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化学合成制药工业在生产方面,通常需要面临多种药物元素,在制药处理过程中极易因为药品与化合物的加工使工业废水含有毒性,若不能根据药品生产特点提供详细的污染物处理机制,则极易伴随水体进入周边环境,对土壤、植被与河流造成较严重的污染,甚至可能进入饮用水渠道,使周边城市居民饮水安全受到威胁。
一、化学合成制药工业废水处理难点分析
首先,化学合成制药废水通常呈现COD含量高的特点,甚至会超出标准数倍,在此期间,B/C值不足便会使废水内溶氧量增加,使水体处于缺氧状态,在生物处理方面便极易受到影响;其次,制药废水中通常含有氰、酚或芳香族胺等有毒化合物,此类物质在微生物环境中难以被降解,甚至会直接抑制微生物的作用,使生物处理措施质量难以得到保障;最后,部分制药废水中盐分浓度过高也会抑制微生物作用,甚至当氯离子浓度超出某个界线时,极易造成污泥膨胀与微生物大量死亡的情况,如此同样会严重影响废水处理的质量。另外,基于不同制药废水工业,废水的成分与污染物含量也呈现出较明显的差别,在拟定废水处理方案时,极难提供有效且彻底的方案解决废水处理难题。
二、化学合成制药工业废水处理优化对策
1. 做好制药废水生化预处理
制药废水预处理的目的是降低废水内毒性物质的干扰,使生物处理难度有效降低,以便制药废水处理质量得以保障的措施。在预处理系统构建过程中,应通过调节池对废水水质、水量、pH值等进行调整,以便提升废水的可降解性。同时还可以通过化学絮凝措施将部分毒性物质剥离水体,以便降低废水浓度,使生物处理压力与效率满足污水排放标准。
2. 正确选择制药废水处理技术
制药废水处理技术可归纳为以下几种:物化处理、化学处理、生化处理以及多种方法的组合处理等,各种处理方法具有各自的优势及不足。生物处理技术是目前广泛采用的制药废水处理技术,其中活性污泥法是比较成熟的技术,由于加强了预处理,改进了曝气方法,环保设备运行稳定。采用生物技术进行制药污水处理消除有机污染物是最为经济的方式,研发和推广应用的重点大体上有好氧工艺、厌氧工艺和厌氧-好氧组合工艺。而基于制药废水生物毒性较大、难以降解且可生化性较差的特点,通常可选用高级氧化后电解,借由厌氧复合床与厌氧折流板反应器等工艺进行深度处理,以便使制药废水内有毒物质被有效分解。
3. 重视制药废水化学处理流程
应用化学方法时,某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染,因此在设计前应做好相关的实验研究工作。化学法包括铁炭法、化学氧化还原法(fenton试剂、H2O2、O3)、深度氧化技术等。工业运行表明,以Fe-C作为制药废水的预处理步骤,其出水的可生化性可大大提高。某实验采用铁炭-微电解-厌氧-好氧-气浮联合处理工艺处理甲红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水,铁炭法处理后COD去除率达20%,最终出水达到国家《废水综合排放标准》一级标准。亚铁盐和H2O2的组合称为Fenton试剂,它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。采用该法能提高废水的可生化性,同时对COD有较好的去除率。氧化技术又称高级氧化技术,它汇集了现代光、电、声、磁、材料等各相近学科的最新研究成果,主要包括电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法和超声降解法等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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,尤其适合于不饱合烃的降解,且反应条件也比较温和,无二次污染,具有很好的应用前景。与紫外线、热、压力等处理方法相比,超声波对有机物的处理更直接,对设备的要求更低,作为一种新型的处理方法,正受到越来越多的关注。
4. 落实制药废水生化处理要素
生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术,包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧-厌氧等组合方法。由于制药废水大多是高浓度有机废水,进行好氧生物处理时一般需对原液进行稀释,因此动力消耗大,且废水可生化性较差,很难直接生化处理后达标排放,所以单独使用好氧处理的不多,一般需进行预处理。常用的好氧生物处理方法包括活性污泥法、深井曝气法、吸附生物降解法(AB法)、接触氧化法、序批式间歇活性污泥法(SBR法)、循环式活性污泥法(CASS法)等。目前国内外处理高浓度有机废水主要是以厌氧法为主,但经单独的厌氧方法处理后出水COD仍较高,一般需要进行后处理。目前仍需加强高效厌氧反应器的开发设计及进行深入的运行条件研究。在处理制药废水中应用较成功的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)、水解法等。由于单独的好氧处理或厌氧处理往往不能满足要求,而厌氧-好氧、水解酸化-好氧等组合工艺在改善废水的可生化性、耐冲击性、投资成本、处理效果等方面表现出了明显优于单一处理方法的性能,因而在工程实践中得到了广泛应用。采用厌氧-好氧工艺处理制药废水,BOD5去除率达98%,COD去除率达95%,处理效果稳定。
5. 引用新兴制药废水处理技术
随着我国医疗制度的不断完善,我国在制药工艺方面得到了较好的发展,且药品储备量方面得到了极大的提升,但也因此在药品制备方面需面临大量的药材处理与化学合成工艺,才能满足现阶段我国药品市场的需求量。而站在环境工程与可持续发展理念角度来看,我国在制药废水处理技术方面仍需要继续改善,才能确保废水污染问题威胁性有效降低。例如,近些年膜生物反应器技术的不但完善与发展,便在制药废水处理工作方面有较好的表现,此类膜技术在抗冲击性、占地面积与污泥截取量方面都具有较明显的优势,能够有效的滤除较大的药品颗粒,以此达到物理性净水的目的,但在膜污染方面仍就存在难以攻克的难关,因此为确保制药废水问题被有效解决,仍需在处理技术方面着重研究。
三、结语
化学合成制药废水处理技术的有效落实,不但能够有效降低废水内污染物的含量,使废水排放满足现代制药企业排污标准的基本要求,以便响应我国经济可持续发展的号召,同时凭借废水处理方案的构建,更便于管理制药生产环境,使药品生产质量可控性增强,也避免了对环境工程的损害。故而,在论述化学合成制药工业废水处理难点期间,必须明确制药废水内常见的处理影响要素,并提供详细的技术补偿方案,才能使制药废水处理质量得以保障。
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论文作者:李迪
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第9期
论文发表时间:2019/11/22
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