固體廢棄物預處理中藥制藥廢水的實驗分析

吳麗燕 王秀麗 白 鶴

1.杭州綠夏環境科技有限公司；2.安徽睿晟環境科技有限公司；3.浙江東天虹環保工程有限公司

1 引言

中藥制藥所產生的廢水，主要是藥物的毒性、酸性和化學反應，可能會對于處理環境造成一定的影響，而成熟的預處理技術，能夠將廢水的有害性盡可能地降低，以達到廢棄物的無害化處理。在制藥廢水的排放標準中，其中以COD的去除效果，以及脫色率的相應參數，能夠滿足國家在相關領域中的規定范圍內，作為廢水處理標準的基本參數，將化學藥品的廢液，在一定的要求范圍以內，按照既定的方案，進行回收和處理。而預處理的方法，需要結合企業的預算，廢水處理工藝適宜的條件，和廢水內藥物的主要化學成分，綜合考慮選擇最優方案。在逐漸發展的廢液處理技術中，對于鐵屑和爐渣應用價值的開發，獲得了階段性的進展，尤其是在內電解的基礎之上，在同等成本的材料中，COD的去除效果也是位列前茅。

2 固體廢棄物預處理的主要原因、材料和方法

在資源短缺、競爭激烈的大背景下，材料的選用和低成本處理方法的選擇，成為制藥企業在市場競爭當中，必不可少的重要手段，而爐渣和鐵屑是完成廢液預處理的關鍵材料。主要的處理步驟，是通過加入鐵屑，配合著1mL的H2O2，通過一些溶液的混合，針對廢液的pH和其他化學性質的調整，盡可能地保障制藥過程當中，所產生的毒性和影響后續處理的性質，在一定程度上得到緩解。而對于目前的化工技術來說，要想將廢液造成的環境污染現象，盡可能地降到最低，首先是對于預處理材料的實驗。在鎖定最適宜使用的材料后，通過控制變量的形式經過多次實驗和反復驗證，來求證所使用的方法，相對于其他原理存在突出的特點。作為中藥廢液，其中所導致污染問題的主要原因，是由于藥業在加工過程中，往往需要配合一定量的化學反應，而在這個過程當中，所生成的一次產物、多次產物，具有獨特的化學污染性。而在以往的環境治理經驗下，化工污染無法及時被分解，會由生物鏈的傳遞，導致人類社會反受其害。而對于中藥廢水來說，存在一定的顆粒渣滓，并且色素污染性強，其中化合有機物的分解能力，大多數都不屬于自然分解能力。由此，為了保障中藥制藥水平的發展，開發處理效率高、處理成本低的廢水處理體制，是必要的實驗課題，將固體廢棄物作為凈化原料，利用物理電解法，通過Fe2+對于有機物的破壞能力，降低廢液對于外部環境的污染。

3 中藥制藥廢水預處理的缺點與難點

3.1 固定化的處理模式缺乏針對性

經過實驗室的研究結果顯示，中藥制藥的廢水成分當中，主要是藥品不同的選擇和搭配，會造成不同的化學反應，其中由于廢液遇到氧氣，造成的有機反應也會導致成分的變化。尤其是在制藥成本上來說，針對性的設計每一種廢液的處理方法，會造成相當大的經濟壓力，因此在中藥制藥以后，需要選擇通用性較強的處理方案，來降低制藥廢水的處理成本，同時對于差距較大的廢液，盡可能地增加處理方法的種類[1]。而在制藥以后的處理上，經常存在的問題是用固定模板，進行廢液的處理，這種方法不但無法迅速完成凈化，同時在處理效果上也略遜一籌，并且固定化模式的處理手段，可能會造成另外不必要的反應。尤其是對于一些有機污染物，在排放后其污染能力較強，并且普通的沉淀方法，對于各種化合物的沉降效果也相對較差。因此更加需要結合實際情況，對于藥品制備流程中，可能出現的化合物、元素，進行針對性的沉降和去除，在一定程度上，提高對于污染性物質的去除效率。

3.2 中藥制藥廢水中的有機污染物種類復雜

目前由于廢液不按標準排放，最直接的污染現象，就是導致環境的富營養化，而導致這種原因的首要原因，就是由于有機物造成的污染現象。根據實驗室的分析結果來看，有機物的分子結構，以及化學結構中的發色基團，是導致廢液排放不滿足標準的首要原因，而通過單純的物理分解，無法實現所有污染物的有效電解。況且根據廢液處理控制成本的原則，尤其是在大批量處理的情況下，對于電力能源的消耗過大，并且按照基本分解原理，電解實現有色度去除的效果，并沒有在實驗中呈現明顯效果。尤其是對于末端吸收藍移的效果，對于復雜的有機物分子來說，簡單的物理處理方法，以及一些簡單的化學反應，無法輕易地造成有機物結構的破壞，由于有機物結構相對穩定[2]。因此在進行實驗的過程中，不同有機物需要不同化學破壞的方法，只有通過針對性的手段，增加目前的制藥廢水的處理效果。

