制藥企業污水處理工藝的選擇及其應用

李佐政

（浙江新和成股份有限公司，浙江 紹興312500）

1 引言

醫藥工業的發展促進了人類文明的進步，但在促進醫學技術發展帶給人們便捷的同時，制藥企業生產過程中排放出來的廢水也也對環境產生了一定的危害。制藥廠化工合成工藝中產生的廢水往往水質復雜，廢水中的污物含量高、有毒有害的物質多、生物難降解的物質多，且化學需氧量（COD）的濃度值高，有的廢水中鹽分的含量和色度也都非常高，如果未經處理便排放出來，對環境有著極大的危害，特別是“三致”有機污染物對人類的健康危害極大。因此，在工業廢水排放出來之前，藥企必須采取一定的措施對廢水進行處理。

2 藥企污水處理現狀

目前，我國生產的常用藥物種類繁多，包括抗生素、有機藥物、無機藥物和中草藥四大類的藥物共有2000多種。隨著醫藥化工業的迅猛發展，各種制藥廠紛紛建立起來，藥企的迅速發展使得我國的制藥行業存在著“一小、二多、三低”的問題，企業規模小，生產藥品的數量多、重復多，藥品生產的技術含量低、新藥的研發能力低、企業的經濟效益低。這一問題導致了藥企在進行廢水處理的時候，一些大的企業尚能達到污水處理標準，一些條件較差的企業則只能達到一級處理，有些制藥廠甚至未對廢水進行清污分流，從總體上來說，我國的藥企廢水治理形勢十分嚴峻，廢水處理技術還有待提高。

3 制藥廢水常用水處理單元分析

國內外藥企在處理工業廢水時常用的廢水處理單元有生物化學法、物理化學法和自然處理法。

3.1 生物化學法

常用的生物化學法中的水處理單元有活性淤泥法、生物接層法、混合生物法等。活性污泥去除法是利用微生物群體及它們所依附的有機物質和無機物質等活性污泥進行污水處理的一種方法，是我國污水處理系統中的傳統處理方法，在目前仍有使用，并在實踐的過程中對處理裝置系統及微生物固定措施等方面進行了一定的優化和改良，處理水平有一定的提高。

3.2 物理化學法

物理化學法包括粒質過濾法、活性炭吸附法、化學沉淀法、膜濾析法等。

3.3 自然處理法

自然處理法有包括穩定塘法、氧化溝法、人工濕地法、化學色可賽思樹脂處理法，以及濾膜分離法等。

污水處理中常用的水處理方法有硬水軟化法、活性炭吸附法、去離子法、沉淀物過濾法、逆滲透法、超過濾法、蒸餾法、紫外線消毒法、生物化學法。

4 水處理工藝

污水處理一般有三級處理，即一級機械處理，二級生化處理，三級污水的深度處理。

機械處理主要是去除污水中的大顆粒和懸浮物，一般是通過構筑物如格柵、沉砂池、初沉池等利用物理法實現固液的分離或者利用化學處理的方法將污水中有害的絮凝物沉淀。

污水的二級處理也即是生化處理，目的是將污水中不可沉淀的懸浮物和溶解性的有機物進行去除和降解，工藝構成的方法有活性淤泥法、氧化溝法、AB法等多種。它是通過生物作用，尤其是微生物的代謝作用，將污水中的有機污染物轉換成無害的氣體和生物污泥。

污水經過二級處理之后，用反滲透法或活性炭吸附法等方法對其進行脫氮、脫磷的處理，并對其進行滅菌殺毒的過程即是污水的三級處理，經過三級處理的污水可以被當做工業用水來使用，也可以用來澆灌綠化帶、噴灑街道等。

在實際的工作中，根據污水的水質和處理目標的不同，污水的處理過程并非都包含有3個處理過程。

5 污水處理工藝的選擇和應用

好氧生物處理技術處理污水的機理為：

CH3COOH＋O2→H2O＋CO2＋細胞生物

厭氧生物處理技術的生物反應原理為：

CH3COOH→CH4＋CO2

對比生物反應的原理，可以看出，在處理高濃度的廢水時，厭氧生物處理技術有著一定的優勢，但厭氧處理的出水濃度過高，達不到國家標準規定的排放標準，因此，厭氧處理一般只作為廢水處理的前處理。在實際操作中，通常將厭氧生物處理與好氧生物處理結合在一起使用，這里以浙江新和成股份有限公司塔山工業園污水站使用的污水處理工藝為例，介紹污水處理工藝在污水處理中的應用。

5.1 工藝流程

浙江新和成股份有限公司塔山工業園污水站根據所需要處理的廢水水質和處理目標及出水水質的要求，設計使用的工藝簡單流程為：

中和→隔油→充氣氣浮→混凝沉淀→厭氧生物處理→好氧生物處理

在此工藝處理污水中，首先讓高濃度污水進入投藥預處理池中，在池中加入一定劑量的化學藥劑與污水進行中和反應，減低污水的鹽分，提高其可生化性。

將進行中和之后的污水收集到隔油池中，對其進行隔油處理，去除污水中的石油類物質。

隔油池中完成隔油處理的污水通過自重自流如氣浮裝置，氣浮裝置通過加壓溶氣使水中的雜質粘附在小氣泡上，小氣泡上浮將雜質帶到污水的表面，使其與水分離，并形成在水上形成浮渣層，刮渣機再將浮渣收集起來排入到儲泥池中，從而將污水中一些不溶性的有機物和細小懸浮物等從水中去除。

