制药废水处理工艺设计归纳

制药废水处理工艺汇总目前，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 是国污染最严重、最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，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类型来源组成抗生发酵滤液、提取的萃余主要含菌丝体、残余营养物质、代产物和有机溶剂等。素生液、蒸馏釜残液、吸附废产废液和导管废液等水合成 合成工艺中因反正步骤药物多、产品转化率低而造成有机物浓度很高，COD可高达500020000mg/L ,BOD可达200010000mg/L, SS浓度则可达到5000 23000mg/L, TN 达到 600 1000mg/L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、哌嗪类和氟、汞、铬废水 的原料损失、副产物，有铜及有机溶剂乙醇、苯、氯仿、石油醚等有机物、金机溶剂等中成洗涤、煮药、提纯分离、属和废酸碱等污染物天然生物有机物，如有机酸、蕙醌、木质素、生物碱、药生蒸发浓缩、制剂等工序中单宁、鞣质、蛋白质、糖类、淀粉等产废所排出清洗废水、分离水水、蒸发冷凝水、药液流失水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、藻类等微生物的新代，并最终破坏这 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、哌嗪、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。混凝法混凝法是目前国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。高效混凝处理 的关键在于恰当地选择和投加性能优良的混凝剂，如硫酸铝、聚合氯化 铁（铝）、聚合硫酸铁和聚合氯化硫酸铝 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125 %。，PAM投加量2-10 mg/L ；混凝沉淀法混凝时间：1530 min，沉淀时间：2555 min ；气 浮法 反应时间：510 min，气浮时间：1025 min。气浮法气浮法，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，具有高效、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。膜分离膜分离法该技术包括反渗透、纳滤膜、纤维膜。优点是在产生 环境效益的同时又可回收有用物质，设备简单、操作方便、处理效率 高、节约能源。吹脱法当氨氮浓度大大超过微生物允许的浓度时，在采用生物处理过程 中，微生物受到NH3- N的抑制作用，难以取得良好的处理效果。 赶氨脱氮往往是废水处理效果好坏的关键。因此在制药工业废水处 理中，常用吹脱法来降低氨氮含量，如乙胺碘呋酮废水的赶氨脱 氮。技术适用性适用于NH3-N浓度高于5000 mg/L的废水。吹脱效果随pH值上升而提高，水温低时吹脱效果低。可行工艺参数停留时间0.51.5 h , pH 811,塔高6米时，气液比22002300 ,布水负荷率 0.3 ,COD去除率可达50%。Fenton试剂处理法亚铁盐和双氧水的组合称为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。随着研究的深入，又把紫外光（UV）、草酸盐（C2O42-）等引入Fenton试剂中，使其氧 化能力大大加强。该方法设备简单，易于实现工业放大，是一种有较 好开发前景的处理青霉素废水的方法。可行工艺参数摩尔浓度 Fe2+ : H2O2=1:3, pH:24,停留时间：25 h。污染物削减及排放COD去除率可达60%以上。高级氧化技术汇集了现代光、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。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。3、生化法生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术。由于制药废水中有机物浓度很高，所以一般需要用厌氧和好氧相结合的方法才能取得好 的处理效果。下表总结了厌氧和好氧各个方法的工艺特点：优/缺点备注厌上流式厌氧厌氧消化效率局、结构简单、通常要求进水中SS含量氧污泥床法水力停留时间短、无需另设污1000mg/L ，适用于高浓度制药（UASB法法）泥回流装置。废水。中温（3540 oC）条件下，COD容积负荷510kg/m3 d。常温条件下，COD容积负荷3 5kg/m3 d。上流式厌氧结合了 UASB和厌氧滤池（AF）污泥床过滤的优点，使反应器的性能有了on器改善。(UASB+AF)可将有机大分子降解，改善原COD容积负荷高于2kg/m3 d ,水的可生化性；反应迅速、池HRT 一般大于12 ;池可填装填子体积小，投资少，并能减少水解酸化法料，推荐采用弹性立体填料，填污泥量；不需密闭、搅拌，不装率3050% ;可适量曝气，但设三相分离器，降低了造价并应保证 DO0.5mg/L。利于维护具有反应液传质和分离效果厌氧复合床好、生物量大和生物种类多、(UBF)处理效率高、运行稳定性强。结构简单、污泥截留能力强、厌氧折流板稳定性高、对高浓度有机废水，反应器特别是对有毒、难降解废水处(ABR)理中有特殊的作用。两相厌氧消产酸菌和产甲烷菌分置，各自适于处理高浓度有机污水、悬浮