制藥廢水處理技術(shù)分類分析

        制藥廢水的處理難點(diǎn)在于廢水中的某些成分有可能抑制微生物的生長(zhǎng)，進(jìn)一步降低廢水的可生化性，使出水不符合排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，提高可生化性是制藥廢水處理過程中面臨的首要問題。目前，制藥廢水的處理方法主要有生化法、化學(xué)法和物理化學(xué)法以及其組合方法。

化學(xué)法

        化學(xué)法是廢水處理的傳統(tǒng)方法，目前以氧化法、電解法以及高級(jí)氧化法等作為制藥廢水的預(yù)處理及$級(jí)處理比較常見。微電解法目前已應(yīng)用于工業(yè)廢水的處理。對(duì)鐵炭微電解系統(tǒng)處理高氮、難降解制藥廢水進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，填料的粒度，pH、鐵碳含量、氣水體積比和停留時(shí)間，影響鐵炭微電解系統(tǒng)的脫氮效率。

        武漢格林環(huán)保有完善的服務(wù)體系和配套的專業(yè)環(huán)境工程團(tuán)隊(duì)，秉著崇高的環(huán)保責(zé)任和義務(wù)長(zhǎng)期維護(hù)提供免費(fèi)的污水處理解決方案，是湖北省工業(yè)廢水運(yùn)營(yíng)管理行業(yè)中的品牌。18年來公司設(shè)計(jì)并施工了上百個(gè)交鑰匙式的污水處理工程。

        化學(xué)法也可作為制藥廢水的深度處理方法研究表明，F(xiàn)enton氧化抗生素廢水2級(jí)處理出水的單因素試驗(yàn)優(yōu)化工藝條件為：H2O2投加量為5mL/L，初始pH為4，F(xiàn)e2+、H2O2摩爾比為1/20，反應(yīng)時(shí)間為60min，實(shí)驗(yàn)證明了Fenton氧化作為抗生素廢水3級(jí)處理的可行性，但在實(shí)際工程中的應(yīng)用還有待考量。

        采用鐵炭微電解法預(yù)處理COD為10.08g/L，pH為8.3，鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%，BOD5約為1400mg/L，B/C為0.14的高含鹽制藥廢水，優(yōu)化反應(yīng)條件：pH為4.5，鐵投加量40g/L，鐵炭質(zhì)量比1：1，反應(yīng)時(shí)間4h，COD去除率可達(dá)40%以上，并可以提高廢水的可生化性。該法處理設(shè)備簡(jiǎn)單、易制作、操作方便、處理成本較低、適用范圍廣、易于同其他方法聯(lián)合使用等特點(diǎn)。

        采用三維電極法對(duì)河南鄭州某制藥廠維生素制藥廢水深度處理進(jìn)行試驗(yàn)研究，優(yōu)化工藝參數(shù)：電解電壓為10V，極板間距8cm，電解時(shí)間20min，初始pH為4，此時(shí)COD和色度的最大去除率分別為59.5%和93.57%，但是酸性環(huán)境中可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)電極和反應(yīng)槽的腐蝕作用，所以尋求適合的催化劑，使反應(yīng)在不調(diào)節(jié)pH或者在稍偏酸的環(huán)境中也有較好的處理效果，從而降低運(yùn)行的成本。

        研究表明，KMnO4氧化法預(yù)處理中草藥制藥廢水的優(yōu)化反應(yīng)條件為：KMnO4投加量13mg/L，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時(shí)間25min，pH為6，預(yù)氧化法為后續(xù)處理減輕了很大難度，但是由于反應(yīng)溫度過高，給實(shí)際應(yīng)用提出了新的問題。

        以某制藥廠廢水為研究對(duì)象，對(duì)O3/H2O2處理制藥廢水的影響因素進(jìn)行試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，在深度處理進(jìn)水COD約為480mg/L時(shí)，優(yōu)化工藝參數(shù)：pH為9，臭氧投加量1247mg/(L·h)，處理時(shí)間4.5h，COD去除率可達(dá)到83%。利用UV-A/TiO2光催化氧化法降解制藥廢水中抗生素類藥物雙氯芬酸等有機(jī)污染物，主要研究了催化劑的種類和負(fù)荷、雙氯芬酸的初始含量及H2O2的用量等因素對(duì)處理效果的影響。

