关键词：中药制药行业；水资源；再利用；途径；可行性
[中图分类号]-X787 [文献标识吗]-A [文章编号]1439-3768-（2019）-WJK
在当前的医疗领域中，中医作为我国特有的治疗手段，对很多疾病都有着很好的功效。中药是中医治疗中的常用方法，目前以中成药为主，现有中成药剂型、品种繁多。随着中药应用的不断推广，中药行业规模也在不断扩大。当前我国已经建立了数百个规范化中药材种植基地，中药企业也达到了一千余家，出口总额在10亿美元以上，整体产业规模达到千亿元以上。另外，随着规模化中药产业园的发展，中药行业的的发展前景理想。不过，在中药制药行业中，仍有很多的不利因素[1]。比如重要生产中需要很大的耗水量，水资源消耗巨大。特别是在一些水资源紧缺的地区，需要对地下水进行开采，加大了地区水资源分配压力。为此，中药制药行业的水资源再利用，逐渐受到人们的关注和重视。
1中药制药行业的用水排水
1.1用水情况
在中药制药过程中，涉及到比较多的环节，如前处理、加工成品等。其中，前处理又包括了中药提取、饮片加工。在我国当前的很多中药企业中，只是进行饮片加工，而一些大型企业生产链条较长，包括了原料加工到成品出库的整个环节，在重要产品加工流程上十分完整，甚至囊括了中药材的种植环节。其中，饮片加工是最重要的环节之一，但具有比较简单的工艺过程，操作难度不大。选取中药材原料，拣选将杂志去除，然后清洗、切割、烘干，分别根据需要支撑不同形状的饮片。在中药提取中，需要完成饮片加工之后再继续进行，主要流程有提取、浓缩、收膏、干燥。中药材完成前处理，制成干膏粉、干膏、浸膏等，制成原料成品，继续后面的加工。在整个前处理过程中，饮片加工环节的用水量不多，主要是清洗原料、设备、地面等。而在中药成分提取的环节，会消耗较多的水量。在中药提取中，在提取罐内放入制作的饮片，需要加入大量的水多次蒸煮，然后向药液罐内输送提取液，进行蒸汽隔热烘干浓缩。最后使用乙醇醇沉，并继续浓缩制成浸膏原料[2]。有厂内锅炉提供蒸汽，完成烘干浓缩，也需要消耗大量的水。所以，在这一过程中，设备、管道、提取罐的清晰，以及锅炉蒸汽、水提取等过程中都需要较大用水量，在中药制药过程中，用水量占比很高。在产品后续加工中，分别采取针对性的生产工艺，主要是在加工入药、设备清晰、地面清洁等方面用水。此外，还有一些其它环节需要用水。如空调循环冷却水，用于调节环境温度；工艺循环冷却系统补水，用于调节药品温度等。但这些环节用水量都并不多。
1.2排水情况
中药制药过程中，废水排放环节较多，且在不同环节中，排水量、水质情况等均不相同。总的来说，设备清洗方面会产生较大的排水量，主要是更换批次或更换品种。在提取液浓缩中，蒸汽挥发量较大，冷凝液回收水量较多。具体来说，在饮片加工中，主要是对药材、设备清洗后产生的废水。在中药提取中，包括锅炉排污水，提取液残液，提取罐清洗、设备清洗产生的废水，浓缩液蒸发冷凝水，以及萃取、整流、过滤等操作中产生的废水等。在成品加工中，也有锅炉排污水，同时还有设备清洗的废水，以及处理离子交换树脂酸碱液中和水等。此外，其它一些环节如地面冲洗、工艺循环冷却和空调循环冷却的排污水、生活污水等，排水量并不大[3]。
2中药制药行业的废水水质分析
中药制药行业中，排放的废水水质会有所不同，这主要是由于，在中药生产企业中，根据市场销售和需求情况，对中药产品需求类型或发生变化，在制作不同中成药的时候，使用不同的原料和工艺，因此产生的废水水质也会发生改变。其中，在饮片加工、成品加工、以及产生废水量不大的环节，废水水质相对要好一些。在提取阶段当中，会在废水中出现大量的污染物，例如糖类、甙类、纤维素、蒽醌、生物碱、鞣质、蛋白质、有机酸、色素、淀粉等有机物和水解产物等。在中药制药的废水当中，不同于其它行业，具有独特的特点。废水中主要污染物的成分比较特殊，如前文所提到的。在中药提取缓解中会集中排放废水，可能瞬间达到很高的有机物质量浓度，如果不经处理直接排放会造成较大的环境问题。虽然中药制药行业废水通常是有机废水，能够生物降解，但是其中也有一些属于高聚化合物，降解很困难[4]。废水中有较高浓度的悬浮物，但相对密度并不大，以胶体、微细颗粒、木质素、动植物素片为主。在中药制药工艺中，有阶段性的特点，所以会不均匀的排放废水，水质及水量等都可能随时发生变化，并不稳定。一些中药制作过程中，会采取酸碱处理的方法，进而能明显影响废水酸碱度。另外，煎煮方法是中药提取常用方法，会提高废水的温度，还回具有中药的气味和颜色。
