制药废水处理方案例。

导读。
制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水和各种制剂生产过程的洗涤水和洗涤废水。其废水的特点是成分复杂，有机物含量高，毒性大，色度深，盐含量高，特别是生化性差，间歇排放，是难以处理的工业废水。随着我国医药工业的发展，制药废水逐渐成为重要的污染源之一，如何处理这种废水是当今环境保护的课题。
制药废水的处理方法。
制药废水的处理方法总结为物化处理、化学处理、生化处理、多种方法的组合处理等，各种处理方法各有优势和不足。
物化处理：
根据制药废水的水质特点，其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。目前应用的物化处理方法主要有混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。
混凝法：
该技术是目前国内外普遍采用的水质处理方法，广泛应用于制药废水的预处理和后处理过程，如硫酸铝和聚合硫酸铁等中药废水等。高效凝聚处理的关键在于适当选择和投入性能优良的凝聚剂。近年来，凝集剂的发展方向从低分子向聚合高分子发展，从成分功能单一向复合型发展。用高效复合型絮凝剂处理急支糖浆生产废水，pH为6.5，絮凝剂用量为300mg/L时，废液的COD、SS和色度去除率分别达到69.7%、96.4%和87.5%，其性能明显优于PAC(粉末活性炭)、聚丙烯酰胺(PAM)等单一絮凝剂。

气浮法：
气浮法通常包括充气气浮、溶解气浮、化学气浮、电解气浮等多种形式。新昌制药厂采用CAF涡流气浮装置预处理制药废水，合适药剂配合，COD平均去除率约为25%。
吸附法：
常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等。武汉健民制药厂采用煤灰吸附-二级好氧生物处理技术处理废水。结果显示，吸附预处理废水的COD去除率达到41.1%，提高了BOD5/COD值。
膜分离法：
膜技术包括反渗透、纳滤膜和纤维膜，可回收有用物质，减少有机物排放总量。该技术的主要特点是设备简单、操作方便、无相变、化学变化、处理效率高、节能。朱安娜等采用过滤器对霉素废水进行分离实验，减少废水中霉素对微生物的抑制作用，发现可以回收霉素。

电解法：
该方法处理废水具有高效、易于操作等优点，同时电解法具有良好的脱色效果。采用电解法预处理核黄素上清液，COD、SS和色度去除率分别达到71%、83%和67%。
化学处理：
应用化学方法时，一些试剂的过量使用容易造成水体的二次污染，因此在设计前必须进行相关的实验研究。化学法包括铁炭法、化学氧化还原法(fenton试剂、H2O2、O3)、深度氧化技术等。
铁炭法：
工业运行表明，以Fe-C作为制药废水的预处理步骤，其出水的生化性大大提高。楼茂兴等采用铁炭-微电解-厌氧-好氧-气浮联合处理技术处理甲红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水，铁炭法处理后COD去除率达到20%，最终出水达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准。
Fenton试剂处理法：
亚铁盐和H2O2的组合被称为Fenton试剂，可以有效地去除传统的废水处理技术无法去除的难分解有机物。随着研究的深入，将紫外光(UV)、草酸盐(C2O42-)等引入Fenton试剂，大幅度加强氧化能力。以TiO2为催化剂，以9W低压汞灯为光源，通过Fenton试剂处理制药废水，达到脱色率100%、COD去除率92.3%的效果，并且硝苯类化合物从8.05mg/L降至0.41mg/L。

氧化法：
采用这种方法可以提高废水的生化性，同时对COD有很好的去除率。例如，Balcioglu等对3种抗生素废水进行臭氧氧化处理，臭氧化的废水不仅提高了BOD5/COD的比例，COD的去除率也提高了75%以上。
氧化技术：
又称高端氧化技术，它汇集了现代光、电、声、磁、材料等各类相近学科的最新研究成果，主要包括电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法、光触媒氧化法和超声降解法等。其中紫外光催化氧化技术具有新颖、高效、废水无选择等优点，特别适用于不饱合烃的分解，反应条件也比较温和，无二次污染，应用前景良好。与紫外线、热、压力等处理方法相比，超声波对有机物的处理更直接，对设备的要求更低，作为新的处理方法越来越受到关注。超声波-好氧生物接触法处理制药废水，超声波处理60s，功率200w，废水COD总去除率达96%。
生化处理。：
生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术，包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧-厌氧等组合方法。
好氧生物处理：
制药废水多为高浓度有机废水，进行好氧生物处理时需要稀释原液，动力消耗大，废水生化性差，直接生化处理后难以达到排放标准，因此单独使用好氧处理少，一般需要预处理。常用的好氧生物处理方法包括活性污泥法、深井曝气法、吸附生物分解法(AB法)、接触氧化法、序列式间歇活性污泥法(SBR法)、循环式活性污泥法(CASS法)等。
深井曝气法：
深井曝气是一种高速活性污泥系统，该方法具有氧利用率高、占地面积小、处理效果好、投资少、运行费用低、污泥膨胀、产泥量低等优点。另外，其保温效果好，处理不受气候条件影响，可保证北方地区冬季废水处理的效果。东北制药总厂高浓度有机废水经深井曝气池生化处理后，COD去除率达到92.7%，其处理效率高，而且对下一步的管理极有利，对技术管理的决定性作用。
AB法：
AB法属于超高负荷活性污泥法。AB技术BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般高于通常的活性污泥法。其突出的优点是a段负荷高，抗冲击负荷强，对pH和有毒物质有很大的缓冲作用，特别适合处理浓度高、水质水质变化大的污水。杨俊仕等采用水解酸化-AB生物法技术处理抗生素废水，技术流程短，节能，处理费用也低于同类废水的化学凝聚-生物法处理方法。
生物接触氧化法：
该工艺集活性污泥与生物膜法的优势于一体，具有容积负荷高、污泥产量少、抗冲击能力强、工艺运行稳定、管理方便等优势。许多工程采用两段法，目的是驯化不同阶段的优势菌种，充分发挥不同微生物种群之间的协同作用，提高生化效果和抗冲击能力。工程中常以厌氧消化、酸化为预处理工序，采用接触氧化法处理制药废水。哈尔滨北方制药厂采用水解酸化-两段生物接触氧化技术处理制药废水，运行结果表明该技术处理效果稳定，技术组合合合理。随着该技术的成熟，应用领域也越来越广泛。

