制药行业废水主要包括抗生素生产废水和合成药物生产废水。制药行业废水主要分为四类：抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水、洗涤水以及各种制备工艺产生的洗涤废水。该废水具有成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度高、盐度高等特点，尤其生化性质差、排放不规律等，属于难以处理的工业废水。随着我国制药工业的发展，制药废水已逐渐成为重要的污染源之一。
1. 制药废水处理方法
制药废水的处理方法可概括为：物理化学处理、化学处理、生物化学处理和各种方法的组合处理，每种处理方法都有其自身的优点和缺点。
物理和化学处理
根据制药废水的水质特点，需要采用物理化学处理作为生化处理的预处理或后处理工艺。目前常用的物理化学处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离。
凝血
该技术是国内外广泛应用的一种水处理方法，广泛应用于医疗废水的预处理和后处理，例如中药废水中硫酸铝和聚硫酸铁的去除。高效混凝处理的关键在于正确选择和添加性能优异的混凝剂。近年来，混凝剂的发展方向已从低分子聚合物转向高分子聚合物，并从单组分功能化转向复合功能化[3]。刘明华等[4]采用高效复合絮凝剂F-1，在pH值为6.5、絮凝剂投加量为300 mg/L的条件下，对废水中的COD、SS和色度进行了处理，去除率分别为69.7%、96.4%和87.5%。
气浮
气浮法通常包括曝气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。新昌制药厂采用CAF涡流气浮装置对制药废水进行预处理，使用合适的化学药剂，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、腐植酸、吸附树脂等。武汉建民制药厂采用煤灰吸附-二级好氧生物处理工艺处理废水。结果表明，吸附预处理的COD去除率为41.1%，BOD5/COD比值得到改善。
膜分离
膜技术包括反渗透、纳滤和纤维膜等，用于回收有用物质并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、无相变和化学变化、处理效率高且节能。Juanna等人利用纳滤膜分离了肉桂霉素废水。研究发现，林可霉素对废水中微生物的抑制作用降低，并且肉桂霉素得以回收。
电解
该方法具有效率高、操作简便等优点，电解脱色效果良好。李颖[8]对核黄素上清液进行了电解预处理，COD、SS和色度的去除率分别达到71%、83%和67%。
化学处理
化学方法中，某些试剂的过量使用容易造成水体二次污染。因此，在设计前应进行相关的实验研究工作。化学方法包括铁碳法、化学氧化还原法（芬顿试剂、H₂O₂、O₃）、深度氧化技术等。
铁碳法
工业运行表明，采用铁碳复合预处理工艺处理制药废水，可显著提高出水的生物降解性。娄茂兴采用铁-微电解-厌氧-好氧-气浮联合处理工艺处理红霉素、环丙沙星等制药中间体废水。经铁碳复合处理后，COD去除率达20%，最终出水符合国家一级标准《综合废水排放标准》（GB8978-1996）。
芬顿试剂处理
亚铁盐和过氧化氢（H₂O₂）的混合物被称为芬顿试剂，它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。随着研究的深入，紫外光（UV）、草酸根（C₂O₄²⁻）等被引入芬顿试剂中，极大地增强了其氧化能力。以二氧化钛（TiO₂）为催化剂，9W低压汞灯为光源，采用芬顿试剂处理制药废水，脱色率达到100%，化学需氧量（COD）去除率达到92.3%，硝基苯化合物浓度由8.05mg/L降至0.41mg/L。
氧化
该方法能够提高废水的生物降解性，并具有更高的COD去除率。例如，采用臭氧氧化法处理了三种抗生素废水（包括Balcioglu废水）。结果表明，臭氧氧化处理不仅提高了废水的BOD5/COD比值，而且COD去除率也超过了75%。
氧化技术