3中药制药行业水资源再利用的意义
在中药制药行业中，对水资源再利用，有着重要的意义。如果运用传统工艺提取中药材有效成分，主要是新鲜水提取或有机溶剂提取等，其中应用较多的是水提取。在提取后，将药材有效成分留在提取液当中，根据需求烘干浓缩提取液，制成浸膏粉或浸膏等。在这一环节中，蒸汽消耗量十分巨大，所以导致了中药制药行业用水量的增加。此外，前文中也分析过，在中药制药加工过程中，会产生很大的废水排放量。有研究表明，在总产量超过每年1000吨的时候，饮片加工中，每吨会产生1.28吨的废水量。在总产量超过每年1000吨的固体制剂工艺的时候，成品加工中，每吨会产生130.53吨的废水量。如果不作处理直接排放，不但会造成环境污染，还回造成水资源浪费的情况。所以，考虑可以回收和简单处理中间环节相对干净的废水，也可以回收并深度处理末端废水，通过处理后的再利用，能够使新鲜水用量大大减少，同时使废水排放量大大降低[5]。这样能够使中药企业面临的排污治污压力更小，产生更为可观的经济、环境效益。特别是在当前中药产业园的形式当中，其中有很多的中药企业生产中药，其所产生的耗水量和排水量，将会对一个地区的工业用水分配造成很大的问题。因此，通过对水资源的再利用，能很好地解决这一问题，对于企业良好持续的发展是至关重要的。并且，也有助于改善水环境，控制用水量，在持续创造经济效益的同时，也能兼顾到环境效益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4中药制药行业水资源再利用的途径及可行性
4.1再利用途径
纵观整个中药制药流程，能够对水资源进行再利用的途径有很多。在用水环节中，可以使用中水代替厂区部分用水。例如，使用简单回收处理的再生水，用于清洁堆场、清扫道路、厂区绿化等，这些方面不会要求较高的水质，因而可将污水处理厂的尾水，作为回用水使用。在制药环节中，一些流程操作中药品和水并不直接接触，所以也可以选择再生水使用，比如空调冷却系统、工艺循环冷却系统、锅炉系统等方面的补水使用。其中，锅炉补充水要求相对较好的水质条件，所以可以将工艺过程中排水水质较好的部分使用，如对提取液蒸发浓缩冷凝液进行处理，然后再利用，从而使新鲜水用水量降低，废水排放量减少，都能达到比较理想的效果[6]。
4.2再利用可行性
中药废水的研究主要针对中药废水的预处理部分，即从处理到提取的过程，因为中成药后续生产阶段所使用的水，一般符合药典的相关规定。在比例固定的情况下，成品的生产加工需要满足一定的要求，如洁净空间的消毒，但在水质方面，在成品的生产过程中几乎不可能使用再生水。这不仅是水质问题的原因，也是因为中药成品需要直接接触人体，或服用进入人体内，因此必须确保安全。所以，在实际应用当中，中药生产中的用水，仍不能使用再生水。因此本研究仅考虑在生产过程中，是否存在再生水代替新鲜水的可行性，不会直接接触药品。在中药制药行业中，水资源可以分为两种不同的类型的再利用方式[7]。一个是小系统在处理过程中的循环，另一个是大系统在处理完污水后的回收。小系统循环是指从浓缩和蒸发的萃取物中回收的凝结水，经处理后作为补充水在锅炉中循环使用。在提取液浓缩环节，能够产生冷凝液，在提取过程中提取中药材，药物的大部分挥发性成分，会跟随提取罐蒸汽流失，萃取物中残留的物质是非挥发性成分。因此，在浓缩过程中，蒸汽中的主要气体成分是水蒸气，水蒸气中含有少量挥发性药物，挥发不完全。
