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工业废水处理技术之制药废水处理工艺汇总
点击次数:419 发布时间:2017-09-19

目前,制药企业在工业生产中产生的废水因成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高,特别是生化性差、且间歇排放等,成为是国内污染zui严重、zui难处理的工业废水之一。笔者总结了制药工业废水处理常用的技术。

制药废水处理工艺

制药废水,顾名思义,就是制药厂在生产中成药或西药时所产生的废水。制药废水主要包括抗生素生产(生物制药)废水、合成药物生产(化学制药)废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。

制药废水的特点

药物的生产过程,决定了制药废水的特点。药物的生产是通过化学合成工艺和药用植物中分离提纯得到原料药,其因药物种类不同,生产工艺不同且流程复杂,原辅材料种类多,生产过程对原料和中间体质量控制严格,物料净收率较低,副产品多,导致制药废水具有成分差异大,组分复杂,污染物量多,COD高,BOD5和CODcr比值低且波动大,可生化性很差,难降解物质多,毒性强,间歇排放,水量水质及污染物的种类波动大等特点,给治理带来了极大的困难。

制药废水的组成

我国制药工业主要为生物制药、化学制药和中草药生产,对应着上面提到的抗生素生产废水、合成药物生产(化学制药)废水、中成药生产废水。

生物制药是采用微生物对各种有机原料进行发酵、过滤、提炼,从而生产各种抗生素、氨基酸及一些药物中间体;化学制药是采用化学反应工艺,将有机原料和无机原料等制成药物中间体及合成药剂;中草药生产是对中草药材进行加工、提取制剂或中成药,生产工艺主要包括原料的前处理和提取制剂。其废水的来源和组成总结于下表中。

 

类型来源组成
抗生素生产废水发酵滤液、提取的萃余液、蒸馏釜残液、吸附废液和导管废液等主要含菌丝体、残余营养物质、代谢产物和有机溶剂等。有机物浓度很高,COD可高达5000~20000mg/L,BOD可达2000~10000mg/L,SS浓度则可达到5000~23000mg/L,TN达到600~1000mg/L
合成药物废水合成工艺中因反正步骤多、产品转化率低而造成的原料损失、副产物,有机溶剂等含有种类繁多的有毒有害化学物质,如甾体类化合物、硝基类化合物、苯胺类化合物、和氟、汞、铬铜及有机溶剂乙醇、苯、lv仿、石油醚等有机物、金属和废酸碱等污染物
中成药生产废水洗涤、煮药、提纯分离、蒸发浓缩、制剂等工序中所排出清洗废水、分离水、蒸发冷凝水、药液流失水等天然生物有机物,如有机酸、蒽醌、木质素、生物碱、单宁、鞣质、蛋白质、糖类、淀粉等

 

制药废水的危害

制药废水虽然因产品、原料、工艺方法的不同而水质各异,但总的来说,制药废水有机污染物含量高、毒性物质多、难生物降解物质多、含盐量高,是一种危害很大的工业废水。随意排放会对环境造成极大危害。

1、消耗水中的溶解氧

有机物在水体中进行生物氧化分解时,都会消耗水中的溶解氧。有机物含量过大就会使水体缺氧或脱氧,从而造成水中好氧水生物死亡,厌氧微生物大量繁殖,缺氧消化产生甲烷、硫化氢、醇、氨、胺等物质,进一步抑制水生生物,使水体发黑发臭。

2、破坏水体生态平衡

某些药剂及其合成的中间体往往具有一定的杀菌或抑菌作用,从而影响水体中细菌、藻类等微生物的新陈代谢,并zui终破坏这一水体整个的生态系统平衡。例如当水中含青霉素、四环素和氯霉素时,可抑制绿藻的生长。

3、药物代谢产物对环境的污染

制药废水中污染物之间或与水体中物质发生化学反应,产生新的污染。例如,亚硝胺类物质是一种强致癌物。而在制废水中如果含有土霉素、吗啉和氨基匹林等物质,在酸性介质中即可与亚硝酸钠作用产生二甲基亚硝胺。

制药废水处理技术

制药废水常用的处理方法为:物化法、化学法、生化法、其他组合工艺等。

由于制药废水中含有大量的有机污染物,所以制药废水的水质特点使得多数制药废水单独采用生化法处理根本无法达标,所以在生化处理前必须进行必要的预处理。

一般应设调节池调节水质水量和pH,且根据实际情况采用某种物化或化学法作为预处理工序,以降低水中的SS、盐度及部分COD,减少废水中的生物抑制性物质,并提高废水的可降解性,以利于废水的后续生化处理。

1、物化法

根据制药废水的水质特点,在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。

混凝法

制药废水处理工艺

混凝法是目前国内外普遍采用的一种处理方法,它被广泛用于制药废水预处理及后处理过程中,通过投加化学药剂,使其产生吸附中和微粒间电荷、压缩扩散双电层而产生的凝聚作用,破坏废水中胶体的稳定性,使胶体微粒相互聚合、集结,在重力作用下沉淀。混凝处理的关键在于恰当地选择和投加性能优良的混凝剂,如liusuan铝、聚合氯化铁(铝)、聚合硫酸铁和聚合氯化liusuan铝铁等。混凝剂的发展方向是由低分子向聚合高分子发展,由成分功能单一型向复合型发展。

工艺参数

药剂投加量:PAC投加量1~25‰,PAM投加量2-10mg/L;混凝沉淀法混凝时间:15~30min,沉淀时间:25~55min;气浮法反应时间:5~10min,气浮时间:10~25min。

气浮法

制药废水处理工艺

气浮法,就是使废水中能够产生足够量的微小气泡。使固液气三相污染物质能形成悬浮状态,在表面张力和浮力等作用下,微小气泡粘附在欲被去除的污染物颗粒上,粘合体密度小于水而上浮到水面,从而使水中污染物被分离去除。气浮法通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。在制药工业废水处理中,可用于如庆大霉素、土霉素、麦迪霉素等废水的处理。

吸附法

制药废水处理工艺

吸附法指利用多孔性固体吸附废水中污染物,以回收或去除污染物,从而使废水得到净化的方法。常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等。中成药、米菲司酮、双氯灭痛、洁霉素、扑热息痛、维生素B6等产生的废水常用煤灰或活性炭吸附作预处理。

电解法

制药废水处理工艺

电解法是用电解的原理,使本原废水中有害物质通过电解过程在阳、阴两极上分别发生氧化和还原反应转化成为无害物质。电解法可以改变废水中有机污染物的性质和结构,具有、易操作等优点,同时又有很好的脱色和提高可生化性的效果。例如采用电解法预处理核黄素上清液,COD、SS和色度的去除率分别达到71%、83%和67%0。

 

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