制药废水技术综合分析

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。制药行业废水主要包括抗生素生产废水、合成药生产废水、中成药生产废水、各种制剂工艺的洗涤水和洗涤废水四类。废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深、含盐量高,特别是生化性质差、间歇排放。这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、制药废水的处理方法

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前处理或后处理工艺。目前采用的物理化学处理方法主要有混凝、气浮、吸附、汽提氨、电解、离子交换和膜分离等。

凝固

该技术是国内外广泛采用的水处理方法。广泛应用于医疗废水的前处理和后处理,如中药废水中的硫酸铝、聚合硫酸铁等。高效混凝处理的关键是正确选择和添加性能优良的混凝剂。近年来,混凝剂的发展方向已从低分子向高分子聚合物、从单组分向复合功能化转变[3]。刘明华等.文献[4]用高效复合絮凝剂F-1对pH为6.5、絮凝剂投加量300 mg/L的废液进行COD、SS和色度处理。去除率分别为69.7%、96.4%和87.5%。

气浮

气浮一般包括曝气气浮、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涡流气浮装置预处理制药废水。使用合适的化学品,COD 的平均去除率约为 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。武汉健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,用于回收有用材料并减少总体有机排放。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、节能。胡安娜等人。采用纳滤膜分离肉桂霉素废水。结果发现,林可霉素对废水中微生物的抑制作用降低,肉桂霉素得到回收。

电解

本发明具有效率高、操作简单、电解脱色效果好等优点。李颖等[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,某些试剂的过量使用容易造成水体的二次污染。因此,在设计前应做好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Fe-C作为制药废水的预处理步骤,可以大大提高废水的可生化性。楼茂兴采用铁-微电解-厌氧-好氧-气浮联合处理法处理红霉素、环丙沙星等医药中间体废水。铁和碳处理后COD去除率为20%。 %,最终出水符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)国家一级标准。

芬顿试剂处理

亚铁盐和H2O2的组合被称为芬顿试剂,可以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,芬顿试剂中引入了紫外光(UV)、草酸盐(C2O42-)等,大大增强了氧化能力。以TiO2为催化剂,9W低压汞灯为光源,用芬顿试剂处理制药废水,脱色率100%,COD去除率92.3%,硝基苯化合物从8.05mg下降/L。 0.41毫克/升。

氧化

该方法可提高废水的可生化性,对COD有较好的去除率。例如,Balcioglu等三种抗生素废水采用臭氧氧化处理。结果表明,废水臭氧化不仅提高了BOD5/COD比值,而且COD去除率达到75%以上。

氧化技术

又称高级氧化技术,它汇集了现代光、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。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,特别适合不饱和烃的降解。与紫外线、加热、加压等处理方法相比,超声波处理有机物更加直接,所需设备较少。作为一种新型的治疗方法,越来越受到人们的重视。肖广权等. [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60 s,功率200 w,废水总COD去除率为96%。

生化处理

生化处理技术是一种应用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-厌氧联合法等。

好氧生物处理

由于制药废水大部分为高浓度有机废水,因此好氧生物处理时一般需要对原液进行稀释。因此电耗较大,废水可以进行生化处理,生化处理后很难直接达标排放。因此,单独使用有氧。可用的治疗方法很少,需要进行一般预处理。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)、循环活性污泥法等。 (CASS法)等等。

深井曝气法

深井曝气是一种高速活性污泥系统。该方法氧气利用率高,占地面积小,处理效果好,投资少,运行成本低,不发生污泥膨胀,污泥产生量少。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污水处理效果。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%。可见加工效率非常高,对于下一步加工极为有利。起决定性作用。

AB法

AB法是一种超高负荷活性污泥法。 AB工艺对BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率普遍高于常规活性污泥法。其突出优点是A段负载高,抗冲击负载能力强,对pH值和有毒物质缓冲作用大。特别适用于处理浓度高、水质水量变化大的污水。杨俊石等人的方法。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、产泥量低、抗冲击能力强、工艺运行稳定、管理方便等优点。许多项目采用两阶段方法,目的是在不同阶段驯化优势菌株,充分发挥不同微生物种群之间的协同效应,提高生化效果和抗冲击能力。在工程中,常采用厌氧消化和酸化作为预处理步骤,并采用接触氧化工艺来处理制药废水。哈北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。运行结果表明,处理效果稳定,工艺组合合理。随着工艺技术的逐渐成熟,应用领域也更加广泛​​。​​​

