 和 CODcr 比 值低且波動大，可生化性很差，難降解物質(zhì)多，毒性強(qiáng)，間歇排放， 水量水質(zhì)及污染物的種類波動大等特點，給治理帶來了極大的困難。制藥廢水的組成我國制藥工業(yè)主要為生物制藥、 化學(xué)制藥和中草藥生產(chǎn)， 對應(yīng)著 上面提到的抗生素生產(chǎn)廢水、合成藥物生產(chǎn)（化學(xué)制藥）廢水、中成 藥生產(chǎn)廢水。生物制藥是采用微生物對各種有機(jī)原料進(jìn)行發(fā)酵、過濾、提煉， 從而生產(chǎn)各種抗生素、 氨基酸及一些藥物中間體； 化學(xué)制藥是采用化 學(xué)反應(yīng)工藝，將有

3、機(jī)原料和無機(jī)原料等制成藥物中間體及合成藥劑； 中草藥生產(chǎn)是對中草藥材進(jìn)行加工、 提取制劑或中成藥， 生產(chǎn)工藝主 要包括原料的前處理和提取制劑。其廢水的來源和組成總結(jié)于下表類型來源組成抗生發(fā)酵濾液、提取的萃余主要含菌絲體、殘余營養(yǎng)物質(zhì)、代產(chǎn)物和有機(jī)溶劑等。素生液、蒸餾釜殘液、吸附廢有機(jī)物濃度很高，COD可高達(dá)500020000mg/L ,產(chǎn)廢液和導(dǎo)管廢液等BOD可達(dá)200010000mg/L, SS濃度則可達(dá)到水5000 23000mg/L, TN 達(dá)到 600 1000mg/L合成合成工藝中因反正步驟含有種類繁多的有毒有害化學(xué)物質(zhì)，如甾體類化合物、藥物多、產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率低而造成硝基類化合物、苯胺類

4、化合物、哌嗪類和氟、汞、鉻廢水的原料損失、副產(chǎn)物，有銅及有機(jī)溶劑乙醇、苯、氯仿、石油醚等有機(jī)物、金機(jī)溶劑等屬和廢酸堿等污染物中成洗滌、煮藥、提純分離、天然生物有機(jī)物，如有機(jī)酸、蔥醌、木質(zhì)素、生物堿、藥生蒸發(fā)濃縮、制劑等工序中單寧、鞣質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類、淀粉等產(chǎn)廢所排出清洗廢水、分離水水、蒸發(fā)冷凝水、藥液流失水等制藥廢水的危害制藥廢水雖然因產(chǎn)品、原料、工藝方法的不同而水質(zhì)各異，但總 的來說，制藥廢水有機(jī)污染物含量高、毒性物質(zhì)多、難生物降解物質(zhì) 多、含鹽量高，是一種危害很大的工業(yè)廢水。隨意排放會對環(huán)境造成 極大危害。1、消耗水中的溶解氧有機(jī)物在水體中進(jìn)行生物氧化分解時，都會消耗水中的溶解氧。 有機(jī)物

5、含量過大就會使水體缺氧或脫氧， 從而造成水中好氧水生物死 亡，厭氧微生物大量繁殖，缺氧消化產(chǎn)生甲烷、硫化氫、醇、氨、胺 等物質(zhì)，進(jìn)一步抑制水生生物，使水體發(fā)黑發(fā)臭。2、破壞水體生態(tài)平衡 某些藥劑及其合成的中間體往往具有一定的殺菌或抑菌作用， 從 而影響水體中細(xì)菌、 藻類等微生物的新代， 并最終破壞這一水體整個 的生態(tài)系統(tǒng)平衡。例如當(dāng)水中含青霉素、四環(huán)素和氯霉素時，可抑制 綠藻的生長。3、藥物代產(chǎn)物對環(huán)境的污染 制藥廢水中污染物之間或與水體中物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 產(chǎn)生新的 污染。例如，亞硝胺類物質(zhì)是一種強(qiáng)致癌物。而在制廢水中如果含有 土霉素、哌嗪、 嗎啉和氨基匹林等物質(zhì)，在酸性介質(zhì)中即可與亞硝酸

