製藥工業廢水主要包括抗生素生產廢水和合成藥物生產廢水。製藥業廢水主要包括抗生素生產廢水、合成藥生產廢水、中成藥生產廢水、各種製劑製程的洗滌水及洗滌廢水四類。廢水的特徵是成分複雜、有機物含量高、毒性大、色度深、含鹽量高,特別是生化性質差、間歇排放。這是一種難以處理的工業廢水。隨著我國製藥工業的發展,製藥廢水逐漸成為重要的污染源之一。
1.製藥廢水的處理方法
製藥廢水的處理方法可概括為:物理化學處理、化學處理、生化處理以及各種方法的組合處理,每種處理方法都有各自的優點和缺點。
物理化學處理
根據製藥廢水的水質特點,需要採用物化處理作為生化處理的預處理或後處理流程。目前採用的物理化學處理方法主要有混凝、氣浮、吸附、汽提氨、電解、離子交換和膜分離等。
凝固
該技術是國內外廣泛採用的水處理方法。廣泛應用於醫療廢水的前處理及後處理,如中藥廢水中的硫酸鋁、聚合硫酸鐵等。高效混凝處理的關鍵是正確選擇並添加性能優良的混凝劑。近年來,混凝劑的發展方向已從低分子轉變為高分子聚合物、從單組分到複合功能化[3]。劉明華等.文獻[4]以高效複合絮凝劑F-1對pH為6.5、絮凝劑投加量300 mg/L的廢液進行COD、SS及色度處理。去除率分別為69.7%、96.4%和87.5%。
氣浮
氣浮一般包括曝氣氣浮、溶氣氣浮、化學氣浮、電解氣浮等多種形式。新昌製藥廠採用CAF渦流氣浮裝置預處理製藥廢水。使用合適的化學品,COD 的平均去除率約為 25%。
吸附法
常用的吸附劑有活性碳、活性煤、腐植酸、吸附樹脂等。結果表明,吸附預處理的COD去除率為41.1%,BOD5/COD比值得到提高。
膜分離
膜技術包括逆滲透、奈米過濾和纖維膜,用於回收有用材料並減少整體有機排放。此技術的主要特點是設備簡單、操作方便、無相變和化學變化、處理效率高、節能。胡安娜等人。採用奈米濾膜分離肉桂黴素廢水。結果發現,林可黴素對廢水中微生物的抑製作用降低,肉桂黴素也能回收。
電解
本發明具有效率高、操作簡單、電解脫色效果好等優點。李穎等[8]對核黃素上清液進行電解預處理,COD、SS和色度的去除率分別達71%、83%及67%。
化學處理
採用化學方法時,某些試劑的過量使用容易造成水體的二次污染。因此,在設計前應做好相關的實驗研究工作。化學方法包括鐵碳法、化學氧化還原法(芬頓試劑、H2O2、O3)、深度氧化技術等。
鐵碳法
工業運作表明,採用Fe-C作為製藥廢水的預處理步驟,可以大大提高廢水的可生化性。樓茂興採用鐵-微電解-厭氧-好氧-氣浮聯合處理法處理紅黴素、環丙沙星等醫藥中間體廢水。鐵和碳處理後COD去除率為20%。 %,最終出水符合《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)國家一級標準。
芬頓試劑處理
亞鐵鹽和H2O2的組合稱為芬頓試劑,可以有效去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物。隨著研究的深入,芬頓試劑中引入了紫外光(UV)、草酸鹽(C2O42-)等,大大增強了氧化能力。以TiO2為催化劑,9W低壓汞燈為光源,以芬頓試劑處理製藥廢水,脫色率100%,COD去除率92.3%,硝基苯化合物從8.05mg下降/L。 0.41毫克/公升。
氧化
此方法可提高廢水的可生化性,對COD有較好的去除率。例如,Balcioglu等三種抗生素廢水採用臭氧氧化處理。結果表明,廢水臭氧化不僅提高了BOD5/COD比值,而且COD去除率達到75%以上。
氧化技術
又稱高級氧化技術,它匯集了現代光、電、聲、磁、材料等同類學科的最新研究成果,包括電化學氧化、濕式氧化、超臨界水氧化、光催化氧化和超音波降解等。其中,紫外光催化氧化技術具有新穎、高效、對廢水無選擇性等優點,特別適合不飽和烴的降解。與紫外線、加熱、加壓等處理方法相比,超音波處理有機物更直接,所需設備較少。作為一種新型的治療方法,越來越受到人們的重視。肖廣權等. [13]以超音波-好氧生物接觸法處理製藥廢水。超音波處理時間60 s,功率200 w,廢水總COD去除率為96%。