丁苯橡胶法

SBR法具有抗冲击负荷强、污泥活性高、结构简单、无需回流、操作灵活、占地面积小、投资低、运行稳定、底物去除率高、反硝化除磷效果好等优点。 。废水波动。 SBR工艺处理制药废水的实验表明,曝气时间对该工艺的处理效果影响很大;缺氧段的设置,特别是厌氧和好氧的重复设计,可以显着提高处理效果; SBR强化处理PAC工艺可显着提高系统的去除效果。近年来,该工艺日益完善,广泛应用于制药废水的处理。

厌氧生物处理

目前国内外对高浓度有机废水的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,后处理(如好氧生物处理)一般采用必需的。目前仍需加强高效厌氧反应器的开发设计,以及运行工况的深入研究。在制药废水处理中最成功的应用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、无需单独的污泥回流装置等优点。 UASB用于处理卡那霉素、二氢卟酚、VC、SD、葡萄糖等药品生产废水时,SS含量通常不会太高,以保证COD去除率在85%~90%以上。两级系列UASB的COD去除率可达90%以上。

UBF法

购买温宁等人。对UASB和UBF进行了对比测试。结果表明,UBF具有传质和分离效果好、生物质和生物种类多样、处理效率高、运行稳定性强等特点。氧气生物反应器。

水解和酸化

水解池称为水解上游污泥床 (HUSB),是一种改进的 UASB。与全流程厌氧池相比,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,方便维护;它可以将污水中的大分子和不可生物降解的有机物降解成小分子。易生物降解的有机物提高了原水的可生物降解性;反应快,罐体容积小,基建投资小,减少污泥量。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,有机物去除效果显着。 COD、BOD5 SS和SS的去除率分别为90.7%、92.4%和87.6%。

厌氧-好氧联合处理工艺

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-好氧处理等组合工艺可提高废水的可生化性、抗冲击性、投资成本和处理效果。由于其处理方法单一的性能,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98%,COD去除率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,全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%,是制药废水处理的理想工艺选择。 – 催化氧化 – 接触氧化过程。当进水COD约为12 000 mg/L时,出水COD小于300 mg/L;生物膜-SBR法处理生物难降解制药废水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、抗冲击力强、占地面积小、残留污泥少等优点。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。首次利用专性细菌降解特定有机物的能力。萃取膜生物反应器用于处理含有3,4-二氯苯胺的工业废水。 HRT为2 h,去除率达到99%,获得了理想的治疗效果。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

制药废水的水质特点使得大多数制药废水不可能单独进行生化处理,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和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、盐度和部分COD,降低去除废水中的生物抑制物质,提高废水的可降解性。以利于废水后续的生化处理。

预处理后的废水根据其水质特点可采用厌氧和好氧工艺进行处理。如果出水要求较高,则好氧处理工艺结束后应继续好氧处理工艺。具体工艺的选择应综合考虑废水的性质、工艺的处理效果、基础设施投资、运行维护等因素,使技术可行、经济。整个工艺路线是预处理-厌氧-好氧-(后处理)的组合工艺。采用水解吸附-接触氧化-过滤联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

推进医药行业清洁生产,提高原材料利用率、中间产品和副产品综合回收率,通过技术改造减少或消除生产过程污染。由于一些药品生产工艺的特殊性,废水中含有大量可回收物质。对于此类制药废水的处理,首先要加强物质回收和综合利用。针对铵盐含量高达5%~10%的医药中间体废水,采用固定刮膜进行蒸发、浓缩、结晶,回收质量分数在30%左右的(NH4)2SO4和NH4NO3。用作肥料或重复使用。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,可配制成福尔马林试剂或作为锅炉热源燃烧。通过甲醛的回收,可实现资源的可持续利用,4至5年内可收回处理站的投资成本,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,回收困难,回收工艺复杂,成本较高。因此,先进、高效的污水综合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。然而,由于制药行业原材料和工艺的多样性,废水水质差异很大。因此,制药废水尚无成熟、统一的处理方法。选择哪种工艺路线取决于废水。自然。根据废水的特点,一般需要进行预处理,提高废水的可生化性,初步去除污染物,然后与生化处理相结合。目前,开发一种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。

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发布时间:2022年8月15日