醫藥廢水處理工藝優缺點大全

醫藥廢水成分復雜、污染物濃度高、色度深、可生化性差、毒性大、難降解物質多等特點，不同的制藥企業在選擇原料、工藝、用水量、處理程度等方面存在差異。按照各種方法原理，一般分為物理法、化學法、生物學法。醫藥廢水處理過程中，一般先用物理、化學方法進行預處理，提高其可生化性，降低毒性，再進行生物法處理，廢水不能達到排放要求，一般采用物理、化學方法進行處理。

2.1物理方法。

2.1.1吸附法

吸附法是依靠多孔高分子材料本身具有對污染物、毒物的高吸附能力，在重力作用下形成沉淀，降低水中污染物的含量，從而達到凈化的目的。常見的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等，其中粉狀活性炭(PAC)、粒狀活性炭(GAC)和生物活性炭(BAC)三大類，它們的吸附均屬物理吸附，不受水質、水量、水溫的影響，不僅去除水相中的分子量在500~3000的有機物以及重金屬，而且對水中的分子量在500~3000的有機物以及水中的分子量都不會造成太大影響。通過CaO絮凝沉淀后的磺胺間甲氧嘧啶廢水，張鑫等采用非苯乙烯骨架吸附樹脂進行深度處理，廢水COD去除率可達81.66%，且樹脂可多次重復使用，吸附性能依然良好。

2.1.2膜過濾方法。

膜濾法是利用半透膜的過濾性能和孔徑大小不同的濾膜，將廢水中的污染物、毒物分離出來。常規膜過濾方法主要有超濾、微濾、精濾等。盡管這種方法處理效果顯著，可以去除大部分的污染物，但由于半透膜本身的缺陷，例如半透膜比較薄，長時間使用容易腐蝕損壞和堵塞，半透膜效率也隨著工作時間的延長而逐漸降低，膜過濾成本較高，最后直接導致濾液中某些污染物無法完全清除。張春暉等采用陶粒過濾-陶瓷膜復合工藝，再一次處理已達不到排放標準的止咳糖漿廢水，經生物接觸氧化法處理后，廢水BOD、COD、固體懸浮物(SS)和氨氮指標(NH3-N)均能達到排放標準。

2.1.3浮法。

在制藥廢水的預處理過程中，氣浮法主要用于預處理懸浮物含量較高的廢水，但不能有效去除廢水中的可溶性有機物，該方法在投資費用、能耗、加工精度、維護保養等方面具有優勢。舉例來說，新昌制藥廠選用CAF渦凹氣浮裝置處理廢水，在補充其它特殊化學物質后，廢水中CODcr平均去除率約為25%。以含藻污水為實驗對象，利用自吸剪切流微孔微泡發生器氣浮實驗裝置和電凝聚氣浮實驗裝置對污水進行了實驗研究，廢水COD去除率分別達到46.23%和54.24%。

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2.2化學方法

2.2.1沉淀方法。

沉降是指在廢水處理過程中，通過加入某些能與污染物和有毒物質反應的化學物質，經過沉淀、過濾，最終達到凈化的目的。與吸附法不同的是，這種過程有化學反應，屬于化學法。采用磷酸銨沉淀法對廢水進行處理，發現在最適宜的pH條件下，PO43-去除率達到90%,NH4+去除率達到15%，添加晶種后可提高20%左右去除率。該方法成本低，但引入新物質，用量過大而造成二次污染。

2.2.2先進氧化方法。

先進氧化技術是一種環境友好的處理方法，利用某些活性極強的自由基降解有機污染物，將其轉化為可降解小分子，甚至完全氧化為CO2和H2O。因其良好的治療效果，目前受到國內外研究者的青睞。現在，Fenton法主要有超聲波法、電頻法、光頻法、微波法、光頻法、微波法等，這些方法已在生產實踐中得到了應用，并對有機廢水的處理有顯著的效果。Badawy等考察了Fenton法和生物法處理BOD/COD值為0.25~0.30的制藥廢水。朱榮淑等考察了Fenton預處理廢水中除吡啶外，對BOD/COD為0.25~0.30的廢水去除率均在92%以上。其中一種常用的高級氧化方法是臭氧氧化法，它是利用臭氧自身極強的氧化特性，將制藥廢水中的一些有機分子、發色基氧化成小分子化合物，或直接氧化為CO2和H2O，并能去除大部分細菌，從而達到廢水處理的目的。該工藝比較環保，而且一般不會對環境造成污染，可生化性也有很大的提高，所以臭氧氧化及聯合技術已廣泛應用于廢水處理。采用Fe/C預處理+生化+臭氧生物炭聯合工藝處理高濃度維生素B2生產廢水，經處理后的廢水已達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)排放要求。