生化處理
生化處理技術是一種應用廣泛的製藥廢水處理技術,包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧-厭氧聯合法等。
好氧生物處理
由於製藥廢水大部分為高濃度有機廢水,因此好氧生物處理時一般需要將原液稀釋。因此電耗較大,廢水可以進行生化處理,生化處理後很難直接達標排放。因此,單獨使用有氧。可用的治療方法很少,需要進行一般預處理。常用的好氧生物處理方法有活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法(AB法)、接觸氧化法、序批式活性污泥法(SBR法)、循環活性污泥法等。 (CASS法)等等。
深井曝氣法
深井曝氣是一種高速活性污泥系統。此方法氧氣利用率高,佔地面積小,處理效果好,投資少,運作成本低,不發生污泥膨脹,污泥產生量少。另外,其保溫效果好,處理不受氣候條件影響,可確保北方地區冬季污水處理效果。東北製藥廠高濃度有機廢水經深井曝氣池生化處理後,COD去除率達92.7%。可見加工效率非常高,對於下一步加工極為有利。起決定性作用。
AB法
AB法是一種超高負荷活性污泥法。 AB製程對BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率普遍高於常規活性污泥法。其突出優點是A段負載高,抗衝擊負載能力強,對pH值及有毒物質緩衝作用大。特別適用於處理濃度高、水質水量變化大的污水。楊俊石等人的方法。採用水解酸化-AB生物法處理抗生素廢水,製程流程短,節能,處理成本低於同類廢水的化學絮凝-生物處理法。
生物接觸氧化
此技術綜合了活性污泥法和生物膜法的優點,具有容積負荷高、產泥量低、抗衝擊能力強、製程運作穩定、管理方便等優點。許多項目採用兩階段方法,目的是在不同階段馴化優勢菌株,充分發揮不同微生物族群之間的協同效應,提高生化效果和抗衝擊能力。在工程中,常採用厭氧消化和酸化作為預處理步驟,並採用接觸氧化製程來處理製藥廢水。哈北製藥廠採用水解酸化-兩級生物接觸氧化製程處理製藥廢水。運行結果表明,處理效果穩定,工藝組合合理。隨著製程技術的逐漸成熟,應用領域也更加廣泛。
丁苯橡膠法
SBR法具有抗衝擊負荷強、污泥活性高、結構簡單、無需回流、操作靈活、佔地面積小、投資低、運轉穩定、底物去除率高、反硝化除磷效果好等優點。 。廢水波動。 SBR製程處理製藥廢水的實驗表明,曝氣時間對該製程的處理效果影響很大;缺氧段的設置,特別是厭氧和好氧的重複設計,可以顯著提高處理效果; SBR強化處理PAC製程可顯著提升系統的去除效果。近年來,該製程日益完善,廣泛應用於製藥廢水的處理。
厭氧生物處理
目前國內外對高濃度有機廢水的處理主要以厭氧法為主,但單獨厭氧法處理後出水COD仍較高,後處理(如好氧生物處理)一般採用必需的。目前仍需加強高效能厭氧反應器的開發設計,以及操作工況的深入研究。在製藥廢水處理中最成功的應用有上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧複合床(UBF)、厭氧折流板反應器(ABR)、水解等。
UASB法案
UASB反應器具有厭氧消化效率高、結構簡單、水力停留時間短、無需單獨的污泥回流裝置等優點。 UASB用於處理卡那黴素、二氫卟酚、VC、SD、葡萄糖等藥品生產廢水時,SS含量通常不會太高,以確保COD去除率在85%~90%以上。兩級系列UASB的COD去除率可達90%以上。
UBF法
購買溫寧等人。對UASB和UBF進行了比較測試。結果表明,UBF具有傳質和分離效果好、生物質和生物種類多樣、處理效率高、運作穩定性強等特點。氧氣生物反應器。
水解和酸化
