制藥工業(yè)廢水處理

1、制藥工業(yè)廢水的處理制藥工業(yè)廢水的處理組長：張坤組員：劉忠明、唐文萌、季田羊六五二一工作室一、制藥廢水行業(yè)的現(xiàn)狀一、制藥廢水行業(yè)的現(xiàn)狀 制藥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢水是公認(rèn)的嚴(yán)重環(huán)境污染源之一。我國制藥工業(yè)存在著企業(yè)數(shù)量與生產(chǎn)品種多但規(guī)模小、布局分散的狀況，在生產(chǎn)工程中還存在著原材料投入量大但產(chǎn)出比小、污染突出的問題。2009 年，我國制藥企業(yè)達(dá)到6807 家，廢水排放量總量達(dá)到52718 萬噸，制藥工業(yè)占全國工業(yè)總產(chǎn)值的1.72%，而制藥廢水占工業(yè)廢水排放總量的2.52%。因此，制藥工業(yè)已被國家環(huán)保規(guī)劃列入重點(diǎn)治理的12 個(gè)行業(yè)之一，制藥工業(yè)產(chǎn)生的廢水則成為環(huán)境監(jiān)測(cè)治理的重中之重。 制藥產(chǎn)生的污

2、水因其污染物多屬于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有毒、有害和生物難以降解的有機(jī)物質(zhì)，對(duì)水體造成嚴(yán)重的污染。同時(shí)工業(yè)污水還呈明顯的酸、堿性，部分污水中含過高的鹽分藥廠。廢水主要包括抗生素生產(chǎn)廢水、合成藥物生產(chǎn)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。其廢水的特點(diǎn)是成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，特別是生化性很差，且間歇排放，屬難處理的工業(yè)廢水。1.01.0 制藥廢水的危害制藥廢水的危害二、藥品生產(chǎn)過程排放的廢水分為四類生產(chǎn)過程排水：如廢濾液、廢母液等輔助過程排水：如工藝?yán)鋮s水等沖洗水：如設(shè)備、地面沖洗水等生活污水：與企業(yè)的人數(shù)有關(guān)，不是主要廢水1432結(jié)合制藥生產(chǎn)工藝和排污

3、特點(diǎn)，可將制藥廢水分為生物發(fā)酵類、化學(xué)合成類、提取類、生物工程類、中藥類及混裝制劑類廢水。三、制藥廢水的分類與特征三、制藥廢水的分類與特征3.1 發(fā)酵類制藥廢水發(fā)酵類制藥生產(chǎn)工藝及污水來源 廢水主要來源于發(fā)酵、過濾、提取過程以及精制過程產(chǎn)生的工藝廢水、沖洗水，以及溶劑回收工序產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水、地面沖洗水和循環(huán)水等。3.2 化學(xué)合成制藥廢水化學(xué)合成制藥生產(chǎn)工藝及污水來源 化學(xué)制藥的反應(yīng)過程千差萬別，因此排水點(diǎn)無法統(tǒng)一概括，大致上包括母液類廢水、沖洗廢水、回收殘液、輔助過程排水以及生活污水等部分。3.3 提取類制藥廢水廢水主要來源于原料清洗廢水、提取廢水、蒸汽冷凝水、精制廢水、設(shè)備清洗水、地面

4、清洗水等部分。3.4 生物工程類制藥廢水廢水來源于生產(chǎn)工藝廢水、實(shí)驗(yàn)室廢水、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物廢水，生產(chǎn)工藝廢水包括微生物發(fā)酵廢液、提取純化工序所產(chǎn)生的廢液或殘余液、發(fā)酵罐排放的洗滌廢水等。產(chǎn)品產(chǎn)量小，水量小，但具有環(huán)境生物安全隱患。3.5 混裝制劑類制藥廢水廢水來源主要包括水劑生產(chǎn)線洗瓶、純水制備過程產(chǎn)生的酸堿廢水，生產(chǎn)設(shè)備及包裝容器洗滌水，廠房地面沖洗水。廢水水質(zhì)較簡(jiǎn)單，屬中低濃度有機(jī)廢水。3.6 中藥類制藥廢水廢水來源于下腳料廢液清洗水，提取工段廢水，設(shè)備清洗水，輔助工段的清洗水。水質(zhì)成分較復(fù)雜，溶解性物質(zhì)、膠體和固體物質(zhì)的濃度都很高；COD、SS濃度高，易于生物處理；水量間歇排放，水質(zhì)波動(dòng)較大，