2.3生物學方法

生物學是利用微生物的生命活動，對廢水中的有機污染物進行代謝以達到凈化水質的目的。微生物法是目前最成熟的污水處理技術，而且處理成本低，效果好。

2.3.1好氧生物處理。

好氧生物處理是利用好氧微生物和兼性微生物在有氧條件下進行代謝活動，將廢水中的有機物轉化為H2O、CO2等，從而達到降解廢水污染物質的目的。良好的氧氣處理可以去除大部分的有機物，COD去除率一般在80%以上。在好氧處理方法中，目前效果較好的方法有傳統活性污泥法、生物接觸氧化法、序批式活性污泥法(SBR)、深井曝氣法等。近年來，制藥企業采用多種不同組合方式的復合工藝，可以顯著改善污水處理效果，如水解酸化-好氧接觸氧化-SBR-SBR聯合處理制藥廢水。(1)傳統的活性污泥方法。常規活性污泥工藝要求廢水大量稀釋，且運行時易產生污泥膨脹，去除率不高，近年來，為了改善處理效果，采用微生物固定方式已成為傳統活性污泥法發展的一個重要方向。(2)接觸氧化法。該方法是在生物膜上加入填充生物膜的填料，廢水與生物膜接觸，利用微生物的代謝來去除有機物，從而達到水質凈化的高效污水處理方法。該方法處理負荷大，占用空間較小，可間歇地使用，不會產生污泥膨脹問題，而且整個工藝運行費用很低。因為生物接觸氧化法的優點，常與其他物化技術結合使用，形成一種能提高處理效果的新型復合工藝。當污水中CODcr濃度為1000~1200mg/L時，朱新鋒、張樂觀采用Fe/C微電解-Fenton-生物接觸氧化法處理土霉素廢水，CODcr去除率達到90%以上，達到了直接排放標準。(3)序批式間歇活性污泥法(SBR)。SBR法是一種以間歇曝氣方式運行的活性污泥法，在制藥廢水處理中得到了廣泛的應用，它具有凈化能力強、污泥回流能力強、出水水質均勻、抗沖擊負荷能力強、工藝結構簡單、操作簡便、整體工藝穩定、整體投資較少等優點。采用SBR法處理含多種抗生素混合廢水，如進水COD為911~3280mg/L，去除率可達84.6%~90.6%，出水BOD和SS滿足國家工業排放標準。(4)水解酸化-好氧接觸氧化法。水解酸化工藝又稱為提升污泥床(HUSB)，屬于UASB的改進版工藝。水解—好氧工藝具有兩大優點：①水解池取代傳統的初沉池，大大提高了有機物的脫除率，不僅有機物總量發生變化，而且在理化性質上發生巨大變化，從而縮短了后續處理時間；國內先后開發了水解活性污泥法、水解法法、氧化溝法法、水解-接觸氧化法等綜合處理工藝，提高了廢水處理效果，使制藥企業在生產過程中總水力停留時間至少縮短30%，曝氣量下降50%，而且能夠降低總投資和運行費用。

2.3.2厭氧生物處理。

目前好氧生物處理工藝不適用于高濃度有機廢水，目前制藥廠多采用厭氧生物處理工藝處理高濃度的制藥有機廢水。厭氧生物法是利用厭氧菌在無氧條件下，以有機物為原料進行生命代謝活動，并將其轉化為無機物、CO2、H2、CH4等無毒物質。該方法分別處理后的廢水，由于COD含量仍然很高，不能達到直接排放的要求，需要經過好氧處理才能達到排放指標。由于厭氧菌自身代謝需要很長時間，使得整個過程很難人為控制，如果出水時失去了大量的生物質，嚴重影響了處理效率，不能保證處理效率的穩定性。厭氧污泥床反應器、厭氧隔膜反應器等是目前常用的厭氧處理工藝。提升式厭氧污泥床：該設備結構簡單，處理能力強，運行穩定，當設備中有了合適的微生物，處理效率可達85%~90%以上。UASB的關鍵部件為三相分離器，有效地分離了固液、氣相，使污泥、氣體得到合理的去除和收集，從而達到處理污水的目的。污泥回流設備等，由于厭氧消化效率高，一般不需要采用污泥回流裝置，但在處理制藥廢水，如紅霉素、氯霉素、土霉素等抗生素類時，常要求污水進入水中懸浮固體濃度不宜過高。厭氧折流板反應器(ABR):ABR是第三代新型厭氧反應器，它的優點較多，主要包括系統運行穩定性高、易操作、總資產投入少，最顯著的是污泥沉降性能好，能達到很好的固液分離效果。

2.3.3厭氧生物處理。

醫藥企業因原料不同、反應副產物多、生產工藝不同，制藥廠廢水組分復雜、濃度高、色度深、毒性大、難降解物質含量高，單靠單一的好氧或厭氧處理技術，往往不能滿足直接達標排放的要求。同時，將兩者的工藝結合，可以改善其可生化性，提高廢水處理效果，并降低了整個聯合工藝的投資成本。利用聯合使用UASB-生物膜反應器處理制藥廢水，整個工藝系統COD去除率可達86%，厭氧段(UASB)段COD去除率約70%，好氧段COD去除率約為59%。利用ABR、MBR(MBR)和移動式生物膜反應器(MBBR)技術對制藥廢水進行處理，試驗表明：原廢水中固體懸浮物含量為1000mg/L，COD為10000mg/L，氮氨含量500mg/L時，廢水出水時濁度、COD和氮氨分別為3NTU、500mg/L和10mg/L以下，處理前后分別高達98%、95%和98%以上。

3、結論與展望。

醫藥廢水的治理一直是企業和社會關注的焦點。盡管現代制藥廢水處理技術取得了很大進展，但僅靠一種處理工藝，就無法使出水達到國家排放標準，且成分復雜，污染物濃度高，顏色深，毒性大，難降解物質含量高，僅靠單一的處理工藝無法使出水達到國家排放標準，因此需要采用多種工藝方法，著力開發經濟高效的工藝組合方式。采用合適的工藝方法，對廢水中某些物質進行分離純化，實現對制藥廢水的回收利用，達到經濟效益與環境效益的統一。由于目前制藥廢水處理仍然存在著效率低、效果不穩定、成本高等問題，迫切需要開發更有效的處理技術。國內已有300多家生產抗生素的企業，70個抗生素品種占全球產量的20%~30%，產量逐年增加，現已成為世界主要抗生素制劑生產國之一。在抗生素生產中，目前在篩選、生產、菌種選育等方面還存在很多技術難點，導致原料利用率低、精煉純度低、廢水中殘留抗菌素含量高等問題，造成環境污染嚴重。