韓 冬(黑龍江省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,哈爾濱 150056)
工業(yè)制藥廢水處理技術(shù)淺析
韓冬
(黑龍江省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,哈爾濱150056)
摘要:本文首先介紹了制藥廢水的水質(zhì)特點(diǎn),其次分析了制藥廢水處理過程中常采的各種物化法、化學(xué)法、生化法及其他組合處理方法,指出各種處理方法的特點(diǎn),最后提出制藥廢水處理的工藝選擇原則。
關(guān)鍵詞:制藥廢水;處理技術(shù);特點(diǎn)
制藥廢水的來(lái)源主要有四部分:一是生產(chǎn)合成藥物產(chǎn)生的廢水;二是生產(chǎn)抗生素產(chǎn)生的廢水;三是中成藥生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水;四是其他藥劑生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的廢水。制藥廢水的特點(diǎn)是成分復(fù)雜、有機(jī)物含量多,可生化性較差和間歇排放。隨著我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)的快速發(fā)展,會(huì)產(chǎn)生大量難處理的制藥廢水,因此如何能有效的對(duì)制藥廢水進(jìn)行處理成為一個(gè)大難題。
目前應(yīng)用較普遍的制藥廢水處理技術(shù)可以分為幾大類:包括物化處理、生化處理、化學(xué)處理及其他組合處理,各類處理方式都有其自身的特點(diǎn)。
2.1 物化處理
物化處理通常是作為生化處理的預(yù)處理或后處理使用,主要工藝包括:混凝、氣浮、離子交換和膜處理法等。
(1)混凝法?;炷ㄊ俏覈?guó)目前應(yīng)用最普遍的一種處理工藝,在制藥廢水處理中大多將其作為預(yù)處理使用。混凝法處理效果好壞的關(guān)鍵是投加的混凝劑,應(yīng)通過試驗(yàn)選擇合適的混凝劑種類及投加量。
(2)氣浮法。氣浮法是通過使水中產(chǎn)生大量的微小氣泡,使其可以吸附廢水中和其密度相似的固體顆粒,吸附后的氣泡上浮到水面,經(jīng)分離設(shè)備處理后,將氣泡中的顆粒物與廢水進(jìn)行分離。
(3)膜分離法。膜分離法按照膜孔隙的大小不同可分為反滲透、超濾和納濾法,通過對(duì)廢水的過濾作用,去除水中的懸浮物和污染物。膜分離法的主要特點(diǎn)是設(shè)備操作簡(jiǎn)單、占地面積小和處理效果好等。
2.2化學(xué)處理
化學(xué)處理制藥廢水主要有鐵炭法、Fenton試劑法和深度氧化法。因?yàn)椴扇』瘜W(xué)方法處理廢水可能會(huì)對(duì)水質(zhì)造成二次污染,因此選用化學(xué)方法處理時(shí),應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)后選用。
(1)Fe-C法。鐵炭法是用金屬鐵處理高濃度、高COD廢水的一種方式,通常在預(yù)處理階段使用。其原理是在酸性條件下,F(xiàn)e與C中間形成了多個(gè)微電流反應(yīng)池,并對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化還原作用。Fe-C法出水后與石灰進(jìn)行中和反應(yīng),生成Fe(OH)2絮狀物對(duì)廢水中的有機(jī)物能起到一定吸附作用,使出水的生化性顯著提高。
(2)Fenton試劑法。Fenton試劑是過氧化氫與亞鐵離子的結(jié)合,其中H2O2起氧化作用,F(xiàn)e2+離子主要是作為同質(zhì)催化劑。Fenton試劑由于具有較強(qiáng)的氧化能力,通常在某些難生物降解或高濃度廢水中使用,制藥廢水處理領(lǐng)域也經(jīng)常應(yīng)用。
(3)深度氧化技術(shù)。濕式氧化法(WAO)是在高溫高壓條件下,將氧氣或空氣中的氧氣作為氧化劑,使廢水中的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物生成CO2和H2O的一種水處理方法。
超臨界水氧化技術(shù)(SCWO)是以雙氧水或分子氧作為氧化劑,以超臨界水作為溶劑,氧化分解廢水中有機(jī)物的一種技術(shù)。在制藥廢水等高濃度有機(jī)廢水處理中,超臨界水氧化技術(shù)的應(yīng)用情況良好,且工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單,節(jié)省投資,具有很廣闊的市場(chǎng)前景。