氣浮裝置中的水流入調節池中，在調節池中對經過預處理的高濃水和低濃度水混合調節之后，讓其流入水解酸化池，進行厭氧生物處理。通過水解酸化處理將一些大分子難降解的有機物進行水解，將其變成容易降解的小分子有機物，提高污水的可生化性，為下一步的好氧生化處理做好準備。

在污水的好氧生化處理中，選擇使用VLR立環生化反應池，在反應池中通過好氧微生物的代謝作用對污水進行好氧生化處理，降解水中的有害有機物。在VLR反應池中對污水進行好氧生化處理的過程中，可以在反應池中加入一定劑量的營養鹽，能夠進更好地提高污水處理的效果。

從反應池流出的污水進入沉淀池中，在池中沉淀，出水流入催化氧化池中，污泥則使用污泥泵打入儲泥池中，部分污泥會回流到VLR反應池中。

在催化氧化池中使用臭氧對池中經過VLR反應池的污水進行催化氧化，之后再經過過濾器，用濾砂將水中的懸浮顆粒去除，最終使出水水質達到入網的排放標準。

5.2 使用設備

（1）高濃水集水池。高濃水集水池一座，分為兩個格，鋼筋混凝土結構，有效容積1487m3。配有機械攪拌器2臺，提升泵2臺，攪拌風機2臺，并配有酸調節系統。

（2）低濃水集水池。低濃水集水池一座，兩個格，鋼筋混凝土結構，配有機械攪拌器、提升泵各2臺，攪拌風機1臺，池有效容積2025m3。

（3）隔油池。隔油池一座，鋼筋混凝土結構，配有螺旋除渣設備和表面除油設備。池的可用容積為108m3。

（4）氣浮裝置。氣浮裝置選擇加壓溶氣氣浮，裝置的處理能力要達到每小時10m3。

（5）投藥預處理池。投藥預處理池兩座，分別分兩個格，鋼筋混凝土結構，有效容積7.2m3，配備攪拌器2臺，絮凝劑、混凝劑的加藥系統各一套。

（6）混凝沉淀池。混凝沉淀池兩座，配有排泥設備和斜管填料設備，有效容積24m3。

（7）調節池。水解調節池一般建為鋼筋砼結構，池的容積1258m3，池中的溶解氧要維持在缺氧的狀態，一般是每升小于0.3mg。

（8）水解池。水解池兩座，鋼筋砼結構，有效容積680.6m3，配有填料、攪拌系統，潛水泵3臺。

（9）VLR立環氧化溝。兩個系列，五個池子，其中每個池子的有效容積五1512m3。配有10套轉碟曝氣機，3臺鼓風機和4臺回流泵。

（10）斜管沉淀池。兩座，每座有效容積972m3。

（11）催化氧化池。兩座，單池的有效容積360m3，臭氧發生器和回流泵各兩套。

在此工藝中，所使用規格是以高濃水集水池、隔油池、氣浮裝置、投藥預處理池、混凝沉淀池每天流入1000t，低濃水集水池1500t，調節池、水解池、VLR立環氧化溝、斜管沉淀池、催化氧化池每天流入水量4000t作為數據參數來設計的，在實際操作中，不同的企業應根據實際的情況選擇合適的尺寸和容積。

另外，在污水處理中，還需要根據實際的情況建立相應數量和尺寸的儲泥池和尾水池，有些園區對出水水質要求比較高的，還需要使用過濾器對出水進行進一步處理時，還須建過濾器，以每天入水4000t為例，須建兩座，每座的有效容積為48.2m3。

6 應用效果

浙江新和成股份有限公司塔山工業園污水站使用此工藝對污水進行處理，經過一段時間的監測，發現水中的有機污染物大幅度的降低，廢水中污染物的各項指標都優于相關規定的第二類污染物最高允許排放濃度的一級標準，出水水質穩定，有著十分顯著的污水處理效果，且在使用的過程中投入、運營的成本也較低，有著良好的推廣作用。

使用水解－好氧工藝對制藥企業生產中產生的工業廢水進行污水處理不僅能夠提高廢水的生化性，有效地降解廢水中的有機物，提高處理的效率，且工藝的流程較為簡單，便于管理和操作，投資成本較低，對一些中小企業有著十分明顯的推廣作用，在實踐中其污水處理效果也得到了驗證。但在實際的操作過程中，制藥企業在選擇污水處理工藝的時候，還應該結合自身的特色，根據實際的情況選擇符合自身特點的工藝，從而更好地提高污水處理率，確保排出的廢水水質合格，實現環境保護目標，促進企業的健康發展。

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