可以看出，冷凝液中除挥发性药物和水蒸气外，不含其他物质。用膜法除去少量的药物才能分，即可作为锅炉水使用，膜法处理的出水可满足相关水质指标的要求。通过对某企业用水量的计算，该工厂的蒸汽消耗量相对较高。如果生产过程中产生的蒸发凝结水可以代替新鲜水，那么整个工厂的新鲜水消耗量可以减少20%左右，也就是说，产生的污水量也可以减少20%。这一数据具有十分重要的意义和价值，不仅对缓解区域水环境承载力压力起到了积极的作用，而且也能够确保中药制药行业在发展中，达到良好持续的效果。再生水再利用的另一种类型是终端污水的大规模回用，主要包括厂区生活用水、绿化用水、堆场洁净水等。这种水对水质要求不高[8]。该水经常规生化处理和三级处理后可重复利用，具有可参考相应的标准。总的来说，根据不同的再利用途径，对水质的要求也有所不同。例如，堆场、道路清洁、绿化用水等，需要对生活杂用水水质要求加以满足；空调冷却系统补水、工艺循环冷却系统补水，需要对循环冷却系统用水水质标准要求加以满足；锅炉补充水，需要对锅炉用水水质标准要求加以满足等。
例如，在某个中药产业园当中，为了处理中药制药产生的废水，建立了一个集中污水处理厂，负责对园区内产生的废水收集和处理。该污水厂进水中，有每升0.5毫克的氨氮含量，每升1000到3000毫克的化学需氧量。污水在厌氧池中保持较长时间的停留，达到较高的污染物去除率，对化学需氧量，去除率能达到30%到50%。在好氧池当中，使用组合填料，保持15小时的停留时间，经沉淀池出水后，能达到每升100毫克的化学需氧量。再完成气浮流程，出水化学需氧量可在每升10到30毫克，而氨氮含量也能达到每升0.05毫克。通常不使用砂滤操作，仅仅在紧急情况下应用[9]。处理后，能够达到一级A标准的水质条件，经过处理后，在一些不要求较高水质的厂区内用水中，能够进行再利用。
5小结
综上所述，在中药制药行业中，用水量、排水量都很大，对水资源和生态环境都有较大的影响。采取有效的措施对中药制药废水加以处理，达到相应的水质要求，通过适当的途径再利用，可以实现对水资源的节约，也能保护生态环境。
参考文献：
[1]刘落宪, 姚淑娟, 张杰,等. 中药制药工程专业存在的问题[J]. 中国中医药现代远程教育, 2010, 08(14):62-63.
[2]郑云枫, 彭国平, 李存玉,等. 中药制药分离技术课程的建立与实践[J]. 药学教育, 2015, 31(1):34-37.
[3]冯玉林, 陈艳红. 中药制药的前处理工艺技术[J]. 中国社区医师(医学专业), 2013, 15(4):239-240.
[4]杨明, 伍振峰, 王芳,等. 中药制药实现绿色、智能制造的策略与建议[J]. 中国医药工业杂志, 2016, 47(9):1205-1210.
[5]曹明卓, 殷鹏辉. 《中药制药工程原理与设备》的教学实践与探索[J]. 广州化工, 2018, v.46(09):136-137+139.
[6]王立, 崔闻宇, 吕江维,等. 中药学科背景下制药工艺学课程教学改革初探[J]. 广州化工, 2018, v.46(12):134-135+155.
[7]魏志华, 王新民, 李先芳,等. 浅谈中药制药技术专业实验资源的高效利用[J]. 科技资讯, 2016, 14(1):122-123.
[8]陈晞. 海南省制药企业生产废水再利用的可行性分析[J]. 中国当代医药, 2010, 17(17):151-152.
[9]王伟宁, 许光泉, 李佩全,等. 矿井水资源化可行性分析及利用途径设计[J]. 煤炭技术, 2010, 29(6):6-8.
论文作者:梁建芬
论文发表刊物:《药物与人》2019年2月
论文发表时间:2019/5/28
标签：中药论文; 废水论文; 水资源论文; 水质论文; 再利用论文; 用水论文; 行业论文; 《药物与人》2019年2月论文;