3.3 部分污染物的處理不徹底

除了一些不易分解的有機物以外，還有很多有毒的粒子，難以形成沉淀和氣體，無法將其從溶液中徹底消除，因此在實驗室的預處理操作中，需要考慮到這部分的化學物質，在進行排放后的毒性。而常常在廢液處理上，研究人員容易將重心，放在廢水的去色和COD的去除上，可是在污染物去除率的檢測上，卻很容易出現疏忽，尤其是毒性和對于環境的影響。由此可知，在經過處理的制藥廢水中，仍然可能存在著極強的藥性，而這部分化學物質，可能會與其他的粒子進行再次反應，重新生成污染物，同時也可能會由于，帶毒粒子的意外排放，造成周圍環境長時間內的無法使用[3]。而在實際的制藥生產中，由于目前逐漸嚴格的檢測機制，這種情況出現的概率相對較小，但是據目前實驗來看，污染物處理不徹底的現象仍然存在。通過相對嚴謹的監管體系，能夠有效地降低制藥廢水的污染，但是隨著處理效率的缺陷，污染物的處理成本，又提高了一個層次。

3.4 全面徹底的廢水預處理成本較高、工藝復雜

對于目前逐漸發展的廢液處理技術，首先最簡單的方法，就是通過廢物利用的方式，盡可能最大化的，實現污染物的高效去除?？墒侵兴幹饕歉鶕参锏乃幮裕M行熬制或添加等方式，實現藥性向溶液的轉換，因此一般的化學處理方法，可能無法有效地處理全部的化學物質。因此在一般的制藥企業，采用紫外線等方式將復合物分解，再通過化學沉降的方式處理廢水，但是這樣的方法，對于設備的要求很高，且在操作過程當中，能夠明顯察覺出紫外線對于液體的操作難度很高。因此在處理工藝和成本上，需要相當高的要求。以下將結合實驗室中，不同處理手段的情況下，對于不同處理方法的數據分析，來確定制藥廢液的最佳處理方式。

4 固體廢棄物預處理的實驗結果比較與分析

不同方法下對于廢液的處理效果，在各種評定關鍵上的數據，如表1所示。

表1

4.1 固體廢棄物對于制藥廢液的處理優勢

首先根據實際調研顯示，在制藥過程當中往往需要高溫環境，因此對于中藥制藥流程來說，爐渣、鐵屑等都屬于廢物，制作成本能夠得到調整。另外就根據以上表格中的數據來看，通過低成本固體，配合這一定量成本較低的化學試劑，能夠有效地去除廢液中的有色基團。因此就廢水當中的有害物質，以及大多數的有機化合物，會由于鐵屑、爐渣中的Fe2+在一定的催化作用下，導致有機物的失活和沉淀，在通用性上也要比一般的化學試劑，更加具有處理優勢。在實驗過程當中，固體廢棄物的使用，極易引起藥液與內部離子的反應，因此出現黃色微小沉降，配合著化學試劑的輔助作用，能夠加速絮狀沉降，因此以上的第四種方法，為制藥廢水處理的最佳方法。

4.2 實驗中環境因素對于去除效果的影響

由于實驗環境對于實驗效果，可能會造成一定的影響，因此在進行實驗以前，必須要調整實驗中的環境因素，尤其是根據一般反應中，所需要的最佳酸堿性、溫度和固體的粉碎程度，都是影響實驗效果的直接因素。在35℃下，按照6左右區間的pH取值，是按照文獻資料調查后，實驗所處的最佳環境條件，但是在制藥工業化生產的過程中，還需要結合實際的藥物性質，進行相應環境的調整[4]。舉例來說，在廢水中存在不穩定物質時，為避免高溫造成的不必要反應，需要盡可能地調低溫度，在這樣的環境下，能夠更加穩定的進行藥液中，有害物質的沉降。而對于pH來說，隨著溶液的酸性增強，COD去除率以及其他的指標，都會相應的有所降低，因此對于處理工藝來說，控制環境是實現高效預處理的重要前提。

4.3 固體廢棄物處理中對于用量的控制

在進行實驗的過程中，是以固體廢棄物與化學試劑的配合，利用原電池原理進行內部催化，盡可能地控制實驗試劑的用量。根據參考文獻的查閱，按照1：50體積比的量，進行H2O2與廢水的結合，同時將適量的石灰乳和固體廢棄物放入，盡可能在充沛的反應時間內，進行穩定的化學反應。而在制藥廢水處理以前，需要根據處理廢液的體積，進行詳細方案的制定，以確保所備用的物質，滿足廢液處理的充分反應，盡可能多的處理其中的有害物質，降低排放后的污染性。根據上表結果顯示，在進行實驗的過程當中，控制石灰乳的用量，不但能夠使部分化學物質迅速沉降，同時還能夠有效提升廢液的透明度，降低廢液的顏色。

5 結束語

利用固體廢棄物進行制藥廢液的處理，主要是在降低成本的前提下，盡可能地提升廢水的COD去除率。在適宜的環境條件下，通過調整化學試劑與廢液的配比，將爐渣和鐵屑的處理效果達到最高。