摘要：随着中国医药工业的快速发展，制药废水对环境的污染日益严重，并且制药废水具有高有机污染物含量，高毒性，许多微生物降解物质和抑制废水处理的生化物质等，如果这种废水直接排入地表水中，这将严重影响地表水的质量，随着人们越来越意识到环境保护的重要性，制药废水处理的要求也在增加，本文就主要对水解酸化在高浓度制药废水处理中的应用进行了分析。
关键词：水解酸化；制药废水；处理
近年来，由于经济发展迅速，随之也创造了许多环境问题，而目前工业废水对水生环境的影响还没有得到有效监测，资源的浪费仍然十分严重，污染物量非常高，这导致了严重的水生环境污染。中国环境状况的年度报告显示，随着中国城镇居生活水平的提高，生活污水有逐渐增加趋势，然而通过控制在中国各个行业的工业废水量，工业废水排放的倾向逐渐减少，近年来，中国的排放废水基本上得到控制，并没有恶化。其中，制药废水是工业废水中最难排放的一种，未经处理制药废水将在很大程度上影响水环境。
一、制药废水处理的意义及工艺发展
制药废水与其他工业废水不同，他很有更多的有毒物质、发酵残余物，大的悬浮固体，高浓度的复杂营养素、以及抗生素等，所以未经处理的制药废水如果直接排出，则会对水环境造成很大程度上的污染，高浓度的有机废水所含有的大量物质，也会导致对周围的生态系统的严重损坏。所以必须先研究制药废水的成分再来确定废水的处理方法，研究制药废水处理技术，针对不同的制药废水，选择合适的处理方法。
含抗生素和其他高浓度有机物废水的处理主要包括：物理化学处理方法，例如混凝沉淀、过滤、超滤、反渗透、阳极辐射、焚烧、电解、萃取、离子交换等，和生物化学处理方法，例如，根据制药废水中微生物的对氧气的需要来划分需氧方法和厌氧方法，这取决于微生物的类型。其中，物理化学处理方法具有稳定的净化效果，应用范围广，表面积小，投资成本低等特性，厌氧法具有消耗的能量少，可以通过甲烷回收能量，产生的残留污泥少等特性，好氧处理法具有处理效果好，出水水质好等特性，一般情况下对于制药废水等处理都是采用物理方法和生物方法相结合的处理手段，以达到最低的消耗获得最好的处理效果。
其中水解酸化法越来越受到人们的重视，这是一种将厌氧和好氧有机相结合的一种处理方法，将水解和酸化分离作为独立的生物处理工艺，然后对其进行强化和精制，也是近年来对废水处理的研究热点。制药废水经过水解酸化处理后，易降解的物质减少较少，难以降解的物质可以转化为易降解的物质，提高废水的可生化性，在水解阶段省去了气体回收利用系统，在厌氧过程中对环境没有那么严格的要求，减少了盐酸等物质抑制产甲烷的过程。
二、水解酸化的主要应用分析
1、水解酸化的原理
首先水解酸化是在厌氧处理技术中发展起来的，其原理可分为三段，首先是复杂的大分子有机物在微生物的作用下进行水解和发酵，其次是产生氢气和乙酸，可将丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇转化为二氧化碳、氢气和乙酸，最后是产甲烷，主要利用产甲烷菌将二氧化碳氢气和乙酸转化为甲烷。在化学上水解是指水与化合物进行的一类反应的总称，在制药废水处理中，水解是在细胞外对有机物进行生物化学反应，微生物通过释放胞外自由酶和固定酶来完成生物催化反应，将蛋白质降解为氨基酸、碳水化合物转化为可溶解的单糖和多糖、将脂肪转化为脂肪酸和甘油等；酸化则是一种典型的发酵过程，这一阶段微生物代谢主要产生有机酸，例如丙酸、丁酸等，在水解阶段产生的可溶性化合物被发酵细菌所吸收转化为更简单的有机物，广泛的细菌种群都可以完成酸化发酵，包括厌氧菌和兼性厌氧菌等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2、水解酸化的应用
