制药工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、洗涤水以及各种制剂工序产生的洗涤废水四类。废水具有成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深、含盐量高，特别是可生化性差、间歇排放等特点，是一种难以处理的工业废水。随着我国制药工业的发展，制药废水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、生化处理以及各种方法的组合处理，每种处理方法都有各自的优点和缺点。
物理和化学处理
根据制药废水的水质特点，需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工艺。目前采用的物化处理方法主要有混凝、气浮、吸附、吹脱氨、电解、离子交换和膜分离等。
凝血
该技术是国内外广泛应用的水处理方法，广泛应用于医疗废水的预处理和后处理，如在中药废水中多选用硫酸铝、聚合硫酸铁等。高效混凝处理的关键是正确选择和投加性能优异的混凝剂。近年来，混凝剂的发展方向由低分子向高分子聚合物、由单一组分向复合功能化转变[3]。刘明华等[4]采用高效复合絮凝剂F-1处理pH为6.5、絮凝剂投加量为300 mg/L的废液，COD、SS和色度去除率分别为69.7%、96.4%和87.5%。
气浮
气浮处理一般包括曝气气浮、溶气气浮、化学气浮、电解气浮等多种形式。新昌制药厂采用CAF涡流气浮装置对制药废水进行预处理。在药剂选择合适的条件下，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、吸附树脂等。武汉健民制药厂采用粉煤灰吸附-二级好氧生物处理工艺处理废水，结果表明，吸附预处理COD去除率为41.1%，BOD5/COD比值有所提高。
膜分离
膜技术包括反渗透、纳滤和纤维膜，用于回收有用物质并减少总体有机物排放。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肉桂霉素废水，发现林可霉素对废水中微生物的抑制作用降低，肉桂霉素得以回收。
电解
该方法具有效率高、操作简单等优点，且电解脱色效果好，李英[8]对核黄素上清液进行电解预处理，COD、SS和色度的去除率分别达到71%、83%和67%。
化学处理
采用化学方法时，某些药剂的过量使用容易造成水体的二次污染。因此，设计前应做好相关的实验研究工作。化学方法包括铁炭法、化学氧化还原法（Fenton试剂、H2O2、O3）、深度氧化技术等。
铁碳法
工业运行表明，采用铁碳作为制药废水的预处理步骤，可大幅提高出水的可生化性。楼茂兴采用铁碳-微电解-厌氧-好氧-气浮组合处理方法，处理红霉素、环丙沙星等医药中间体废水，铁碳处理后COD去除率为20%，最终出水符合国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。
芬顿试剂处理
亚铁盐与H2O2的组合称为Fenton试剂，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Fenton试剂中，大大增强了氧化能力。以TiO2为催化剂，9W低压汞灯为光源，用Fenton试剂处理制药废水，脱色率为100%，COD去除率为92.3%，硝基苯化合物由8.05mg/L降至0.41mg/L。
氧化
该方法可以提高废水的可生化性，且对COD有较好的去除率。例如，对Balcioglu等3个抗生素废水进行臭氧氧化处理，结果表明，废水经臭氧化处理后，不仅提高了BOD5/COD比值，而且COD去除率在75%以上。
氧化技术
又称高级氧化技术，汇集了现代光、电、声、磁、材料等同类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、光催化氧化和超声波降解等技术。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，超声波处理有机物更直接，所需设备更少，作为一种新型的处理方式，越来越受到人们的重视。肖光全等[13]采用超声波-好氧生物接触法处理制药废水，超声波处理时间60s，功率为200W，废水COD总去除率可达96%。
生化处理
生化处理技术是目前应用较为广泛的制药废水处理技术，包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧-厌氧组合法。
好氧生物处理
由于制药废水大多为高浓度有机废水，好氧生物处理时一般需对原液进行稀释，因此动力消耗较大，废水无法进行生化处理，且生化处理后难以直接达标排放，因此单独采用好氧生物处理的方法较少，需进行一般的预处理。常用的好氧生物处理方法有活性污泥法、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
深井曝气属于高速活性污泥法。该法氧利用率高、占地面积小、处理效果好、投资少、运行费用低、无污泥膨胀、污泥产量少。另外，其保温效果好，处理不受气候条件影响，可以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%，可见处理效率很高，对下一步处理极为有利，起着决定性的作用。
AB法
AB法属于超高负荷活性污泥法，AB工艺对BOD5、COD、SS、磷、氨氮的去除率普遍高于常规活性污泥法，其突出优点是A段负荷高，抗冲击负荷能力强，对pH值和毒性物质有较大的缓冲作用，特别适合处理浓度高、水质水量变化大的污水。杨军石等采用水解酸化-AB生物法处理抗生素废水，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
该技术综合了活性污泥法和生物膜法的优点，具有容积负荷高、污泥产量低、抗冲击能力强、工艺运行稳定、管理方便等优点。许多项目采用两段法，旨在不同阶段驯化优势菌种，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。工程上常采用厌氧消化酸化作为预处理步骤，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。随着该工艺技术的逐渐成熟，应用领域也更加广泛。
