醫(yī)藥化工廢水處理工藝探討

黃旭　陶國建　樓林潔

摘要：指出了醫(yī)藥化工廢水的治理難度較高，有機污染成分含量很高，且污染成分組成復雜，采取單一常規(guī)的方法通常無法滿足相應排放標準。根據(jù)醫(yī)藥化工廢水的基本特征，分析了某醫(yī)藥化工企業(yè)的廢水水質(zhì)及處理工藝流程，詳細闡述了一些常見的醫(yī)藥化工廢水治理方法，以期提供參考。

關(guān)鍵詞：醫(yī)藥化工;廢水治理;COD;方法分析

中圖分類號：X78 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2020） 2-011902

1 引言

隨著醫(yī)藥企業(yè)的迅猛發(fā)展，醫(yī)藥化工廢水排放量增大，對環(huán)境造成的負荷加劇。同時醫(yī)藥化工廢水具有高鹽度、難降解、成分復雜等特點，處理難度大。在治理過程中，采取單一常規(guī)治理辦法處理醫(yī)藥廢水，通常無法滿足治理標準。為此，針對醫(yī)藥化工廢水治理方法的使用問題，應進一步提出科學的解決措施，提升廢水治理水平。

2 醫(yī)藥化工廢水的基本特征

2.1 無機鹽含量大

在醫(yī)藥化工制造階段，涉及較多的酸堿物質(zhì)，中和反應后變?yōu)橹T多的無機鹽，部分廢水中總鹽度超出100000 mg/L。醫(yī)藥化工廢水里CI、SO2-等無機鹽離子濃度很高，高含量的無機鹽離子將令水體里微生物的生長受到限制。研究顯示，在水體里的CI-含量超出2000 mg/l.的狀態(tài)下，微生物的活性將受到抑制;當含量超出8000 mg/l_，會造成微生物細胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離，甚至導致微生物死亡。微生物總數(shù)少甚至沒有將導致無法降解水里的大分子成分，并引起污泥膨脹現(xiàn)象，造成出水水質(zhì)超標。

2.2 COD與BOD5濃度高

COD屬于化學耗氧量，而BOD5屬于微生物代謝功能所耗損的溶解氧量。醫(yī)藥化工廢水里，COD與BOD5的濃度通常較高，如果醫(yī)藥化工廢水未通過治理就被排入正常的水體內(nèi)，將大量耗損水里溶解的氧氣，產(chǎn)生水體缺氧情況，會導致動植被、微生物等均會由于缺氧而不能存活，對正常水體具有嚴重影響。此外，醫(yī)藥化工廢水內(nèi)所涉及的物質(zhì)類型復雜，水體的變化性較大，會導致水體里含有高含量的有機物，極易導致水體里的營養(yǎng)成分比例不平衡。為此，對醫(yī)藥化工廢水進行治理，水質(zhì)達標后再排出，不僅對生態(tài)環(huán)境有益，同樣間接性影響到人們的居住環(huán)境，促使人和自然融洽相處。

2.3 含有害成分

醫(yī)藥化工廢水內(nèi)既有許多的COD、BOD5以及無機鹽等成分，還包括有氮雜環(huán)、芳香族胺、酚以及氰等諸多對生物有害的化學物質(zhì)，這些物質(zhì)通常較難分解。當這些有害成分進到正常水體里時，就像隱形殺手威脅著水中的物種，而且還會進到人類生活飲水環(huán)境中，對人類健康造成危害。這些有害成分對生物的生命有嚴重的安全威脅，打破了正常水體結(jié)構(gòu)，還擾亂了人類生產(chǎn)和生活空間。

3 某醫(yī)藥化工企業(yè)廢水水質(zhì)及處理工藝

某醫(yī)藥化工企業(yè)主要從事心血管藥物和中間體生產(chǎn)，廢水中含有乙醇、乙酸、三乙胺、氯化鈉、DMF等，設(shè)計出水為達到《污水綜合排放標準》（GB 8978 - 1996）二級標準，設(shè)計出水水質(zhì)見表1。

因為該企業(yè)廢水是弱酸性廢水，帶有很多極難生化分解的芳香族化合成分，可生化性很差，因此，可選擇Fe/C微電解一催化氧化- A/O生化法治理該廢水。工藝流程見圖1。

通過圖1得知，項目廢水首先進到調(diào)節(jié)池完成水質(zhì)水量調(diào)整，再通過潛水泵上升至酸化池。經(jīng)過投入硫酸把廢水調(diào)節(jié)到強酸性后，廢水流向鐵碳微電解池，由此清除廢水內(nèi)的一些有機物、COD、色度，并提升廢水生化性。鐵碳微電解池出水進到中和池，加入石灰液，調(diào)整廢水到強堿性，然后進到曝氣池，經(jīng)過曝氣吹出廢水里一些氨后進到絮凝沉淀池，清除廢水內(nèi)的固體懸浮成分。之后經(jīng)中間池1（調(diào)酸）后進入催化氧化塔，降解水中大分子和難降解物質(zhì)后，最后經(jīng)過A/O生化池處理，能達標排放。