5、pH值經(jīng)常變化；排放廢水的溫度較高，帶有顏色和中藥氣味。目前制藥廢水采用的處理技術(shù)主要包括化學(xué)法、物理化學(xué)法、好氧生物法、厭氧生物法等多種方法。四、四、 制藥廢水處理技術(shù)及工藝介紹制藥廢水處理技術(shù)及工藝介紹如：化學(xué)處理，高級(jí)氧化技術(shù)、鐵炭法、電解法、Fec法等物化處理，混凝沉淀法、氣浮法、膜分離法等生化處理，厭氧法、好氧法、厭氧好氧聯(lián)合法等新型處理，微波處理法、超聲波處理法等4.1 混凝沉淀法該技術(shù)是目前國內(nèi)外普遍采用的一種水質(zhì)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，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。近年來混凝劑的發(fā)展使得混凝方法效過越來越好。4.2 氣浮法氣

6、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。在處理制藥廢水的時(shí)候，氣浮法一般作為預(yù)處理的手段。4.3 膜分離法膜技術(shù)包括反滲透、納濾膜和纖維膜。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、無相變及化學(xué)變化、處理效率高和節(jié)約能源。通常膜分離法法可回收有用的原料、成品等物質(zhì)，減少有機(jī)物的排放總量。4.4 電解法電解法是一種以改變廢水中有機(jī)污染物的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)為目標(biāo)的物化處理技術(shù)，該法兼有氧化、還原和凝聚、氣浮等多方面功能，電解法處理廢水具有高效、易操作等優(yōu)點(diǎn)而得到人們的重視，同時(shí)電解法又有很好的脫色效果。采用電解法進(jìn)行預(yù)處理，COD、SS和色度的去除率均較高。4.5 吸附法利用多孔性固體

7、吸附廢水中某些污染物，可以對(duì)污染物進(jìn)行回收或去除，常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。4.6 吹脫法當(dāng)廢水中氨氮濃度較高時(shí)，會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生抑制作用，制藥工業(yè)廢水中，經(jīng)常采用吹脫法將氨氮進(jìn)行預(yù)處理，方便后續(xù)生物處理。4.8 高級(jí)氧化技術(shù)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。利用反應(yīng)過程中產(chǎn)生的具有強(qiáng)氧化作用的羥基自由基（HO）進(jìn)行化學(xué)氧化反應(yīng)，可以將大部分物質(zhì)氧化，對(duì)COD去除率很高。4.7 鐵炭法以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。4.9 好氧法由于制藥廢水大多是高濃度有機(jī)廢水，進(jìn)行好氧生物處理時(shí)一般需對(duì)原液進(jìn)

8、行稀釋，因此動(dòng)力消耗大，且廢水可生化性較差，很難直接生化處理后達(dá)標(biāo)排放，所以單獨(dú)使用好氧處理的不多，一般需進(jìn)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、接觸氧化法、SBR法、CASS法等。4.10厭氧法目前國內(nèi)外處理高濃度有機(jī)廢水主要是以厭氧法為主，但經(jīng)單獨(dú)的厭氧方法處理后出水COD仍較高，一般需要進(jìn)行后續(xù)處理（如好氧生物處理）。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(fù)合床(UBF)、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）、水解法等。4.11 厭氧好氧聯(lián)合法由于單獨(dú)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

