兩種化學合成類制藥廢水處理工藝對比分析研究

盧艷潔，胡啟帆

(天方藥業有限公司，河南 駐馬店 463000)

1 工程概況

河南某制藥公司采用化學合成法生產化學原料藥，主要包含克林霉素磷酸酯、辛伐他汀、阿托伐他汀鈣、甲磺酸左氧氟沙星近十個品種。該公司所排放的合成類廢水具有污染物濃度高，含鹽量高，水質偏酸或偏堿，且普遍含有多種生化抑制物質[1]，廢水COD平均濃度大約為35000 mg/L。按照市委、市政府老城區改造規劃和市工業企業整體規劃要求，結合公司整體搬遷規劃，該公司原料藥分廠將整體搬遷至市產業集聚區，為保證項目順利實施，按照“三同時”制度要求[2]，必須為搬遷項目同時建設配套的合成廢水處理設施。根據市產業集聚區污水處理廠的要求，該廢水處理后達到河南地方合成廢水類排放標準《化學合成類制藥工業水污染間接排放標準》(DB41/756-2012)中的標準B。

為降低廢水處理成本、減少廢物排放，驗證新工藝的可行性、可靠性，該制藥公司分別與兩家環保公司聯合組成項目研究組，對搬遷后擬建的廢水處理工藝進行了分析研究，并做了大量的中試實驗。根據兩家公司所做中試實驗的的結果，我們對其所用廢水處理工藝、處理成本等進行了對比分析。

2 環保公司中試工藝流程簡介

2.1 A環保公司廢水處理工藝

如圖1所示，本次合成廢水達標處理中試是克林霉素磷酸酯廢水與阿托伐他汀鈣廢水以體積比1∶1混合后進行調試。原水中含有高濃度的磷酸鹽，在進入生化之前首先采用氫氧化鈣調節原水pH值，并將磷酸鹽去除至最佳范圍，除磷后出水經生物曝氣預處理，提高廢水的B/C值促進后續生化單元處理效能的發揮[3]。經預處理后的出水，控制有機污染物質在指定范圍內泵入ABR池，經厭氧降解去除部分COD[4]，其出水再經A/O反應池進行高效的脫氮/除COD處理，以聚合雙酸鋁鐵為混凝劑，以氫氧化鈣為pH調節劑，對生化出水進行再次混凝處理，進一步去除廢水中殘余的COD和總氮。

2.2 B環保公司廢水處理工藝

如圖2所示，本次合成廢水達標處理中試是克林霉素磷酸酯廢水與阿托伐他汀鈣廢水以體積比4∶1混合后進行調試。由于合成制藥廢水具有濃度高、含鹽量高、pH值變化大且含有生物難降解或具有生物毒性的物質等特點[5]，因此B環保公司此次中試考慮首先采用水解酸化工藝去除抑制物和硫酸鹽；隨后采用“雙級高效厭氧反應器(UBF)+好氧反應(CASS)”組合工藝，去除水中大部分有機物；最后對好氧出水經加藥(含氯藥劑+高濃縮鐵系聚合物絮凝劑+高級氧化劑)進行深度氧化處理，以實現除去難以生化降解的污染物的目的。

圖2 B環保公司廢水處理工藝流程圖

3 監測內容與結果分析

3.1 監測內容

此次監測主要針對環保公司中試各主單元出水口進行取樣，水樣同時取2份(制藥公司、第三方檢測單位均要留樣備測)，監測因子包含COD、SS、總氮、全鹽量、電導率、pH值等。取樣點詳見圖1和圖2各公司工藝流程。

3.2 各公司工藝主單元出水各項指標內部監測結果

3.2.1 A環保公司工藝主單元出水各項指標監測結果

表1為制藥公司內部針對A環保公司合成廢水中試各項指標的考核匯總表。由該表可知，隨著工藝的逐級進行，廢水中COD、總氮含量和電導率均出現明顯的降低，但全鹽量降解效果不好，證明該工藝僅對合成廢水COD、總氮、電導率指標具有較好的處理效果。

表 1 A環保公司合成廢水中試COD、pH值、總氮、電導率、全鹽量和SS考核匯總表

3.2.2 B環保公司工藝主單元出水各項指標監測結果

表2為制藥公司內部針對B環保公司合成廢水中試各項指標的考核匯總表。由該表可知，隨著工藝單元的逐級進行，廢水中COD、總氮含量和電導率均出現明顯降低，證明該工藝對合成廢水中各項污染指標均具有較好的降解效果。

表2 B環保公司合成廢水中試COD、pH、總氮、電導率和全鹽量考核匯總表

3.3 各公司工藝主單元出水各項指標外部監測結果

表3為委托外部監測所得各公司合成廢水中試各項指標的考核匯總表。由該表可知，各環保公司總排水內部監測和外部監測結果相差較小，COD、SS、總氮、總磷、氨氮等指標排放濃度均達到河南地方合成廢水類排放標準《化學合成類制藥工業水污染間接排放標準》(DB41/756-2012)的標準B。

表3 各公司合成廢水中試COD、SS、總氮、總磷、氨氮的考核匯總表(委托外部)

3.4 廢水中試處理成本核算

為核算運行成本，我們對各環保公司合成廢水處理中試的廢水處理量、水電能耗等數據進行了采集和整理，并對廢水處理成本進行了對比(表4)。由該表可知，A環保公司和B環保公司日均處理廢水量分別為1.32t和15.75t，處理成本分別為21.82元/t和3.90元/t(僅包含自來水費和電費)，其中A環保公司日處理水量過低，處理成本較高，而B環保公司工藝技術處理水量較高，且成本較低，具有良好的經濟效益。

表4 合成廢水處理成本分析表

4 結論

(1)本次合成廢水達標處理中試主要是針對以克林霉素磷酸酯和阿托伐他汀鈣為主的廢水展開。各環保公司經預處理單元、生化處理單元和深度處理單元對合成廢水進行處理后，所有指標排放濃度均達到河南省《化學合成類制藥工業水污染間接排放標準》(DB41/756-2012)的標準B。

(2)經核算，A環保公司和B環保公司合成廢水日均處理量分別為1.32t和15.75t，處理成本分別為21.82元/t和3.90元/t(僅包含自來水費和電費)，其中A環保公司日處理水量過低，處理成本較高，而B環保公司處理成本較低。

(3)通過對兩家環保公司廢水處理工藝流程、處理效果、及成本的對比分析，我們認為B環保公司工藝技術更為成熟，基建和設備投資低，污染物去除效率高，運行穩定，耐沖擊負荷能力高，運行費用低，操作管理簡單。若將該工藝用于此次搬遷項目合成廢水的治理上，經濟合理，能保證廢水達標排放。