淺談制藥廢水處理技術及發展

文_盧國丹 中山百靈生物技術有限公司

從發展現狀來看，我國制藥產業存在制藥品種多、制藥企業數量較少的窘境。在日常藥品生產過程中存在著所需原材料數量多、污染嚴重、回收率差等特點，因此加大對廢水處理技術的研究強度，對保護我國生態環境有著重要意義。新時期，我國陸續頒布了廢水污染排放標準，對制藥廢水處理與排放提出了更高的要求，限制藥品種類包括化學合成制藥、中藥類制藥以及發酵類制藥等，都有了嚴格規定。

1 制藥廢水的分類、特點及危害

1.1 分類及特點

制藥廢水作為工業廢水的一種，具有排放量大、處理難等特點。制藥廢水可以采用兩種分類方法，一是結合生產工藝進行劃分，二是結合制藥工業水污染物排放標準進行劃分。這兩種劃分方法相輔相成，按照生產工藝可劃分為冷卻廢水、生產廢水、沖洗廢水以及再生廢水等；按照排放標準，劃分為發酵類廢水、提取類廢水、化學廢水以及生物廢水等。其中，發酵類廢水成分復雜，具有毒性，具含有浮物、高酸堿值、總碳等污染物質；化學合成類廢水中含有重金屬、氯仿等有機溶劑，同時也具有總碳、高酸堿值、懸浮物以及抗生素等污染物質；提取類廢水與發酵類廢水危害近似；中藥類廢水具有有機/無機物濃度高、沉降性較低、可生化性較高的特點。表1、表2是依照兩種方法分別得到的廢水分類方式以及其特點。

表1 不同工序制藥廢水特點

表2“制藥工業水污染物排放標準”中制藥廢水特點

1.2 危害性

在藥品的制備過程中，由于實際生產工藝的需求，實際生產會使用大量的化學藥劑作為生產原料，這些原料在后續加工中會產生大量的異味和深色度，所形成的異味和深色度即使通過污水處理技術處理，也難以徹底去除，對自然環境有著極大的危害。通過表1、表2的數據可以看出，各種制藥廢水都具備有機物濃度高、成分復雜等特點，如果不進行處理直接將其排放至水體中，各類有害物質不僅僅會對水環境造成威脅，更會威脅到整個生態的安全及穩定，最終會通過食物鏈的富集而影響人類的身體健康。

制藥廢水被稱作最難處理的廢水種類之一，如何處理制藥廢水，已經成為我國綠色經濟發展中需要重點考慮的問題。

2 制藥廢水處理技術分析與研究

近些年來，針對制藥廢水污染，相關學者和企業紛紛加強了制藥廢水處理技術的研究和完善工作，特別是混凝沉淀技術、活性炭吸附、膜分離技術等得到了進一步提升，對制藥廢水處理有著極大的助益。

2.1 混凝沉淀技術

混凝沉淀技術作為一種應用十分廣泛、工藝較為簡單的制藥廢水處理方案，主要由預處理、中間處理、深度處理工藝流程組成。混凝沉淀技術就是將廢水當中的細微部分轉變成為不穩定的分離形態，表現為絮狀物。該技術可以有效降低制藥廢水的濁度與色度，并讓其中的微小物質凝聚成絮狀體，受到重力作用，沉降到水底。該項技術發展時間長、技術完善、操作便捷、廢水處理穩定。

在制藥廢水處理中，制藥企業可以采用混凝沉淀技術，將混凝劑最優指標控制在120mg/L，只需要25s的反應時間，就可以將廢水pH值中和到8左右，廢水中CODCr濃度控制在40～90mg/L，去濁率達到90%，但是該工藝對毒性制藥廢水的溶解性較差，并且很難清除微生物病原體，對有害物質的處理也不夠完善，生態毒性會得以保留。

2.2 活性炭技術

活性炭是一種常見的吸附材料，它的表面擁有范圍極大的孔隙結構，而孔隙結構大小和吸附性能成正比。活性炭吸附技術能夠有效降低制藥廢水中的臭味、色度、消毒副產物、重金屬。目前，大部分制藥廠都采用三級活性炭過濾工藝，在二級生化出水凈化處理中，過濾后，出水化學需氧量在40mg/L以內。雖然活性炭吸附是一種主流技術，但活性炭成本較高，在制藥廢水處理領域的應用受到一定限制。伴隨我國科學技術水平不斷提高，活性炭技術不斷改進，活性炭成本也有所下降。

2.3 膜分離技術

膜分離技術是一種物理隔離方法，具有濃縮、分離、精致等特點，操作流程較為簡單，可以有效將制藥廢水中的有害物質隔離，操作中也不會出現污染問題。膜分離技術主要采用反滲透、超濾等工藝，將制藥廢水中的雜質、細菌、微生物等沉淀去除，減少水體中的礦化度、減少總溶解固體。反滲透和超濾技術能夠有效隔離廢水中的懸浮物、有機物，出水脫鹽率能夠達到92%，水回收率達到75%，并且對氮化物、氯化物也有較高的隔離率。

此外，膜分離技術還可以和其他廢水處理技術結合使用，發揮生物單元有機水凈化效用。制藥廢水雜質較多，容易產生膜堵塞問題，可以將混凝技術、活性炭技術作為一級凈化，生物膜作為二級凈化，避免膜堵塞或膜污染，最大程度地凈化水體，從而達到行業廢水排放標準。

3 制藥廢水處理新技術

3.1 超聲波處理法

使用20000Hz以上頻率的超聲波輻射溶液，可以產生一定的化學反應，產生超聲空化效應。該項技術的核心就是利用超聲波的·OH自由基氧化、氣泡內燃燒分解、超臨界水體氧化形式實現廢水凈化目標。近些年，超聲波技術更加成熟，將該項技術應用在制藥廢水處理領域并結合生物接觸氧化法，對高濃度廢水的凈化效果非常顯著。

3.2 微波處理法

該方法主要利用特定波長的電磁波進行廢水處理，但是試驗證明，單獨采用某個波長微波進行廢水處理效果并不理想，所以微波處理技術要和其他處理技術結合使用，從而達到良好的處理效果。例如，將微波處理技術和活性炭處理方案結合，活性炭表面吸附難以處理的吸附物后，可以采用微波技術對活性炭表面的吸附物進行解吸，統一處理表面吸附物，這樣可以恢復活性炭的吸附功能，實現活性炭的循環使用，進而大大降低活性炭吸附技術的使用成本。

4 結語

綜上所述，為了降低制藥廢水對自然環境的負面影響，制藥企業和相關學者不斷加強制藥廢水處理技術的研究，針對傳統廢水處理技術的不足，大力研發新型處理技術，如生物膜技術、超聲波技術、微波技術等。總之，只有針對性地采用廢水處理技術（或技術組合），才能確保制藥廢水達到行業排放標準。