摘要：本文从制药废水的来源、成分角度，综述近年来国内外同行在制药废水中难降解有机污染物处理上所取得的一些重要进展，尤其是在氧化法方面；并对制药废水未来治理方向和方法的发展趋势，特别是在绿色清洁生产方面进行了展望。
关键词：制药废水；难降解有机污染物；处理方法
1引言
近几年，随着制药工业的发展，企业的生产规模和加工深度不断扩展和提高，造成制药污水成份日趋复杂，浓度日益升高，原有污水处理场的工艺流程和处理能力已经不能适应这种严峻的形势[1]。难降解有机污染物如有机氯化物、高分子聚合物以及多环有机化合物等，这些难降解污染物进入水体后，能长时间残留在水体中，且大多具有较强的毒性和致癌、致畸、致突变作用，并通过食物链不断积累、富集、最终进入动物或人体内产生毒性或其他危害，所以难降解有机污染物的清洁高效的处理方法研究迫在眉睫。
2制药废水的来源及难降解有机物的种类和危害
2.1制药废水的来源
近年来，随着石油化工、塑料、合成纤维、焦化、印染等行业的迅速发展，各种含有大量难生物降解的有机污染物的废水相应增多，它们进入水体给环境造成了严重的污染，而制药生产过程产生的有机废水是公认的严重环境污染源之一。制药工业已被国家环保规划列入重点治理的12个行业之一[2]，制药工业产生的废水则成为环境监测治理的重中之重。
制药废水因药物产品不同、生产工艺不同而差异较大，其特点是有机物浓度高、色度高、含难降解和对微生物有毒性的物质、水质成分复杂、色度深、含盐量高，特别是生化性很差。而且通常是采用间歇生产，产品的种类变化较大，造成了废水的水质、水量及污染物的种类变化较大。
2.2难降解有机物的主要种类和危害
难降解有机物是指被微生物分解时速度很慢，分解不彻底的有机物（也包括某些有机物的代谢产物），这类污染物易在生物体内富集，也容易成为水体的潜在污染源。这类污染物包括多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机氯化物、有机磷农药、表面活性剂、有机染料等有毒难降解有机污染物。这些物质的共同特点是毒性大，成份复杂，化学耗氧量高，一般微生物对其几乎没有降解效果，如果这些物质不加治理地向环境排放，势必严重地污染环境和威胁人类的身体健康。
3制药废水中难降解有机污染物的处理方法
随着工农业的迅速发展，人们合成了越来越多的有机物，其中难降解有机物占了很大比例，因此难降解有机物的治理研究已引起国内外有关专家的高度重视，是目前水污染防治研究的热点与难点。目前，国内外对难降解有机物废水的处理方法主要有生物法、物化法和氧化法等[3]。
1.生物法
生物法是目前应用最广泛的一种有机废水处理方法，主要包括活性污泥、生物膜法、好氧-厌氧法等。主要是利用微生物的新陈代谢，通过微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用来降解污水中的有机物，具有应用范围广、处理量大、成本低等优点。但当废水含有有毒物质或生物难降解的有机物时，生物法的处理效果欠佳，甚至不能处理。针对这类废水，人们对生物法作了一些改进，使其能应用于这类废水的处理。主要包括以下几方面。
（1）生物强化技术
生物强化技术是通过改善外界环境因素，提高现有工艺对有毒难降解有机物的生物降解效率。目前实施的生物强化技术主要有3个途径。
①投加有效降解的微生物：主要是针对所要去除的污染物质，投加专门培养的优势菌种对其进行有效降解。
②投加营养物和基质类似物：添加某些营养物包括碳源与能源性物质，或提供目标污染物降解过程所需的因子，将有助于降解菌的生长，改善处理系统的运行性能。投加基质类似物是针对代谢酶的可诱导性而提出，利用目标污染物的降解产物、前体作为酶的诱导物，提高酶活性。
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③投加遗传工程菌酶：通过基因工程技术构建具有特殊降解功能的菌，形成了酶生物处理技术。酶的固定化技术是目前这一领域研究的热点。
（2）优化组合的处理工艺
