製藥業廢水主要包括抗生素生產廢水和合成藥物生產廢水。製藥業廢水主要分為四大類：抗生素生產廢水、合成藥物生產廢水、中成藥生產廢水、洗滌水、以及各種製備製程所產生的洗滌廢水。此廢水俱有成分複雜、有機物含量高、毒性大、色度高、鹽度高等特點，尤其生化性質差、排放不規則等，屬於難以處理的工業廢水。隨著我國製藥工業的發展，製藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一。
1. 製藥廢水處理方法
製藥廢水的處理方法可概括為：物理化學處理、化學處理、生物化學處理和各種方法的組合處理，每種處理方法都有其自身的優點和缺點。
物理和化學處理
根據製藥廢水的水質特點，需要採用物理化學處理作為生化處理的預處理或後處理程序。目前常用的物理化學處理方法主要包括混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離。
凝血
該技術是國內外廣泛應用的一種水處理方法，廣泛應用於醫療廢水的預處理和後處理，例如中藥廢水中硫酸鋁和聚硫酸鐵的去除。高效混凝處理的關鍵在於正確選擇並添加性能優異的混凝劑。近年來，混凝劑的發展方向已從低分子聚合物轉向高分子聚合物，並從單組分功能化轉向複合功能化[3]。劉明華等[4]採用高效複合絮凝劑F-1，在pH值為6.5、絮凝劑投加量為300 mg/L的條件下，對廢水中的COD、SS和色度進行了處理，去除率分別為69.7%、96.4%和87.5%。
氣浮
氣浮法通常包括曝氣氣浮、溶氣氣浮、化學氣浮和電解氣浮等多種形式。新昌製藥廠採用CAF渦流氣浮裝置對製藥廢水進行預處理，使用適當的化學藥劑，COD平均去除率約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。武漢建民製藥廠採用煤灰吸附-二級好氧生物處理製程處理廢水。結果表明，吸附預處理的COD去除率為41.1%，BOD5/COD比值得到改善。
膜分離
膜技術包括逆滲透、奈米過濾和纖維膜等，用於回收有用物質並減少有機物排放總量。該技術的主要特點是設備簡單、操作方便、無相變和化學變化、處理效率高且節能。 Juanna等人利用奈米濾膜分離了肉桂黴素廢水。研究發現，林可黴素對廢水中微生物的抑製作用降低，並且肉桂黴素得以回收。
電解
此方法具有效率高、操作簡便等優點，電解脫色效果良好。李穎[8]對核黃素上清液進行了電解預處理，COD、SS和色度的去除率分別達71%、83%和67%。
化學處理
化學方法中，某些試劑的過量使用容易造成水體二次污染。因此，在設計前應進行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，採用鐵碳複合預處理製程處理製藥廢水，可顯著提高出水的生物降解性。婁茂興採用鐵-微電解-厭氧-好氧-氣浮聯合處理製程處理紅黴素、環丙沙星等製藥中間體廢水。經鐵碳複合處理後，COD去除率達20%，最終出水符合國家一級標準《綜合廢水排放標準》（GB8978-1996）。
芬頓試劑處理
亞鐵鹽和過氧化氫（H₂O₂）的混合物稱為芬頓試劑，它能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，紫外光（UV）、草酸根（C₂O₄²⁻）等被引入芬頓試劑中，大大增強了其氧化能力。以二氧化鈦（TiO₂）為催化劑，9W低壓汞燈為光源，以芬頓試劑處理製藥廢水，脫色率達100%，化學需氧量（COD）去除率達92.3%，硝基苯化合物濃度由8.05mg/L降至0.41mg/L。
氧化
此方法能夠提高廢水的生物降解性，並具有更高的COD去除率。例如，採用臭氧氧化法處理了三種抗生素廢水（包括Balcioglu廢水）。結果表明，臭氧氧化處理不僅提高了廢水的BOD5/COD比值，而且COD去除率也超過了75%。
氧化技術
也稱為高級氧化技術，它融合了現代光學、電學、聲學、磁學、材料學等相關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，特別適用於不飽和烴的降解。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，所需設備也更少。作為一種新型處理方法，它受到了越來越多的關注。肖光泉等[13]以超音波-好氧生物接觸法處理製藥廢水。超音波處理時間為60秒，功率為200瓦，廢水總COD去除率達96%。
