制药废水的生化处理分析

2022-04-20 07:06林明原
科教创新与实践 2022年3期
关键词:分析

林明原

摘要:制藥废水是新兴污染源,长期接触药物污染物会严重危害生命健康。近年来,未经处理或部分处理的制药废水排放所引发的生物累积及抗生素耐药性问题日益严峻。制药废水“有着成分复杂、有机物含量高(中药废水尤其明显)、生物毒性高、间歇性排放、水质水量波动大、排放量大、可生化性差”等特点,属于难处理的工业废水,有较大的环境污染隐患,但目前的处理技术尚且无法达到废水零排放,亟需开发新的处理手段。

关键词:制药废水;生化处理;分析

引言

我国制药企业数量众多,其每年产生的制药废水量更是庞大,而制药废水的处理难度极高,其中多样化的化学成分和较大的波动性都对处理技术的细致性提出了较高的要求。我国目前制药废水的处理技术并不成熟,处理废水成本较高,导致部分制药企业为节约成本而排放未达标或未处理的污水,对环境造成极大危害。我国对制药废水处理技术的研究主要集中在化学物质、有机废水的处理分解上,利用各类降解剂、抗生素、生物酶进行污水中高浓度的有机物的降解,尽可能降低制药污水对环境的影响,利用化学、物理处理法或多种方法相结合的综合处理法来进行污水处理。

1废水特点

制药废水中往往充斥着大量的悬浮物、残留药物、无机盐、添加剂等污染物,在生产工艺、管理水平各不相同的条件下,此类废水具有“成分复杂、有机物含量高(中药废水尤其明显)、生物毒性强、间歇性排放、水质水量波动大、排放量大、可生化性差等特点,部分发酵类药物工业废水还含有高浓度的重金属离子,属于难处理的工业废水,有较大的环境污染隐患”。

2我国传统的对制药废水进行处理的方法

2.1深度氧化技术

目前我国的实验人员常用的深度氧化技术有Fenton试剂法、催化湿式氧化、超声降解法等等。深度氧化技术是一种反应条件较温和的无污染技术,该技术已经得到了社会的普遍认可,正处于进一步的推广发展阶段。Fenton试剂法是一种利用化学试剂对制药废水进行反应处理的化学处理方法,该技术虽然绿色环保但是对污水的处理力度不足,难以处理掉废水中残留的铁离子。因此,进一步使用复合型催化剂Fe2O3/SBA-15进行污水的处理是深度氧化技术的必要步骤,但是现阶段我国对催化剂的使用还处于探索阶段。虽然O3能够制造稳定的催化剂,但它存贮所消耗的成本也极高,因此,技术人员致力于研究高效、低成本、无污染的废水处理技术。

2.2微电解技术

针对呈酸性、有机物质量浓度较高、色度深,且为难降解的有毒中药类制药废水,常用微电解法,就是利用铁—碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个原电池。这些原电池以电位低的Fe做阳极,电位高的C做阴极,在酸性电解质的水溶液中产生电化学反应。研究发现,铁碳的质量比为2:1,进水pH为5.0,在微电解柱中废水的停留时间为120min时,色度去除效果最佳,去除率达到95%以上,是目前处理中药类制药废水色度中较为理想的预处理工艺。

2.3厌氧处理工艺

进化过程的出现较早,但在1970年代后期广泛应用,对合成废物处理的影响急剧下降,导致该过程不断发展。UASB反应器是进化治疗的核心,它仍然是许多制药化学物质的废水处理的中心方法,这些化学物质通过先进技术,例如抗氧化剂、氧化床和臭氧层粪便的膨胀。研究表明,使用抗氧化剂反应器处理合成排出物,在加工阶段选择葡萄糖,将容量提高到3kg cod/m3 d,使废水和葡萄糖的比例分别达到10%、30%和70%。COD去除率在不同尺度下分别为99%、96%和91%。关于进化卫士的创新研究侧重于优化进化花园的设计和运行,努力融合先进的技术和程序,推动进化卫士生物技术的发展。

2.4膜分离技术

膜分离技术利用半透膜借助外界能量或者化学电位差来分离去除污染物,可在温和、低成本条件下实现物质分子水平的”高效、低耗”分离,在中药废水处理领域应用较为普遍,代表方法为反渗透法,有“常温操作、自动化程度高、出水可生化性好”等优点。

2.5生物处理法

生物处理法运用微生物的代谢来进行有机物的分解,实现制药污水的处理,一般使用UASB和UASB的组合技术对污水进行降解处理。UASB的全称为Up-flowAnaerobicSludgeBed/Blank,根据杨可成利用UASB技术对金黄色素废水进行降解去除实验的实验数据可以看出,废水中COD的含量从2.8~16.5g/L降至小于1g/mL,其对制药废水的处理效果斐然。虽然根据上述实验数据可以看出生物法处理的优越性,但是由于制药废水中有机物种类众多且含量较大,反应器的HRT在一定程度上受到了限制,要实现目标的净化效果需要经历更长的处理时间。生物处理法中主要包括好氧法、厌氧法和两者的结合运用,好氧法和厌氧法在单独使用时总会存在一定的缺陷,而两者的组合运用则能够达到相辅相成的结果,实现净化降解速率的大幅提升。

2.6混凝法

混凝法作为一种广泛应用于废水治理的水处理技术,其工作原理是利用混凝剂与胶体粒子相互作用,破坏胶体稳定性,使胶粒聚合沉淀。传统混凝剂包括铝离子盐、铁离子盐,如氯化铝、硫酸铁、氯化铁等,新兴的混凝剂包括PAC(聚合氯化铝)、PAM(聚丙烯酰胺)等。混凝法具有操作简单、经济高效等优点,同时可以有效地降低废水的色度、浊度。因此尤其适用于处理悬浮物浓度高、色度高的中药废水。

2.7好氧处理

好氧生物法是在足够氧气的特定环境条件下,利用好氧微生物种群的新陈代谢活动降解废水中的有机物。好氧生物法分为活性污泥法和生物膜法。我国实际工程案例中主要采用序批示活性污泥(SBR)、A/O、膜生物反应器(MBR)、生物接触氧化(BCO)和曝气生物滤池(BAF)。以生物法为主体处理中药类制药废水,其工艺因容积负荷高、启动速度快、处理效果好、运行投资少等优点在市场上的应用也较为广泛。

结束语

总体而言,生产合成药物的污水系统的处理是一个涉及许多肢体的系统性项目,同时需要先进的技术和技术支持。创新的工艺优化过程需要灵活的选择和合理的配置,以便在处理合成药物时降低加工成本,提高合成废物处理效率,确保制药行业的可持续发展。

参考文献:

[1]卢国丹.浅谈制药废水处理技术及发展[J].节能与环保,2019(09):30-31.

[2]项继聪,张朝阳,朱超.制药废水处理技术分析与研究[J].中国资源综合利用,2019,37(06):44-46.

[3]蒋胜韬,制药废水生化处理尾水深度处理及资源回收技术的研究与应用.浙江省,台州学院,2019-03-25.

猜你喜欢
分析
导数考向分析
民航甚高频通信同频复用干扰分析
分析:是谁要过节
一道解析几何题的分析与探究
回头潮
一个递推数列问题的类化分析
万有引力易错题分析
三角恒等变换常考点分析
基于均衡分析的我国房地产泡沫度分析