9、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(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用。常用工藝包括厭氧好氧工藝、水解酸化A/O催化氧化接觸氧化工藝、微電解厭氧水解酸化SBR工藝等工藝。五、制藥廢水處理技術(shù)及選擇五、制藥廢水處理技術(shù)及選擇處理制藥廢水典型的組合工藝絮凝沉淀水解酸化SBR工藝絮凝沉淀水解酸化SBR工藝絮凝沉淀水解酸化SBR工藝絮凝沉淀水解酸化SBR工藝5.1絮凝沉淀水解酸化SBR工藝工藝流程如圖：此工藝將厭氧水解處理作為各種生化處理的預(yù)處理，因不需曝氣, 大大降低了生產(chǎn)運(yùn)行成本, 可提高污水的可生化性, 降低后續(xù)生物處理的負(fù)荷, 大量削減后續(xù)好氧處理工藝的曝氣量, 降低工

10、程投資和運(yùn)行費(fèi)用。5.2 氣浮-水解-好氧工藝工藝流程如圖：利用氣浮法單獨(dú)對(duì)高濃度的生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理，可有效降低廢水的有機(jī)物和COD，有利于進(jìn)行后續(xù)生物處理。水解酸化較好地改善了廢水的可生化性，為后續(xù)的好氧處理提供了條件。水解酸化后廢水經(jīng)過好氧處理，COD去除率較高。有實(shí)驗(yàn)表明在制藥廢水二級(jí)出水的混凝沉淀對(duì)比試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)混凝劑PAC 的最佳混凝條件為投加量為120 mg/L，pH = 8，溫度t = 25 時(shí)，CODCr的去除率可達(dá)74 12%，出水CODCr濃度在38 83 90 58 mg /L 之間，濁度的去除率達(dá)到89 98%?；炷恋砉に嚢l(fā)展較早，因而技術(shù)成熟，具有設(shè)備簡(jiǎn)單，

11、維護(hù)操作容易掌握，運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。但該工藝對(duì)溶解性物質(zhì)的去除率較低，同時(shí)也難以徹底去除水中病原微生物、有毒有害微量污染物和生態(tài)毒性等。膜分離法是在20 世紀(jì)初出現(xiàn)，20 世紀(jì)60 年代后迅速崛起的一門分離技術(shù)。由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級(jí)過濾及過濾過程簡(jiǎn)單、易于控制等的特點(diǎn)，所以該技術(shù)在制藥廢水深度處理中的應(yīng)用得到了人們的關(guān)注。目前膜分離技術(shù)深度處理制藥廢水的研究主要有納濾、微濾、反滲透等。微濾可去除沉淀不能去除的包括細(xì)菌、病毒和寄生生物在內(nèi)的懸浮物。超濾可去除腐殖酸和富里酸等大分子有機(jī)物，反滲透可用于降低礦化度和去除總?cè)芙夤腆w。用超濾和反滲透處理二級(jí)出水

12、不僅能除去懸浮固體和有機(jī)物，而且能去除溶解的鹽類和病原菌等，得到高質(zhì)量的再生水。反滲透對(duì)二級(jí)出水的脫鹽率達(dá)90% 以上，水的回收率70% 左右，COD和BOD 的去除率85%左右，細(xì)菌去除率90% 以上，并且對(duì)含氯化合物、氮化物和磷也有優(yōu)良的脫除性能。但目前膜污染和投資運(yùn)行費(fèi)用較高制約了其在制藥廢水深度處理中的應(yīng)用和發(fā)展。利用浸沒一體式MBR 工藝對(duì)某制藥廠原污水處理工藝出水進(jìn)行了深度處理中試試驗(yàn)，結(jié)果表明，該工藝在DO 質(zhì)量濃度分別為2，4，6mg /L 時(shí)，出水COD 去除率分別為63%， 75%， 80%，出水NH3 N 的去除率分別為88.5%， 93.6%和94%。有實(shí)驗(yàn)表明從上述制藥廢水的深度處理技術(shù)研究不