4 常見的醫(yī)藥化工廢水治理方法

目前，醫(yī)藥化工治理方法較多，主要包含物理法、化學法、生物法與物理化學法等。

4.1 物理方式

（1）蒸餾法。這種方法是按照廢水里不同成分的沸點差別，借助蒸餾原理把其中有用的成分從廢水里分離出來[1]。然后把蒸餾出來的液體根據(jù)其物質(zhì)性質(zhì)進行分類處理。

（2）沉淀法。結(jié)合醫(yī)藥化工廢水里殘留成分的密度差別，能夠把廢水靜放一些時間，再將頂部的水引入下個治理流程，將下層沉淀物與水體進行分離。

4.2 化學方式

（1）中和法。中和法是利用化學反應去除廢水里過量的酸或堿，使廢水液體為中性。一般酸性廢水選擇堿性物質(zhì)分為中和劑，反之就要采用酸性物質(zhì)加以中和。

（2）化學氧化法。化學氧化法是采用氧化劑把廢水里的污染成分轉(zhuǎn)變成無害的、穩(wěn)定的物質(zhì)過程，常見的氧化劑有臭氧、雙氧水、氧化物等，使用較多的為臭氧氧化，這對廢水里許多難以分解的物質(zhì)非常有效。

4.3 生物方式

（1）活性污泥法。活性污泥法是通過往廢水里通人空氣，促進好氧菌生長，能夠從廢水里清除可溶解的或是膠體狀態(tài)的物質(zhì)，以及清除水里可以被活性污泥附著的成分。

（2）厭氧菌治理法。厭氧細菌能夠在無氧或是低氧環(huán)境下存活。醫(yī)藥化工廢水里氧氣濃度很低，能夠采用大量厭氧細菌促使水里很難分解的有機物降解為CH4、C02等成分。該種治理方法針對高含量的有機廢水有較好的治理效果。

4.4 物理化學法

物理化學法包含離子交換法、膜分離方式和吸附工藝等。

離子交換法經(jīng)過離子交換劑中的離子與水里離子實現(xiàn)交換，清除水里有害的離子態(tài)成分。膜分離方式是借助“半滲透膜”，實現(xiàn)物質(zhì)分離[3]，能夠有效清理水里的溶解性物質(zhì)，有效實現(xiàn)溶質(zhì)和水的分離，但膜分離方式具有很高的選擇性，成本高，容易產(chǎn)生再次污染。吸附工藝是基于多孔性固體成分，吸附水里的有機物質(zhì)，但一般吸附材料的再生能力很差，水治理成本很高。

5 處理工藝分析

5.1 含鹽廢水治理

廢水里的鹽濃度很高時，若選擇生化治理，會對生化細菌的滲入壓影響很大，導致細胞脫水，令生化治理很難進行，所以生化治理前要對廢水實現(xiàn)脫鹽處置[4]。當鹽度超過10000 mg/L時，多選擇蒸發(fā)濃縮去鹽法，包含多效蒸發(fā)（ MED）、蒸汽壓縮冷凝（VC）、多級閃蒸（ MSF）等方法。

5.2 高含量有機廢水治理

醫(yī)藥化工企業(yè)生產(chǎn)廢水里含有很多難分解的有機物質(zhì)，根據(jù)有機物類別分別預治理不符合實際，且所選擇的處理方法比較繁復，會明顯增多投資治理成本。鐵碳微電解加Fenton強氧化加混凝沉淀方式，屬于近幾年在化學氧化法前提下出現(xiàn)的治理難分解有機物質(zhì)的比較成熟的方法，其機理是經(jīng)過氧化劑、催化劑和電、光以及超聲等科技相融合，形成活性較高的自由基（像一OH），然后基于自由基和有機物質(zhì)之間的融合、取代、電子轉(zhuǎn)換、斷鍵等過程，令水體里的大分子難分解有機物質(zhì)氧化分解為低毒或無毒的小分子成分，甚至直接被氧化成二氧化碳與水的工藝流程。

當在鐵碳比是1：1、酸堿值為4、反應時間是1 h40 min狀態(tài)下，采取鐵碳微電解方法治理某制藥廠廢水之后，COD清除率為50. 5%（原水COD是98000mg/L），B/C比從不夠0.1上升到0.32，大幅度提升了廢水可生化性。某醫(yī)化企業(yè)選擇Fenton強氧化方法治理含C7 H8、DCE廢水，當pH值是6～8、反應時間是1 h、FeS04填量2.5 g/L，雙氧水添加量15 ml/L狀態(tài)下，系統(tǒng)對C7H8、DCE廢水的清除率能達到90%左右。

6 結(jié)語

在經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的背景下，各個行業(yè)均遇到了工業(yè)廢水治理的難題，而醫(yī)藥化工廢水屬于很難處置的一種廢水，由于其中含有復雜的化學成分，通常不能采取單一的治理辦法對其加以治理。在具體實踐中，醫(yī)藥化工廢水治理要將多種技術(shù)相融合，促使治理后的廢水滿足廢水排出標準。當前，廢水治理成本通常較高，對醫(yī)藥企業(yè)而言是很大的一筆開支，在以后醫(yī)藥廢水治理探究過程中，要盡量規(guī)劃比較簡單的治理流程，降低成本開支，使之極易獲得推廣，這是實現(xiàn)人與自然和諧相處的重要舉措。

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作者簡介：黃旭（1988-），男，碩士，工程師，主要從事環(huán)境影響評價方面的工作。