也称为高级氧化技术，它融合了现代光学、电学、声学、磁学、材料学等相关学科的最新研究成果，包括电化学氧化、湿式氧化、超临界水氧化、光催化氧化和超声降解等。其中，紫外光催化氧化技术具有新颖、高效、对废水无选择性等优点，尤其适用于不饱和烃的降解。与紫外线、加热、加压等处理方法相比，超声处理有机物更加直接，所需设备也更少。作为一种新型处理方法，它受到了越来越多的关注。肖光泉等[13]采用超声-好氧生物接触法处理制药废水。超声处理时间为60秒，功率为200瓦，废水总COD去除率达到96%。
生化治疗
生化处理技术是一种广泛应用的制药废水处理技术，包括好氧生物法、厌氧生物法和好氧-厌氧联合法。
好氧生物处理
由于大部分制药废水为高浓度有机废水，因此在好氧生物处理过程中通常需要稀释原液。这导致能耗较大，废水可进行生化处理，但生化处理后难以直接达到排放标准。因此，单独使用好氧处理的方法较少，且通常需要预处理。常用的好氧生物处理方法包括活性污泥法、深井曝气法、吸附生物降解法（AB法）、接触氧化法、序批式活性污泥法（SBR法）、循环活性污泥法（CASS法）等。
深井曝气法
深井曝气是一种高速活性污泥处理系统。该方法具有耗氧率高、占地面积小、处理效果好、投资少、运行成本低、无污泥膨胀、污泥产量少等优点。此外，其保温效果好，处理不受气候条件影响，能够保证北方地区冬季污水处理的效果。东北制药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%，可见处理效率非常高，对后续处理起着极其有利的作用。
AB法
AB法是一种超高负荷活性污泥法。AB工艺对BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率通常高于传统活性污泥法。其突出优势在于A段负荷高、抗冲击负荷能力强、对pH值和有毒物质具有较强的缓冲作用。该方法尤其适用于处理浓度高、水质水量变化大的污水。杨俊石等人采用水解酸化-AB生物法处理抗生素废水，该方法工艺流程短、节能，处理成本低于同类废水的化学絮凝-生物处理法。
生物接触氧化
该技术结合了活性污泥法和生物膜法的优点，具有处理量大、污泥产量低、抗冲击性强、工艺运行稳定、管理方便等优点。许多项目采用两阶段法，旨在驯化不同阶段的优势菌株，充分发挥不同微生物群落间的协同作用，提高生化效果和抗冲击性。在工程应用中，通常采用厌氧消化和酸化作为预处理步骤，再采用接触氧化工艺处理制药废水。哈尔滨北方制药厂采用水解酸化-两阶段生物接触氧化工艺处理制药废水，运行结果表明处理效果稳定，工艺组合合理。随着工艺技术的逐步成熟，其应用领域也更加广泛。
SBR方法
SBR工艺具有抗冲击负荷能力强、污泥活性高、结构简单、无需回流、操作灵活、占地面积小、投资少、运行稳定、底物去除率高、反硝化和除磷效果好等优点。对于波动性较大的废水，SBR工艺处理制药废水的实验表明，曝气时间对工艺处理效果影响显著；设置缺氧段，特别是厌氧和好氧交替循环设计，可以显著提高处理效果；SBR强化处理PAC工艺可以显著提高系统的去除率。近年来，该工艺日臻完善，已广泛应用于制药废水的处理。
厌氧生物处理
目前，国内外高浓度有机废水的处理主要以厌氧法为主，但经单独厌氧处理后出水COD仍较高，一般需要进行后续处理（如好氧生物处理）。目前，仍需加强高效厌氧反应器的研发设计，并深入研究其运行条件。在制药废水处理中，上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧复合床（UBF）、厌氧挡板反应器（ABR）、水解等工艺应用最为成功。
UASB法案
UASB反应器具有厌氧消化效率高、结构简单、水力停留时间短、无需单独的污泥回流装置等优点。当UASB用于处理卡那霉素、氯、氯维他、磺胺嘧啶、葡萄糖等制药生产废水时，由于悬浮物含量通常不高，因此可以保证COD去除率在85%～90%以上。两级串联UASB的COD去除率可达90%以上。
UBF方法
温宁等人对UASB和UBF进行了对比试验。结果表明，UBF具有良好的传质分离效果、可处理多种生物质和生物种类、处理效率高、运行稳定性强等特点。氧生物反应器。
水解和酸化