制药废水相对来说比较复杂，单独的好氧处理或者厌氧处理都不能达到很好的效果，而利用水解酸化工艺加上其他好氧处理、厌氧处理或者其他物理方法来进行制药废水的处理，将会得到非常好的处理效果，能够在一定程度上改善废水的可生化性和耐冲击性，对各种工艺进行集成来处理制药废水，在运行成本和投资成本上也都优于单一处理方法。例如：
2.1水解酸化与气浮好氧工艺的结合
气浮-水解-好氧，这种联合处理工艺，既具有单独的物理化学处理，又具有厌氧处理和好氧处理的优点，一般是用于难以降解的高浓度有机物制药废水，首先利用气浮单独对高浓度的废水进行预处理，降低废水的COD，再用水解酸化改善废水的可生化性，在水解阶段，大分子有机物被降解为小分子有机物，难降解物质转化为易降解物质，经过水解酸化后的废水，再直接进入氧化池进行好氧处理。
2.2水解酸化与SBR和凝絮沉淀的结合
凝絮处理，水解酸化SBR相结合的工艺是现有的适合我国的对于制药废水有效处理的一种方法，而且具有经济合理的特点，首先是将厌氧水解处理作为预处理，此阶段不需要曝气，极大的降低了生产运行成本，提高废水的可生化性，降低后续生物处理的负荷，降低工程的投资费用，所以被广泛用于化工、造纸等高浓度有机废水处理中，利用这种工艺，水解温度的影响较小，在一定的范围内，温度变化，对废水中COD的减少影响不大，所以温度维持10度以上就可以产生良好的处理效果，因此也适用于北方寒冷地区。
3、水解酸化的主要影响因素
水解酸化过程主要受到废水中有机物性质、温度、Ph值等因素的影响。废水中有机物，对于同类有机物来说，水解难度随着分子量的增加而增加，对有机物分子结构来说，支环比环更容易水解，直链比支链更容易水解，另外对于颗粒性有机物来说，粒径越大的有机物水解越容易等等；Ph值是可以直接影响水解酸化速率的，同时对污泥的形成和水解后产生的化合物也具有一定的影响，一般情况下，水解酸化的Ph值在5.5到6.5的偏酸性环境下更容易进行；水解酸化过程中温度的变化也具有很大的影响，在一定范围内温度越高，水解酸化的反应速率越大。
结束语
制药废水具有高有机污染物含量，高毒性等特性，并且许多微生物降解物质会抑制废水处理过程，如果这种废水直接排入地表水中，将严重影响地表水的质量，所以需要对制药废水进行一定的科学处理再排放出来。应用水解酸化和其他工艺相结合来处理制药废水，就是一种非常有效的方法，厌氧和好氧有机相结合，并且将水解和酸化分离作为独立的生物处理工艺，然后对其进行强化和精制，也是近年来研究热点之一。
参考文献：
[1]白利云，胡晓东，肖永胜，等. 水解酸化在高浓度制药废水处理中的应用性研究[J]. 广州大学学报（自然科学版），2007，6（2）：47-51.
[2]胡大锵，李波. 水解酸化-A／O-催化氧化-接触氧化处理高浓度制药废水[J]. 给水排水，2004，30（3）：47-49.
[3]黄祥荣，龙腾锐，曹艳晓. 水解酸化在食品废水处理中的研究与应用[J]. 水资源保护，2008（S1）：110-112.
[4]娄锦丽，黄胜炎. 水解酸化预处理制药废水研究与应用现状及展望[J]. 化工与医药工程，2006，27（5）：62-64.
[5]梅荣武，许明海. 水解酸化/A-O/NSBR工艺处理高浓度制药废水[J]. 中国给水排水，2010，26（8）：41-44.
论文作者:白明超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/9
标签：废水论文; 有机物论文; 废水处理论文; 方法论文; 物质论文; 高浓度论文; 工艺论文; 《基层建设》2019年第17期论文;