6、鈉作用產(chǎn)生二甲基亞硝胺。制藥廢水處理技術(shù)制藥廢水常用的處理方法為：物化法、化學(xué)法、生化法、其他組 合工藝等。由于制藥廢水中含有大量的有機(jī)污染物， 所以制藥廢水的水質(zhì)特 點使得多數(shù)制藥廢水單獨采用生化法處理根本無法達(dá)標(biāo)， 所以在生化 處理前必須進(jìn)行必要的預(yù)處理。一般應(yīng)設(shè)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量和 pH ，且根據(jù)實際情況采用某種 物化或化學(xué)法作為預(yù)處理工序，以降低水中的SS、鹽度及部分COD , 減少廢水中的生物抑制性物質(zhì)， 并提高廢水的可降解性， 以利于廢水 的后續(xù)生化處理。1 、物化法根據(jù)制藥廢水的水質(zhì)特點， 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

7、主要包 括混凝、氣浮、吸附、吹脫、電解、離子交換和膜分離法等。混凝法 混凝法是目前國外普遍采用的一種處理方法，它被廣泛用于制藥 廢水預(yù)處理及后處理過程中，通過投加化學(xué)藥劑，使其產(chǎn)生吸附 中和微粒間電荷、壓縮擴(kuò)散雙電層而產(chǎn)生的凝聚作用，破壞廢水 中膠體的穩(wěn)定性，使膠體微粒相互聚合、集結(jié)，在重力作用下沉 淀。高效混凝處理的關(guān)鍵在于恰當(dāng)?shù)剡x擇和投加性能優(yōu)良的混凝 劑，如硫酸鋁、聚合氯化鐵（鋁） 、聚合硫酸鐵和聚合氯化硫酸鋁 鐵等?；炷齽┑陌l(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。工藝參數(shù)藥劑投加量：PAC投加量125 %。, PAM投加量2-10 mg/L ;混凝沉淀法混凝

8、時間： 1530 min ，沉淀時間： 2555 min ；氣 浮法反應(yīng)時間： 510 min ，氣浮時間： 1025 min 。氣浮法氣浮法， 就是使廢水中能夠產(chǎn)生足夠量的微小氣泡。 使固液氣 三相污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài)， 在表面力和浮力等作用下， 微 小氣泡粘附在欲被去除的污染物顆粒上， 粘合體密度小于水而 上浮到水面， 從而使水中污染物被分離去除。 氣浮法通常包括 充氣氣浮、溶氣氣浮、化學(xué)氣浮和電解氣浮等多種形式。在制 藥工業(yè)廢水處理中，可用于如慶大霉素、土霉素、麥迪霉素等 廢水的處理。吸附法吸附法指利用多孔性固體吸附廢水中污染物， 以回收或去除污 染物，從而使廢水得到凈化的方法。常用的

9、吸附劑有活性炭、 活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。中成藥、米菲司酮、雙氯滅 痛、潔霉素、撲熱息痛、維生素 B6 等產(chǎn)生的廢水常用煤灰或 活性炭吸附作預(yù)處理。電解法電解法是用電解的原理， 使本原廢水中有害物質(zhì)通過電解過程 在陽、陰兩極上分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為無害物質(zhì)。 電解法可以改變廢水中有機(jī)污染物的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，具有高效、 易操作等優(yōu)點，同時又有很好的脫色和提高可生化性的效果。 例如采用電解法預(yù)處理核黃素上清液，COD、SS 和色度的去除率分別達(dá)到 71% 、83% 和 67%0 。膜分離 膜分離法該技術(shù)包括反滲透、納濾膜、纖維膜。優(yōu)點是在產(chǎn)生環(huán)境效益的同時又可回收有用物質(zhì)，設(shè)備簡單、操作