水解池稱為水解上游污泥床 (HUSB),是一種改進的 UASB。與全流程厭氧池相比,水解池具有以下優點:無需密封,無需攪拌,無需三相分離器,降低了成本,方便維護;它可以將污水中的大分子和不可生物降解的有機物降解成小分子。易生物降解的有機物提高了原水的可生物降解性;反應快,槽容積小,基建投資小,減少污泥量。近年來,水解-好氧製程在製藥廢水處理中已廣泛應用。例如,某生物製藥廠採用水解酸化-兩級生物接觸氧化製程處理製藥廢水。運轉穩定,有機物去除效果顯著。 COD、BOD5 SS和SS的去除率分別為90.7%、92.4%和87.6%。
厭氧-好氧聯合處理工藝
由於單獨的好氧處理或厭氧處理無法滿足要求,因此採用厭氧-好氧、水解酸化-好氧處理等組合製程可提高廢水的可生化性、抗衝擊性、投資成本和處理效果。由於其處理方法單一的性能,在工程實踐中廣泛應用。例如某製藥廠採用厭氧-好氧製程處理製藥廢水,BOD5去除率98%,COD去除率95%,處理效果穩定。採用微電解-厭氧水解-酸化-SBR製程處理化學合成製藥廢水。結果表明,全系列製程對廢水水質水量變化具有較強的抗衝擊能力,COD去除率可達86%~92%,是製藥廢水處理的理想製程選擇。 – 催化氧化 – 接觸氧化過程。當進水COD約為12 000 mg/L時,出水COD小於300 mg/L;生物膜-SBR法處理生物難降解製藥廢水COD去除率可達87.5%~98.31%,遠高於單獨使用生物膜法和SBR法的處理效果。
此外,隨著膜技術的不斷發展,膜生物反應器(MBR)在製藥廢水處理的應用研究也逐漸深入。 MBR結合了膜分離技術和生物處理的特點,具有容積負荷高、抗衝擊力強、佔地面積小、殘留污泥少等優點。採用厭氧膜生物反應器製程處理COD為25 000 mg/L的醫藥中間體醯氯廢水。系統COD去除率維持在90%以上。首次利用專性細菌降解特定有機物的能力。萃取膜生物反應器用於處理含有3,4-二氯苯胺的工業廢水。 HRT為2 h,去除率達99%,獲得了理想的治療效果。儘管存在膜污染問題,但隨著薄膜技術的不斷發展,MBR將在製藥廢水處理領域得到更廣泛的應用。
2、製藥廢水處理流程及選擇
製藥廢水的水質特性使得大多數製藥廢水不可能單獨進行生化處理,因此在生化處理之前必須進行必要的預處理。一般應設置調節池調節水質和pH值,並根據實際情況採用物化或化學方法作為預處理工藝,降低水中的SS、鹽度和部分COD,降低去除廢水中的生物抑制物質,提高廢水的可降解性。以利於廢水後續的生化處理。
預處理後的廢水依其水質特點可採用厭氧和好氧製程進行處理。如果出水要求較高,則好氧處理程序結束後應繼續好氧處理程序。具體製程的選擇應綜合考慮廢水的性質、製程的處理效果、基礎設施投資、運作維護等因素,使技術可行、經濟。整個工藝路線是預處理-厭氧-好氧-(後處理)的組合工藝。利用水解吸附-接觸氧化-過濾合併製程處理含人工胰島素的綜合製藥廢水。
3.製藥廢水中有用物質的回收利用
推動醫藥產業清潔生產,提高原料利用率、中間產品及副產品綜合回收率,透過技術改造減少或消除生產流程污染。由於一些藥品生產過程的特殊性,廢水中含有大量可回收物質。對於此類製藥廢水的處理,首先要加強物質回收和綜合利用。針對銨鹽含量高達5%~10%的醫藥中間體廢水,採用固定刮膜進行蒸發、濃縮、結晶,回收質量分數在30%左右的(NH4)2SO4和NH4NO3。用作肥料或重複使用。經濟效益明顯;某高科技藥廠採用吹掃法處理甲醛含量極高的生產廢水。甲醛氣體回收後,可配製成福馬林試劑或作為鍋爐熱源燃燒。透過甲醛的回收,可實現資源的永續利用,4至5年內可收回處理站的投資成本,實現環境效益與經濟效益的統一。但一般製藥廢水成分複雜,回收困難,回收流程複雜,成本較高。因此,先進、有效率的污水綜合處理技術是徹底解決污水問題的關鍵。
4 結論
關於製藥廢水的處理已有很多報告。然而,由於製藥業原料和製程的多樣性,廢水水質差異很大。因此,製藥廢水尚無成熟、統一的處理方法。選擇哪種製程路線取決於廢水。自然。根據廢水的特點,一般需要進行預處理,提高廢水的可生化性,初步去除污染物,然後與生化處理結合。目前,開發一種經濟有效的複合水處理裝置是亟待解決的問題。
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摘自百度。
發佈時間:2022年8月15日