提高难降解物质的去除率，必须延长水力停留时间和增加泥龄，提高微生物有效浓度，增加污染物与微生物的接触时间。
①添加粉末活性炭活性污泥工艺：采用这一工艺，使有机物除被微生物氧化处理外，还被活性炭所吸附。由于活性炭表面的污泥泥龄较长，污染物与微生物接触时间远大于水力停留时间，从而使难降解毒性有机物去除率提高。
②厌氧－好氧工艺的组合：有时采用单独的好氧或厌氧工艺处理效果都不理想，但采用联合处理工艺后，可能会发挥各工艺的优点，产生协同效应，使处理效果大大提高。
2.物化法
物化法处理难降解有机污染物的文献报道不多见，主要有吸附法、萃取法、各种膜处理技术等。
①吸附法主要采用交换吸附、物理吸附或化学吸附等方式，将污染物从废水吸附到吸附剂上，达到去除的目的。常用的吸附剂有活性炭、树脂、活性炭纤维、硅藻土等。该法的优点是设备投资少、处理效果好、占地面积小。但由于吸附剂的吸附容量有限，吸附后的再生往往能耗很大，废弃后排放易造成二次污染，这些因素限制了该方法的实际应用。
②萃取法是利用与水互不相溶、但对污染物的溶解能力较强的溶剂，将其与废水充分混合使污染物移至溶剂相，分离废水和溶剂，使废水得到净化，但是目前萃取法仅适用于少数几种有机废水。由于萃取剂在水中还有一定的溶解度，处理时难免有少量溶剂流失，使处理后的水质难以达到排放标准，还需结合其他方法做进一步的处理。
③膜处理技术包括反渗透、纳滤膜和纤维膜，可回收有用物质，减少有机物的排放总量。该技术的主要特点是设备简单、操作方便、无相变及化学变化、处理效率高和节约能源。
3.化学氧化法
化学氧化技术常用于生物处理的前处理，一般是在催化剂的作用下，用化学氧化剂处理有机废水以提高废水可生化性，或直接氧化降解废水中有机物使之稳定化。常用的氧化剂有O3，H2O2，KMnO4等。现代工业的发展使含有高浓度难生化降解有机物的工业废水日益增多，对于这类废水的处理，常用氧化剂表现出氧化能力不强，存在选择性氧化等缺点，难以达到实际的要求。
随着研究的深入，高级化学氧化技术应运而生，在使用中已获得显著效果。高级氧化技术的基础在于运用光辐照、电、声、催化剂，有时还与氧化剂结合，在反应中产生活性极强的OH自由基，再通过自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等，使水体中的大分子，难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质，甚至直接降解成CO2和H2O，接近完全矿化。这种技术克服了普通氧化法存在的问题，产生的OH氧化能力极强，与各种有机物质的反应速率相近，具有“广谱性”，能有效地将废水中的有机物彻底降解为CO2，H2O和无机盐，无二次污染，工艺灵活，既可单独处理，又可以与其他处理工艺组合。作为一种物理化学处理过程，极易控制以满足不同处理需要。由于氧化过程可以完全破坏毒性污染物，较之其他处理方法有特殊的优越性，因而，在水处理研究领域引起广泛的关注。
4展望
随着“十三五”清洁生产工作的推进，制药废水排放标准不断提高，很多传统处理方法为已不能满足达标排放要求，从而面临可持续发展瓶颈。因此，开发深度处理技术，更经济而有效地对水体中难降解有机污染物进行控制和处理显得尤为迫切。
参考文献：
[1]苟治铭, 毛炼. 难降解有机废水危害及治理技术研究进展[J]. 广东化工, 2017, 44(6):128-129.
[2]郭会灿.制药工业废水的特点及处理技术[J].河北化工,2011,34(6):29-30.
[3]李凤娟, 宿辉, 李小龙,等. 高级氧化技术在难降解工业废水处理中的应用研究进展[J]. 环保科技, 2017, 23(2):55-57.
论文作者:钟利丹
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/23
标签：废水论文; 污染物论文; 有机物论文; 微生物论文; 技术论文; 生物论文; 方法论文; 《防护工程》2017年第33期论文;