SBR法。：
SBR法具有抗冲击负载强、污泥活性高、结构简单、无回流、操作灵活、占地少、投资省、运行稳定、基质去除率高、脱氮除磷效果好等优点，适用于处理水量水质波动大的废水。通过SBR技术处理制药废水的试验，曝气时间对该技术的处理效果有很大影响，设置缺氧段，特别是缺氧和好氧交替设计，可以明显提高处理效果的反应池中加入PAC的SBR强化处理技术，可以明显提高系统的去向。

厌氧生物处理：
目前国内外处理高浓度有机废水的主要方法是厌氧处理，但单独厌氧处理后的出水COD仍然较高，一般需要进行后处理(如好氧生物处理)。目前仍需加强高效厌氧反应器的开发和设计，并对运行条件进行深入研究。上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧复合床(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)、水解法等已成功应用于制药废水的处理。
UASB方法。
UASB反应器具有厌氧消化效率高、结构简单、水力停留时间短、不需要额外的污泥回流装置等优点。采用UASB工艺处理卡那霉素、氯酶、VC、SD、葡萄糖等制药生产废水时，通常要求ss含量不能太高，以保证COD去除率在85%~90%以上。串联两级UASB的化学需氧量去除率可达90%以上。

UBF方法：
麦温宁(现任郑州大学环境科学研究所副所长)等人对UASB和UBF进行了对比试验。结果表明，UBF是一种实用高效的厌氧生物反应器，具有反应液传质分离效果好、生物量大、生物种类多、处理效率高、运行稳定性强等特点。
水解酸化法：
水解池被称为水解上流式污泥床(HUSB)，这是一个改进的UASB。与全流程厌氧池相比，水解池具有以下优点:(1)不需要密封、搅拌和三相分离器，降低了成本，有利于维护；它可以将污水中大分子和不可生物降解的有机物降解成小分子和可生物降解的有机物，提高原水的可生物降解性。反应速度快，池体积小，投资少，污泥量减少。近年来，水解-好氧工艺已广泛应用于制药废水处理。如某生物制药厂采用水解酸化-两级生物接触氧化工艺处理制药废水，运行稳定，有机物去除效果显著，COD、BOD5、ss去除率分别为90.7%、92.4%、87.6%。
厌氧-好氧及其他组合处理工艺：
由于单独好氧处理或厌氧处理往往不能满足要求，厌氧-好氧处理、水解酸化-好氧处理等组合工艺在提高废水的可生化性、抗冲击性、投资成本和处理效果方面明显优于单一处理方法，因此在工程实践中得到了广泛应用。如果制药厂采用厌氧-好氧工艺处理制药废水，BOD5和COD去除率分别为98%和95%，处理效果稳定；采用微电解-厌氧水解酸化-SBR工艺处理制药废水。结果表明，整个串联工艺对废水水质和水量的变化具有较强的抗冲击能力，化学需氧量去除率可达86%~92%，是处理制药废水的理想工艺选择。水解酸化-A/O-催化氧化-接触氧化工艺用于医药中间体废水的处理。当进水化学需氧量约为12000毫克/升时，出水化学需氧量低于300毫克/升；采用生物膜-序批式活性污泥法处理含可生物降解材料的制药废水，化学需氧量的去除率可达87.5%~98.31%，远高于单独使用生物膜法和序批式活性污泥法。
此外，随着膜技术的不断发展，膜生物反应器(MBR)在制药废水处理中的应用研究也逐渐深入。MBR结合了膜分离技术和生物处理的特点，具有容积负荷高、抗冲击能力强、占地面积小、剩余污泥少等优点。采用厌氧-膜生物反应器工艺处理化学需氧量为25000毫克/升的医药中间体酰氯废水，系统中化学需氧量的去除率保持在90%以上，首次采用萃取膜生物反应器处理含3，4-二氯苯胺的工业废水，水力停留时间为2h，去除率达到99%，取得了理想的处理效果。虽然膜污染仍然存在问题，但随着膜技术的不断发展，膜生物反应器将在制药废水处理中得到更广泛的应用。
制药废水的处理已有许多研究。然而，由于制药行业原料和工艺的多样性，排放废水的质量差异很大，因此没有成熟统一的制药废水处理方法。具体工艺路线取决于废水的性质。根据废水的特点，应采用预处理提高废水的可生化性，初步去除污染物，然后结合生化处理。目前，开发一种经济有效的复合水处理设备是一个亟待解决的问题。同时，要加强清洁生产的研究，在处理的前期考虑废水是否具有循环利用的价值和合适的方式，做到经济效益和环境效益的统一。