10、方便、處 理效率高、節(jié)約能源。吹脫法當(dāng)氨氮濃度大大超過微生物允許的濃度時， 在采用生物處理過 程中， 微生物受到 NH3 - N 的抑制作用， 難以取得良好的 處理效果。 趕氨脫氮往往是廢水處理效果好壞的關(guān)鍵。 因此在 制藥工業(yè)廢水處理中， 常用吹脫法來降低氨氮含量， 如乙胺 碘呋酮廢水的趕氨脫氮。技術(shù)適用性適用于 NH3-N 濃度高于 5000 mg/L 的廢水。吹脫效果隨 pH 值上升而提高，水溫低時吹脫效果低?？尚泄に噮?shù)停留時間0.51.5 h , pH 811，塔高6米時，氣液比2200 2300 ,布水負(fù)荷率 < 180 m3/m2。污染物削減和排放氨氮去除率 60-90%

11、。2、化學(xué)法采用化學(xué)方法時， 某些試劑過量會導(dǎo)致水體二次污染， 因此在設(shè) 計前應(yīng)做好相應(yīng)實驗研究工作， 且化學(xué)藥品昂貴。 化學(xué)法主要有鐵碳 電解法、臭氧氧化法和 Fenton 試劑法。鐵碳微電解法鐵碳法是在不通電的情況下， 利用填充在廢水中的微電解材料 自身產(chǎn)生 1.2V 電位差對廢水進(jìn)行電解處理，以達(dá)到降解有機(jī) 污染物的目的。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。臭氧氧化法臭氧被認(rèn)為是一種有效的氧化劑和消毒劑， 具有很強(qiáng)的氧化能 力，采用臭氧氧化技術(shù)處理有機(jī)廢水，具有反應(yīng)速度快、無二 次污染等優(yōu)點。能提高抗生素廢水的 BOD / COD，提高廢水 的可生化性，

12、同時對 COD 有較好的去除率。工藝參數(shù)臭氧投加量 2030mg/L ，接觸時間 12 h 。污染物削減及排放可生化性可提高到 BOD5/COD>0.3 ,COD去除率可達(dá)50%。 Fenton試劑處理法亞鐵鹽和雙氧水的組合稱為 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(jī)物。隨著研究的深入，又把紫外光（UV）、草酸鹽（C2O42-）等引入Fenton試劑中， 使其氧化能力大大加強(qiáng)。該方法設(shè)備簡單，易于實現(xiàn)工業(yè)放大， 是一種有較好開發(fā)前景的處理青霉素廢水的方法。可行工藝參數(shù)摩爾濃度 Fe2+ : H2O2=1:3，pH:24，停留時間：25 h。污染物削減及排放C

13、OD去除率可達(dá)60%以上。高級氧化技術(shù)匯集了現(xiàn)代光、電、聲、磁、材料等各相近學(xué)科的最新研究成 果，主要包括電化學(xué)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。3、生化法生化處理技術(shù)是目前制藥廢水廣泛采用的處理技術(shù)。由于制藥廢水中有機(jī)物濃度很高，所以一般需要用厭氧和好氧相結(jié)合的方法才能 取得好的處理效果。下表總結(jié)了厭氧和好氧各個方法的工藝特點：優(yōu)/缺點備注厭上流式厭氧厭氧消化效率咼、結(jié)構(gòu)簡單、通常要求進(jìn)水中SS含量氧污泥床法水力停留時間短、無需另設(shè)污<1000mg/L,適用于高濃度制藥法（UASB 法）泥回流裝置。廢水。中溫(3540 oC)條件下，COD容積負(fù)荷510kg/m3 d。常溫條件下，COD容積負(fù)荷35kg/m3 d。上流式厭氧結(jié)合了 UASB和厭氧濾池(AF)污泥床過濾的優(yōu)點，使反應(yīng)器的性能有了器改善。(UASB+AF)可將有機(jī)大分子降解，改善原COD容積負(fù)荷高于2kg/m3 d , 水的可生化性；反應(yīng)迅速、池HRT 般大于12 ;池可填裝填 子體積小，投資少，并能減少水解酸化法料，推薦采