制药废水处理技术研究进展

张俸志 李宁 袁书 姜金凤

摘 要：制药废水因具有有机物含量高、有毒物质含量多等不利因素，对制药废水的深度处理造成了困难。文章介绍了合成类药物生产废水、生物法制药生产发酵废水、中成药制药废水以及制剂类生产废水这4类制药废水的主要污染物及水质特点。归纳总结了近年来对制药废水的主流处理方法及最新研究成果。

关键词：制药废水;生化处理

随着社会的进步发展，人们对医疗保健的愈加重视，这是促进了制药行业的发展的一个重要因素，造成了制药废水的产量持续增大。制药废水中包含了大量的动植物提取残渣、废溶剂、以及各种医药中间体等有毒有害成分，未经充分处理的制药废水会对水体造成严重污染，甚至可以通过食物链进危害人体生命健康。本文将从制药废水的产生以及处理工艺方面总结目前制药废水处理行业的研究现状，存在的问题和发展方向。

1 制药废水的产生

制药废水的处理引起了广泛的关注，在许多国家和地区的废水以及地表水中都检测到近百种药物及其代谢产物。从制药废水工艺角度出发，将制药废水分为以下四类：合成类药物生产废水、生物法制药生产发酵废水、中成药制药废水以及制剂类生产废水。

合成类药品主要是利用有机或者无机原料，通过化学反应或者利用中间体过程来获得的，这决定了化学合成类制药废水的主要组成成分是结晶母液、残余的生产物、吸附残夜等。主要处理方法为生物法、物理法和化学法，如UASB、Fenton氧化技术、多相催化湿式过氧化法等。

中成药的生产过程主要包括对动植物，矿物等各类原料的提取、分类、纯化等几个生产环节，因药物种类繁多，所产生的生产废水中包含的主要成分不尽相同。总体来说，中药类制药废水成分复杂、色度大，水质水量波动大，但可生化性好，易于用生物法进行处理，常用的方法主要为UASB、SBR、ABR法等工艺的组合工艺。

生物法制药生产发酵废水主要来自于微生物发酵的废液、提取纯化过程中产的残余液、发酵罐排放的洗涤废水等生产过程中产生的废水。多采用化学法或生物法进行处理，如：高级氧化、水解酸化、UASR、臭氧氧化及其工艺组合等。

2 制药废水的处理方法

因药物的种类和生产工艺不同，其所产生的废水的成分也有着很大差异，针对这些废水的处理工艺也不尽相同，现有的处理方法可以大体上分为物化法、化学法、生物法，在下文中将详细介绍每种方法的优劣。

2.1 物化法

物化法在预处理和深度处理中都有應用。常用的物化法有混凝沉淀法、膜分离技术、吸附法等。Reza Derakhsheshpoor 等人使用高渗透率聚砜纳滤膜从制药废水中回收阿莫西林，实验表明，pH的增加能够使膜对阿莫西林的截留率增加，其截留率能够达到85%。

2.2 化学法

化学法是制药废水的处理的传统方法，常用于预处理和深度处理中。常见的处理方法有氧化法、电解法、催化法、高级氧化等。

Boz·ena Czech [1]等采用一种新型的多壁碳纳米管和二氧化钛/二氧化硅（MWCNT/TiO2/SiO2）光催化来去除制药废水中剩余的双酚A和卡马西平。在经过UVA照射20分钟后，每种污染物的浓度都降低了一半。在废水经过处理后，对费氏弧菌和大水骚的毒性显著降低，这说明污染物被光氧化成了无毒产物。

2.3 生化法

生化法广泛应用于生活污水和工业废水的处理，具有费用低廉，技术成熟等优点。为了克服制药废水成分复杂、毒性大、COD含量高等不利于可生化降解的因素，往往采用厌氧、好氧的组合工艺以降低运营成本，提高出水水质。

Guanglei Qiu[2]等人利用UASB+MBR联合反应器对生产小檗碱的制药废水进行处理，最终实现了对废水中COD及氨氮高效处理，其去除率分别达到98.7%、98.5%。Chong-Jian Tang等人对厌氧氨氧化做了改进，开发出SBA-ANAMMOX工艺，对制药废中氨氮去除率达到在80%;对亚硝酸盐的去除率达到90%。

2.4 其他工艺组合

由于制药废水复杂的水质特点，单一工艺的处理效果并不理想。目前研究重点主要放在对组合处理工艺的研究上。组合工艺通常能够发挥不同方法各自的优势，一般先对废水进行预处理提升可生化性，再利用生物技术进行深度处理。

Emad S.Elmolla 等以采用Fenton-SBR法处理含阿莫西林和氯唑西林的抗生素类制药废水进行处理。在最佳操作条件下，去除了废水中89%的sCOD，最终使SBR的出水达到排放标准。

3 结语

制药废水由于具有成分复杂、水质波动大、含有有毒性物质以及有机物含量高等特点。大部分制药废水的处理方法都需要借助多种工艺的组合，利用物理化学法预处理，降解高浓度有机物和有生物毒性的物质，提高可生化性后，再利用生物法深度处理是目前主要的研究方向。

参考文献：

[1]Czech，B.and W.Buda，Photocatalytic treatment of pharmaceutical wastewater using new multiwall-carbon nanotubes/TiO2/SiO2 nanocomposites.Environmental Research，2015.137：176-184.

[2]Qiu，G.，et al.，Combination of upflow anaerobic sludge blanket（UASB）and membrane bioreactor（MBR）for berberine reduction from wastewater and the effects of berberine on bacterial community dynamics.Journal of Hazardous Materials，2013.246-247（4）：34-43.