隨著人們對健康的重視程度越來越高,醫(yī)藥工業(yè)迅猛發(fā)展,制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一,然而如何處理制藥廢水是當(dāng)今環(huán)境保護的一個難題。該文首先介紹了制藥廢水的基本概況和危害,列舉了目前國內(nèi)外處理制藥廢水的幾種方法,并分析了各種處理方法的優(yōu)勢和弊端,不僅為制藥廢水處理提供了依據(jù),還能為處理金屬離子廢水、化工廢水、印染廢水、造紙廢水、有機廢水、生活污水等處理提供參考。
一、制藥廢水的基本概況
制藥廢水是指在藥物生產(chǎn)過程中排出的廢水,由于生產(chǎn)的藥物品種和生產(chǎn)工藝不同,所排出的廢水的成分也有著千差萬別,主要包括合成藥物生產(chǎn)廢水、中成藥生產(chǎn)廢水、抗生素生產(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,其特點是成分復(fù)雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高,屬于較難處理的高濃度有機污水。
二、制藥廢水的危害
制藥廢水絕大多數(shù)極易揮發(fā),使空氣中的化學(xué)物質(zhì)濃度超過環(huán)境本底值,引起大氣污染;如果制藥廢水進入水體, 能長時間殘留在水體中,通過食物鏈逐步進入人或動物體內(nèi),較強的毒性具有致癌、致畸、致突變等各種危害。
三、制藥廢水處理技術(shù)進展
制藥廢水處理有較為成熟的工藝,有諸多研究者對其進行深入地研究。常見的制藥工業(yè)廢水處理工藝技術(shù)進行分類,可分為以化學(xué)氧化法為主的Fenton法、濕化氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、超聲聲化法、電解法、催化鐵內(nèi)電解法以及物理方法如混凝沉淀法、氣浮法、吸附法和膜分離法。另外還有多種方法聯(lián)合處理更加高效的處理制藥工業(yè)產(chǎn)生的廢水。
混凝沉淀法:混凝沉淀法處理制藥廢水,主要被廣泛用于廢水預(yù)處理及后處理過程中,原理是讓混凝劑(如氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚丙稀酰胺等)中和廢水中的膠體物質(zhì),使膠體微粒相互集結(jié)、失去穩(wěn)定性,最終沉淀聚合,是目前國內(nèi)外普遍采用的一種水質(zhì)處理方法。但混凝沉淀法會導(dǎo)致二次污染,因為沉淀會變成大量的污泥,難以處理;并且經(jīng)過處理后的水質(zhì)仍然鹽度高、pH值低,氮、氨元素的去除效果也不好,因此不常作為水處理工藝單獨被使用。
電解法:電解法處理制藥廢水正逐漸被人們重視和青睞,因為該法具有效率高、操作易等優(yōu)點,對有色廢水進行脫色作用較好。大量實驗表明,利用內(nèi)電解技術(shù)處理化工制藥廢水,對污染物有明顯的降解作用,廢水COD(化學(xué)需氧量)去除效果最佳,最高去除率可達65%以上,并可以提高廢水的可生化性,通過厭氧生物的后續(xù)處理出水可達到二級污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。但電解法能耗高,并且與混凝沉淀法類似、也會產(chǎn)生大量的污泥,從而引發(fā)二次污染。
3.吸附法
吸附法處理制藥廢水是物理處理法,是利用多孔性固體吸附劑(如活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等)對廢水中的一種或幾種污染物進行回收,從而達到對廢水凈化處理的目的。但是此法用途面狹小,一般僅在中成藥或各種西藥等產(chǎn)生的制藥廢水預(yù)處理中使用,且吸附劑容易發(fā)生脫落、被腐燭等現(xiàn)象,無法廣泛使用于其他廢水處理工藝之中。
氧化法:氧化法處理制藥廢水的方法有很多,常用的有濕化氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法和微波誘導(dǎo)催化氧化法等。
濕式氧化法是由Zimmerann最早于1944年提出,初期被應(yīng)用于造紙廢水處理,但其技術(shù)條件的茍刻。后又發(fā)展了如催化濕式氧化技術(shù)和催化濕式過氧化物氧化技術(shù)等一系列新技術(shù),處理后COD去除率可達81%。Shemer等在H2O2/Fe2+方法中加入紫外光的照射處理(光催化氧化法)含甲硝唑模擬廢水, 結(jié)果表明,UV/ H2O2/Fe2+對甲硝唑去除率明顯提高, 該文原載于中國社會科學(xué)院文獻信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導(dǎo)報》雜志http://www.ems86.com總第565期2014年第33期-----轉(zhuǎn)載須注名來源廢水去除率達94%。臭氧氧化法是利用臭氧的極強的氧化能力處理廢水, 反應(yīng)靈敏,操作簡單,且氧化過后變成氧氣,沒有二次污染,廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護領(lǐng)域。但生產(chǎn)臭氧的電耗較高,且臭氧不穩(wěn)定,需加強對臭氧氣體與水接觸方式和接觸設(shè)備方面的研究。
Fenton試劑法:Fenton試劑法一般用在制藥廢水的預(yù)處理過程中,Martinez等的研究結(jié)果表明,在過氧化氫和亞鐵離子的加量分別為3mg/L和0.3mg/L的情況下,COD去除率可達56.4%;如果反應(yīng)超過10分鐘, COD去除率即可達90%。這種處理方法反應(yīng)時間速度快,處理效率高,處理效果比較理想。Fenton法還常常與混凝沉淀法、電解法、氧化法等方法聯(lián)合使用,Yu Yang等運用Fenton法與氧化法聯(lián)合處理高濃度制藥廢水,COD去除率可達到57.53%。
膜分離法:膜分離法處理制藥廢水也是一種物理處理法,利用了某些材質(zhì)的膜具有選擇通透性,能阻止例如污水中的各類有機物大分子通過,僅允許小分子通過,從而達到凈水的目的。膜分離法能耗低,無相變, 而且設(shè)備簡單,可根據(jù)水處理量的變化而調(diào)整裝置規(guī)模,操作方便安全,運行可靠性高,不會二次污染環(huán)境,并且可能在產(chǎn)生環(huán)境效益的同時,又產(chǎn)生可回收有用物質(zhì),具有雙重效益。
其他方法:處理制藥廢水的方法還有很多,比如氣浮法對慶大霉素、土霉素、麥迪霉素等制藥過程中產(chǎn)生的廢水處理具有明顯優(yōu)勢;用超聲聲化法處理制藥廢水中TPPO時,COD去除率為54%左右,在加入lmg/LFe2+后,COD去除率明顯提高,可以提高至60%,且隨著Fe2+濃度的增加,COD去除率也顯著提高;厭氧水解處理作為預(yù)處理時, 不需曝氣,不僅生產(chǎn)運行成本低,還可提高可生化性,降低后續(xù)生物處理的負(fù)荷;絮凝沉淀+水解酸化+SBR工藝處理制藥廢水是一種經(jīng)濟合理的處理工藝。
(作者單位:培力(南寧)藥業(yè)有限公司)
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