生化治療
生化處理技術是一種廣泛應用的製藥廢水處理技術，包括好氧生物法、厭氧生物法和好氧-厭氧聯合法。
好氧生物處理
由於製藥廢水大多為高濃度有機廢水，因此在好氧生物處理過程中通常需要稀釋原液。這導致能耗較大，廢水可進行生化處理，但生化處理後難以直接達到排放標準。因此，單獨使用好氧處理的方法較少，通常需要預處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、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（CASS法）等。
深井曝氣法
深井曝氣是一種高速活性污泥處理系統。此方法具有耗氧率高、佔地面積小、處理效果好、投資少、運作成本低、無污泥膨脹、污泥產量少等優點。此外，其保溫效果好，處理不受氣候條件影響，能確保北方地區冬季污水處理的效果。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%，可見處理效率非常高，對後續處理有極為有利的作用。
AB法
AB法是一種超高負荷活性污泥法。 AB製程對BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率通常高於傳統活性污泥法。其突出優勢在於A段負荷高、抗衝擊負荷能力強、對pH值及有毒物質有較強的緩衝作用。此方法尤其適用於處理濃度高、水質水量變化大的污水。楊俊石等人採用水解酸化-AB生物法處理抗生素廢水，此方法製程流程短、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
此技術結合了活性污泥法和生物膜法的優點，具有處理量大、污泥產量低、抗衝擊性強、製程運作穩定、管理方便等優點。許多項目採用兩階段法，旨在馴化不同階段的優勢菌株，充分發揮不同微生物群落間的協同作用，提高生化效果和抗衝擊性。在工程應用中，通常採用厭氧消化和酸化作為預處理步驟，再採用接觸氧化製程處理製藥廢水。哈爾濱北方製藥廠採用水解酸化-兩階段生物接觸氧化製程處理製藥廢水，運作結果顯示處理效果穩定，製程組合合理。隨著製程技術的逐步成熟，其應用領域也更加廣泛。
SBR方法
SBR製程具有抗衝擊負荷能力強、污泥活性高、結構簡單、無需回流、操作靈活、佔地面積小、投資少、運轉穩定、底物去除率高、反硝化及除磷效果好等優點。對於波動性較大的廢水，SBR製程處理製藥廢水的實驗表明，曝氣時間對製程處理效果影響顯著；設定缺氧段，特別是厭氧和好氧交替循環設計，可以顯著提高處理效果；SBR強化處理PAC製程可以顯著提高系統的去除率。近年來，此製程日臻完善，已廣泛應用於製藥廢水的處理。
厭氧生物處理
目前，國內外高濃度有機廢水的處理主要以厭氧法為主，但經單獨厭氧處理後出水COD仍較高，一般需要後續處理（如好氧生物處理）。目前，仍需加強高效能厭氧反應器的研發設計，並深入研究其運作條件。在製藥廢水處理中，上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧複合床（UBF）、厭氧擋板反應器（ABR）、水解等製程應用最為成功。
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。當UASB用於處理卡那黴素、氯、氯維他、磺胺嘧啶、葡萄糖等製藥生產廢水時，由於懸浮物含量通常不高，因此可以保證COD去除率在85%～90%以上。兩級串聯UASB的COD去除率可達90%以上。
UBF方法
溫寧等人對UASB和UBF進行了比較試驗。結果表明，UBF具有良好的傳質分離效果、可處理多種生物質和生物種類、處理效率高、運作穩定性強等特性。氧生物反應器。
水解和酸化
水解池又稱水解上游污泥床（HUSB），是上流式厭氧污泥床（UASB）的改良型。與全製程厭氧池相比，水解池具有以下優點：無需密封、無需攪拌、無需三相分離器，從而降低成本並簡化維護；能夠將污水中的大分子和難降解有機物降解為小分子，從而提高原水的生物降解性；反應速度快，池體體積小，建設投入少，污泥量也少。近年來，水解-好氧製程已廣泛應用於製藥廢水處理。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，運作穩定，有機物去除效果顯著，COD、BOD5、SS和SS的去除率分別達90.7%、92.4%和87.6%。