SBR法
SBR法具有抗冲击负荷能力强、污泥活性高、构造简单、不需回流、操作灵活、占地面积小、投资省、运行稳定、基质去除率高、反硝化除磷效果好等优点，尤其适用于处理波动性废水。SBR工艺处理制药废水的试验表明，曝气时间对该工艺的处理效果影响很大；缺氧段的设置，特别是厌氧、好氧的重复设计，可明显改善处理效果；SBR强化PAC处理工艺，可明显提高系统的去除效果。近年来，该工艺日趋完善，在制药废水的处理中得到广泛的应用。
厌氧生物处理
目前国内外高浓度有机废水处理主要以厌氧法为主，但单独厌氧法处理后出水COD仍然较高，一般需进行后处理(如好氧生物处理)。目前仍需加强高效厌氧反应器的开发设计，以及对运行条件的深入研究。在制药废水处理中应用较为成功的有上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧复合床(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)、水解等。
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、无需单独设置污泥回流装置等优点。UASB用于处理卡那霉素、氯霉素、VC、SD、葡萄糖等制药生产废水时，通常要求SS含量不太高，才能保证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
购买Wenning等对UASB和UBF进行了对比试验，结果表明UBF具有传质分离效果好、生物质及生物种类多样、处理效率高、运行稳定性强的特点。氧生物反应器。
水解和酸化
水解池全称为水解逆流污泥床（HUSB），是一种改进型UASB。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，降低了成本，便于维护；能将污水中的大分子和难生物降解的有机物降解为小分子易生物降解的有机物，提高了原水的可生物降解性；反应速度快，池体容积小，基建投资少，减少了污泥量。近年来，水解-好氧工艺在制药废水处理中得到广泛应用。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的去除率分别为90.7%、92.4%和87.6%。
厌氧-好氧组合处理工艺
由于单独的好氧处理或厌氧处理不能满足要求，采用厌氧-好氧、水解酸化-好氧等组合工艺，提高了废水的可生化性、抗冲击性、投资成本和处理效果，因其具有单一处理方法所不具备的性能，在工程实践中得到广泛的应用。例如，某药厂采用厌氧-好氧工艺处理制药废水，BOD5去除率为98%，COD去除率为95%，处理效果稳定。采用微电解-厌氧水解-酸化-SBR工艺处理化学合成制药废水，结果表明，整个系列工艺对废水水质水量变化具有较强的抗冲击能力，COD去除率可达86%～92%，是处理制药废水的理想工艺选择。——催化氧化——接触氧化工艺。当进水COD为12 000mg/L左右时，出水COD小于300mg/L；采用生物膜法-SBR法处理难生物降解制药废水，COD去除率可达87.5%~98.31%，远高于单独使用生物膜法和SBR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逐渐深入。MBR融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COD为25 000 mg/L的医药中间体酰氯废水，系统COD去除率保持在90%以上，首次利用专性菌降解特定有机物的能力。采用萃取式膜生物反应器处理含3,4-二氯苯胺的工业废水，HRT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选择
制药废水的水质特性决定了大多数制药废水无法单独进行生化处理，因此在生化处理之前必须进行必要的预处理。一般应设置调节池，调节水质及pH值，并根据实际情况采用物化或化学方法作为预处理工艺，降低水中的SS、盐度及部分COD，减少废水中的生物抑制物质，提高废水的可降解性，以利于后续废水的生化处理。
预处理后的废水可根据其水质特点，采用厌氧和好氧工艺进行处理。若出水要求较高，则应在好氧处理工艺后继续进行好氧处理工艺。具体工艺的选择应综合考虑废水性质、工艺处理效果、基建投资、运行维护等因素，确保工艺可行且经济。整个工艺路线为预处理—厌氧—好氧—（后处理）的组合工艺。采用水解吸附—接触氧化—过滤的组合工艺处理含人工胰岛素的综合制药废水。
3.制药废水中有用物质的回收利用
在制药行业推行清洁生产，提高原料利用率、中间产品及副产品的综合回收率，通过技术改造，减少或消除生产过程中的污染。由于一些制药生产工艺的特殊性，废水中含有大量可回收利用的物料，对于此类制药废水的处理，首先要加强物料回收和综合利用。对于铵盐含量高达5%～10%的医药中间体废水，采用固定刮膜蒸发浓缩结晶，回收质量分数约30%的(NH4)2SO4和NH4NO3，作为肥料使用或回用。经济效益明显；某高科技制药公司采用吹扫法处理甲醛含量极高的生产废水，甲醛气体回收后可配制成甲醛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4～5年内收回，实现环境效益与经济效益的统一。但一般制药废水成分复杂，回收难度大，回收工艺复杂，成本高。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很多报道，但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，选择何种工艺路线取决于废水的性质。根据废水的特点，一般需进行预处理，提高废水的可生化性，初步去除污染物，然后再与生化处理相结合。目前，研制经济有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。
发布时间：2022年8月15日