2.3生化處理
生化處理技術(shù)是制藥廢水處理過程中的關(guān)鍵,目前廣泛應(yīng)用于各大型制藥廠。生化處理技術(shù)主要包括三類:好氧生物法、厭氧生物法和好氧-厭氧組合生物法。
(1)好氧生物處理。由于制藥廢水中的有機(jī)污染物濃度較高,處理較復(fù)雜,在進(jìn)行好氧處理前需對(duì)高濃度有機(jī)廢水加入一定量的生活污水進(jìn)行稀釋,但由于制藥廢水的可生化性較差,通常單獨(dú)使用好氧生物處理的廢水不能達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn),需對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理后在進(jìn)行生化處理。目前應(yīng)用較多的好氧生物處理方法有:循環(huán)式活性污泥法(CASS法)、吸附生物降解法(AB法)、接觸氧化法和生物脫氮除磷工藝(A2/O法)等。
(2)厭氧生物處理。厭氧生物處理高濃度有機(jī)廢水的效果較好,但單獨(dú)使用厭氧生物處理工藝處理制藥廢水,其出水的COD仍較高,不能滿足排放要求,因此厭氧生物處理后,還需進(jìn)行好氧生物處理,才能保證水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。目前我國(guó)制藥廢水中應(yīng)用較多的厭氧生物處理工藝有:厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)、上流式厭氧污泥床(UASB)和水解酸化法等。
(3)好氧—厭氧及其他組合處理工藝。單獨(dú)使用好氧生物處理工藝或厭氧生物處理工藝對(duì)制藥廢水都不能很好的進(jìn)行處理,需將好氧工藝與厭氧工藝組合使用,利用各自工藝的特點(diǎn)對(duì)廢水進(jìn)行處理,處理效果較單一工藝明顯提高,目前組合生物處理工藝已廣泛的應(yīng)用于各類工業(yè)水處理領(lǐng)域,且達(dá)到了較好的處理效果。
制藥廢水中的污染物濃度較高,成本較復(fù)雜,采取單獨(dú)的生化處理往往達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,因此需要對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理后,在進(jìn)入生化處理階段,提高生化處理的去除率。由于制藥廢水的水質(zhì)變化較大,廢水處理工藝的最開始應(yīng)設(shè)立調(diào)節(jié)池,對(duì)廢水的水質(zhì)和水量進(jìn)行調(diào)節(jié),并保持合適的pH值。預(yù)處理工藝可以采用上文介紹到的物化處理工藝和化學(xué)處理法,降低水中懸浮物、鹽度和COD,降低廢水中含有的對(duì)生化處理不利的污染物,提高廢水的可生化性,利于后續(xù)的生化處理發(fā)揮最大的處理效果。預(yù)處理過后,選擇的生化處理工藝的關(guān)鍵是在于出水要求的標(biāo)準(zhǔn),可根據(jù)水質(zhì)特征選取好氧處理和厭氧處理的組合工藝,如出水的要求較高,還可以在生化處理后考慮添加后處理工藝,保證出水的水質(zhì)滿足要求。工藝選擇的原則是保證出水滿足要求的情況下,盡可能的使整個(gè)工藝系統(tǒng)的投資費(fèi)用、運(yùn)行成本和系統(tǒng)維護(hù),滿足技術(shù)要求且經(jīng)濟(jì)合理。總的工藝技術(shù)路線為:預(yù)處理—厭氧處理—好氧處理—后處理。
由于制藥行業(yè)原料、產(chǎn)品及生產(chǎn)工藝的多樣性,使制藥廢水的水質(zhì)較為復(fù)雜,因此,沒有一套工藝能夠?qū)⑺蟹N類的廢水都處理,不同的水質(zhì)特點(diǎn)決定著工藝路線的選擇,應(yīng)通過試驗(yàn)并結(jié)合相關(guān)水質(zhì)的工程實(shí)例來(lái)選擇合適的處理方式。目前,制藥廢水處理技術(shù)還不夠成熟,出水效果穩(wěn)定性差、水質(zhì)較差、成本高、資源利用率低等問題仍然很突出。因此,開發(fā)新的高效的制藥廢水處理技術(shù)將成為水處理領(lǐng)域未來(lái)研究的重點(diǎn)。
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作者簡(jiǎn)介:韓冬(1982—),男,本科,工程師,主要從事:建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收工作。