物化法

        物化處理法通常情況下是用于高含量或生化性較差制藥廢水的預(yù)處理，也可用于后續(xù)的深度處理。主要的物理化學(xué)處理方法有混凝、吸附、氣浮、離子交換及膜分離法等。研究了混凝-微濾預(yù)處理后采用反滲透和納濾處理制藥廢水，出水效果很好，污染物去除率基本達(dá)到100%，并成功進(jìn)行了膜清洗。

        對(duì)納濾膜深度處理抗生素制藥廢水的效果進(jìn)行試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，在相同條件下，DK膜的通量隨時(shí)間的下降幅度較小，截留率較大;混凝是目前比較成熟的一項(xiàng)廢水處理技術(shù)，通常作為預(yù)處理工藝。采用混凝沉淀工藝預(yù)處理某制藥企業(yè)中高含量制藥廢水，COD的去除率可達(dá)到40%以上。隨著溶質(zhì)含量或溶液溫度的升高，納濾膜的通量下降幅度增大，截留率增大。

        膜分離技術(shù)可精細(xì)到分子水平，在污染物分離過程中無需添加任何藥劑，且無任何相變，在制藥廢水深度處理方面有很大的發(fā)展空間。研究ABR-MBR聯(lián)合工藝處理高含量制藥廢水，進(jìn)水COD為2500mg/L左右，可生化性差，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

生化法

        生化法主要是通過微生物代謝作用降解污水中的有機(jī)污染物，目前應(yīng)用比較多的是UASB及其組合工藝。UASB厭氧反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)緊湊、有機(jī)負(fù)荷大、無需機(jī)械攪拌、處理效果好以及投資省等優(yōu)點(diǎn)，在高含量制藥廢水以及其他工業(yè)廢水的處理中得到了廣泛的應(yīng)用。

        SBR生化系統(tǒng)是很有代表性的厭氧好氧系統(tǒng)，其運(yùn)行操作相對(duì)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用合理，對(duì)于高含量制藥廢水的處理己形成較成熟的工藝控制參數(shù)。采用一體式膜生物反應(yīng)器(SMBR)中試，研究其對(duì)高含量制藥廢水的處理效果，結(jié)果表明，該反應(yīng)器可在低污泥產(chǎn)率較高的容積負(fù)荷條件下運(yùn)行，ρ(VSS)/ρ(SS)和Y0隨著HRT的減小呈下降趨勢(shì)。

        研究用水解酸化調(diào)節(jié)池+UASB+SBR工藝處理金黃色素廢水，進(jìn)水COD為2.8~16.5g/L，SS的質(zhì)量濃度為600~1550mg/L，屬高含量制藥廢水，處理后的出水COD小于1g/L，COD去除率穩(wěn)定在85%以上。

        介紹了升流式厭氧反應(yīng)器處理制藥廢水的工程實(shí)例，處理效果較好。但是存在一定的問題，由于其有機(jī)物成分復(fù)雜，限制了反應(yīng)器的HRT，而理想的出水效果需要較長(zhǎng)的HRT。研究厭氧氨氧化(ANAMMOX)工藝處理高氮制藥廢水，處理效果較好，為高氮制藥廢水的達(dá)標(biāo)排放提供了科學(xué)依據(jù)。

        UASB采用水解酸化預(yù)處理、深井曝氣法為主體工藝處理某制藥廠的激素類制藥廢水，當(dāng)進(jìn)水COD為8~10g/L、BOD5為4.8~6.0mg/L、pH為4~6、氨氮的質(zhì)量濃度約300mg/L時(shí)，出水COD≤500mg/L、BOD5≤300mg/L，出水水質(zhì)可達(dá)到GB8978-1996的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。采用預(yù)處理-UASB-A/O工藝處理成分復(fù)雜的藥物廢水，出水COD、BOD5可滿足GB21904-2008要求，預(yù)處理采用微電解技術(shù)，使COD得到有效地去除，并且提高了廢水的可生化性，同時(shí)還有良好的脫色效果。其他組合工藝