水解池又称水解上游污泥床（HUSB），是上流式厌氧污泥床（UASB）的改进型。与全工艺厌氧池相比，水解池具有以下优点：无需密封、无需搅拌、无需三相分离器，从而降低成本并简化维护；能够将污水中的大分子和难降解有机物降解为小分子，从而提高原水的生物降解性；反应速度快，池体体积小，建设投入少，污泥量也少。近年来，水解-好氧工艺已广泛应用于制药废水处理。例如，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和SS的去除率分别达到90.7%、92.4%和87.6%。
厌氧-好氧联合处理工艺
由于单独进行好氧处理或厌氧处理均无法满足要求，厌氧-好氧、水解酸化-好氧等组合工艺能够提高废水的生物降解性、抗冲击性、降低投资成本并提升处理效果。由于其优于单一处理方法的性能，组合工艺在工程实践中得到广泛应用。例如，某制药厂采用厌氧-好氧工艺处理制药废水，BOD5去除率达98%，COD去除率达95%，且处理效果稳定。微电解-厌氧水解-酸化-SBR工艺用于处理化学合成制药废水。结果表明，该系列工艺对废水水质和水量的变化具有较强的抗冲击性，COD去除率可达86%～92%，是制药废水处理的理想工艺选择。——催化氧化——接触氧化工艺。当进水 COD 约为 12000 mg/L 时，出水 COD 小于 300 mg/L；采用生物膜-SBR 方法处理生物难降解制药废水时，COD 去除率可达 87.5%~98.31%，远高于单独使用生物膜法和 SBR 方法的处理效果。
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日趋深入。MBR结合了膜分离技术和生物处理的特点，具有处理量大、抗冲击性强、占地面积小、残污少等优点。厌氧膜生物反应器工艺用于处理COD为25000 mg/L的制药中间体酸氯化物废水，系统COD去除率保持在90%以上。该工艺首次利用了专性菌降解特定有机物的能力。萃取式膜生物反应器用于处理含有3,4-二氯苯胺的工业废水，水力停留时间为2 h，去除率达到99%，获得了理想的处理效果。尽管存在膜污染问题，但随着膜技术的不断发展，MBR将在制药废水处理领域得到更广泛的应用。
2. 制药废水处理工艺及筛选
由于制药废水的水质特点，大多数制药废水无法单独进行生化处理，因此必须在生化处理前进行必要的预处理。通常，需要设置调节池来调节水质和pH值，并根据实际情况采用物理化学或化学方法进行预处理，以降低水中的悬浮物、盐度和部分化学需氧量（COD），减少废水中的生物抑制物质，提高废水的降解性，从而有利于后续的生化处理。
预处理后的废水可根据其水质特性，采用厌氧或好氧工艺进行处理。若出水要求较高，则在好氧处理后应继续进行好氧处理。具体工艺的选择应综合考虑废水性质、工艺处理效果、基础设施投入以及运行维护等因素，以确保技术的可行性和经济性。整个工艺流程为预处理-厌氧-好氧-（后处理）的组合工艺。水解吸附-接触氧化-过滤组合工艺用于处理含有人工胰岛素的综合性制药废水。
3. 制药废水中有用物质的回收利用
通过技术改造，促进制药行业的清洁生产，提高原材料利用率、中间体和副产品的综合回收率，减少或消除生产过程中的污染。由于某些制药生产工艺的特殊性，废水中含有大量可回收物质。针对此类制药废水的处理，第一步是加强物质回收和综合利用。对于铵盐含量高达5%～10%的制药中间体废水，采用固定刮膜进行蒸发、浓缩和结晶，回收质量分数约为30%的(NH4)2SO4和NH4NO3，用作肥料或再利用，经济效益显著；某高科技制药企业采用吹扫法处理甲醛含量极高的生产废水，回收的甲醛气体可用于配制福尔马林试剂或作为锅炉热源燃烧。通过甲醛回收，可以实现资源的可持续利用，处理站的投资成本可在4至5年内收回，从而实现环境效益和经济效益的统一。然而，一般制药废水的成分复杂，难以回收利用，回收过程繁琐，成本高昂。因此，先进高效的综合污水处理技术是彻底解决污水问题的关键。
4 结论
关于制药废水的处理已有诸多报道。然而，由于制药行业原料和工艺的多样性，废水水质差异很大。因此，目前尚无成熟统一的制药废水处理方法。具体选择何种工艺路线取决于废水的性质。根据废水的特性，通常需要进行预处理以提高废水的生物降解性，初步去除污染物，然后再结合生化处理。目前，开发经济高效的复合水处理装置是亟待解决的问题。
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摘自百度搜索。
发布时间：2022年8月15日