厭氧-好氧聯合處理工藝
由於單獨進行好氧處理或厭氧處理均無法滿足要求，因此厭氧-好氧、水解酸化-好氧等組合製程能夠提高廢水的生物降解性、抗衝擊性、降低投資成本並提升處理效果。由於其優於單一處理方法的性能，組合製程在工程實務中已廣泛應用。例如，某製藥廠採用厭氧-好氧製程處理製藥廢水，BOD5去除率達98%，COD去除率達95%，且處理效果穩定。微電解-厭氧水解-酸化-SBR製程用於處理化學合成製藥廢水。結果表明，此系列製程對廢水水質和水量的變化具有較強的抗衝擊性，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——接觸氧化製程。當進水 COD 約為 12000 mg/L 時，出水 COD 小於 300 mg/L；採用生物膜-SBR 方法處理生物難降解製藥廢水時，COD 去除率可達 87.5%~98.31%，遠高於單獨使用生物膜法和 SBR 方法的處理效果。
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日益深入。 MBR結合了膜分離技術和生物處理的特點，具有處理量大、抗衝擊性強、佔地面積小、殘污少等優點。厭氧膜生物反應器製程用於處理COD為25000 mg/L的製藥中間體酸氯化物廢水，系統COD去除率維持在90%以上。該製程首次利用了專性菌降解特定有機物的能力。萃取式膜生物反應器用於處理含有3,4-二氯苯胺的工業廢水，水力停留時間為2 h，去除率達99%，獲得了理想的處理效果。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篩選
由於製藥廢水的水質特點，大多數製藥廢水無法單獨進行生化處理，因此必須在生化處理前進行必要的預處理。通常，需要設定調節池來調節水質和pH值，並根據實際情況採用物理化學或化學方法進行預處理，以降低水中的懸浮物、鹽度和部分化學需氧量（COD），減少廢水中的生物抑制物質，提高廢水的降解性，從而有利於後續的生化處理。
預處理後的廢水可依其水質特性，採用厭氧或好氧製程進行處理。若出水要求較高，則在好氧處理後應繼續進行好氧處理。具體製程的選擇應綜合考慮廢水性質、製程處理效果、基礎設施投入以及運作維護等因素，以確保技術的可行性和經濟性。整個工藝流程為預處理-厭氧-好氧-（後處理）的組合工藝。水解吸附-接觸氧化-過濾組合製程用於處理含有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
透過技術改造，促進製藥業的清潔生產，提高原料利用率、中間體和副產品的綜合回收率，減少或消除生產過程中的污染。由於某些製藥生產流程的特殊性，廢水中含有大量可回收物質。針對此類製藥廢水的處理，第一步是加強物質回收和綜合利用。對於銨鹽含量高達5%～10%的製藥中間體廢水，採用固定刮膜進行蒸發、濃縮和結晶，回收質量分數約為30%的(NH4)2SO4和NH4NO3，用作肥料或再利用，經濟效益顯著；某高科技製藥企業採用吹掃法處理甲醛含量極高的生產廢水，回收的甲醛甲醛可用於燃燒的甲醛氣體。透過甲醛回收，可實現資源的永續利用，處理站的投資成本可在4至5年內收回，從而實現環境效益和經濟效益的統一。然而，一般製藥廢水的成分複雜，難以回收，回收過程繁瑣，成本高昂。因此，先進且有效率的綜合污水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許多報告。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，目前尚無成熟且統一的製藥廢水處理方法。具體選擇何種製程路線取決於廢水的性質。根據廢水的特性，通常需要進行預處理以提高廢水的生物降解性，初步去除污染物，然後再結合生化處理。目前，開發經濟高效的複合水處理裝置是亟待解決的問題。
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摘自百度搜尋。
發佈時間：2022年8月15日