        由于制藥廢水具有難降解的特點(diǎn)，單一處理工藝有時(shí)不能保證出水效果，因此國(guó)內(nèi)外采用組合工藝處理制藥廢水的研究都比較多。組合工藝主要以化學(xué)法和生物法為主體工藝進(jìn)行展開，達(dá)到較好的處理效果。微電解-混凝組合工藝預(yù)處理制藥廢水，生物處理和活性炭吸附深度處理的研究表明，微電解混凝預(yù)處理可減少污染物的毒性，提高廢水可生化性，生物處理去除大部分的COD，活性炭吸附法作為處理進(jìn)一步去除剩余的非生物降解的顆粒。預(yù)處理后COD和SS的去除率分別為66.9%和98.9%，組合處理工藝的COD去除率達(dá)96%，出水水質(zhì)達(dá)到GB8978-1999三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)各項(xiàng)指標(biāo)。

        采用超聲波混凝工藝處理某藥業(yè)的制藥廢水，制藥廢水COD為6~9g/L，pH為5左右。在超聲波輻射時(shí)間為1000s，PAC投加量為0.3g/L時(shí)處理效果最佳，COD和NH3-N的去除率分別為61.24%、58.63%。施加超聲波，可加快廢水中有機(jī)物的熱運(yùn)動(dòng)、提高比表面積，有機(jī)物與混凝劑碰撞形成共沉物的速率提高，從而強(qiáng)化混凝效果。

        單獨(dú)采用一般的好氧工藝處理高含量制藥廢水，對(duì)有機(jī)物含量有一定的限制，有機(jī)物含量過高會(huì)對(duì)好氧微生物有一定抑制作用，也容易出現(xiàn)供氧不足的狀況，曝氣電耗大，氧利用率低，處理效果不理想。

        采用Fenton氧化-混凝沉淀-水解酸化-好氧工藝處理COD為高達(dá)16~20g/L的制藥廢水，好氧工藝之前去除了部分COD并提高了可生化性，再與低COD為1.8~2.2g/L的設(shè)備清洗排水和生活污水混合，最后經(jīng)過好氧工藝處理，出水COD達(dá)標(biāo)。Fenton以其氧化快速、省時(shí)節(jié)能、不帶入新的污染物、礦化度高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)受到廣大學(xué)者的青睞，以Fenton為主體的聯(lián)合工藝更是近年來研究的熱點(diǎn)。

        采用催化氧化預(yù)處理+水解酸化+接觸氧化組合工藝處理合成類制藥廢水，進(jìn)水COD=25g/L，預(yù)處理后COD去除率為85%，處理后出水COD≤0.5g/L，pH為6~9，該系統(tǒng)合理的流程組合充分體現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)的合理性和先進(jìn)性，并能有效的達(dá)到處理制藥廢水的目的。

        以100mL的硝基苯原水為研究對(duì)象，采用微波-Fenton工藝得到優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件為：微波輻照功率為125W，輻照時(shí)間為5min，F(xiàn)e3+的濃度為20mmol/L，腐殖酸的質(zhì)量濃度為20mg/L，H2O2的濃度為3.5mmol/L，pH為3~6。此條件下，初始質(zhì)量濃度為75mg/L的硝基苯降解率達(dá)到96.1%，出水質(zhì)量濃度低于2.0mg/L。

        MABR中試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括水解酸化預(yù)處理，MABR工藝和活性炭吸附深度處理，用于處理高負(fù)荷制藥廢水。對(duì)MABR工藝的研究表明，MABR工藝能有效去除98%以上的COD和90%的氨。單膜曝氣的條件下，COD和NH4+-N容積負(fù)荷分別能夠達(dá)到1311g/(m3·d)和48.2g/(m3·d)，氧的利用率可高達(dá)45%。深度處理后，MABR系統(tǒng)出水保持穩(wěn)定，COD低于200mg/L，NH4+-N的質(zhì)量濃度低于3mg/L。