隨著合成制藥工業(yè)的發(fā)展,化學制藥廢水已成為嚴重的污染源之一。醫(yī)藥工業(yè)是國家環(huán)境保護規(guī)劃的十二大產(chǎn)業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計,醫(yī)藥工業(yè)占全國工業(yè)總產(chǎn)值的1.7%,污水排放占全國工業(yè)總產(chǎn)值的2%。以廣州白云山制藥有限公司為例,廣州白云山化工制藥有限公司年產(chǎn)頭孢曲松23噸,單位產(chǎn)品廢水排放量4140立方米。由于化學成分的多樣性,許多原料被用于制藥生產(chǎn)過程中。生產(chǎn)工藝復雜多變,廢水成分也十分復雜。這給當今的環(huán)境保護帶來了一個難題。
1、化學制藥廢水特點
1.1COD含量高,成分復雜。
化工制藥廢水的COD、BOD值較高,有的高達幾萬甚至幾十萬,但B/C值較低。廢水一旦排入水中,就會消耗水中大量的溶解氧,導致水中缺氧。同時,廢水成分復雜多變,有機物種類繁多,濃度高,營養(yǎng)元素比例偏高。
1.2無機鹽濃度高
廢水中過量的鹽對微生物有明顯的抑制作用。當氯離子超過3000 mg / L時,無伴生微生物的活性將受到顯著抑制,嚴重影響廢水處理效率,甚至造成污泥膨脹和微生物。死亡現(xiàn)象。
1.3生物毒性物質的存在
廢水中含有氰化物、酚類或芳香胺、氮雜環(huán)和多環(huán)芳烴等微生物難以降解,甚至抑制微生物的物質。
2、合成制藥廢水的生化預處理
預處理是為了降低后續(xù)生物處理的難度。生物處理前必須進行預處理,以消除生物毒性物質的干擾,降低廢水濃度。目前,合成制藥廢水的生化預處理方法主要包括:物理化學方法,生物方法等。
2.1物化法
2.1.1混凝處理的化工制藥廢水成分復雜,沖擊負荷高。采用化學絮凝法對廢水進行預處理,以減少生物毒性物質的干擾和廢水濃度。
2.1.2膜分離技術如納濾膜處理水楊酸廢水,COD為4000~5000 mg/L,去除率達80%。
2.1.3電解陽極間接氧化法(如添加NaCl電解液)對甲基紅霉素廢水的處理效果。
2.2生物法
目前,水解酸化主要用于化工制藥廢水的生物預處理。其原理是利用水解酸化提高廢水的可生化性,為以后的廢水處理創(chuàng)造良好的條件。對于難降解物質含量高的制藥廢水,水解酸化的重要作用已逐漸被人們所認識,水解酸化的相關研究已成為國內外研究的熱點。以化工制藥廢水水解酸化預處理試驗為例,廢水COD從2560 mg/L降至1623 mg/L B/C,從0.375降至0.427。
3、生物性處理
3.1厭氧生物處理
通常是指在無分子氧條件下,兼性細菌和厭氧細菌對廢水中有機污染物的降解。分解的最終產(chǎn)物是甲烷、二氧化碳、水和少量硫化氫和氨。厭氧處理的特點:厭氧處理具有營養(yǎng)需求低、成本低、能耗低、節(jié)能、污泥產(chǎn)量低的優(yōu)點。但也存在一些缺點,如厭氧處理出水水質差,通常需要進行后處理,使廢水達標排放。此外,厭氧處理對操作工藝和工藝要求很高。
厭氧工藝是目前國內外處理高濃度有機廢水的主要方式。用于化工制藥廢水處理的厭氧工藝包括厭氧復合床(UBF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧折流板反應器(ABR)等。
3.2處理技術
3.2.1好氧生物處理是在好氧微生物的作用下,將廢水中溶解的有機物轉化為不溶性、可沉淀的微生物固體和部分有機物,從而凈化廢水的過程。
3.2.2生物接觸氧化法如果使用藥物中間體TMBA廢水的生物接觸氧化處理,最大進水COD控制在1600mg / L左右,COD去除率高達90%。
3.2.3 AB法屬于超高負荷活性污泥法。采用A-B兩段法處理環(huán)氧丙烷皂化廢水,COD去除率可達80-86%。
3.3傳統(tǒng)生物強化廢水處理技術
由于活性污泥中雜菌的大量存在,消耗了更多的氧氣和營養(yǎng)物質,抑制了正常細菌的生長和功能。經(jīng)分離純化后,可獲得較高的降解效率。經(jīng)分離篩選,分別為不動桿菌、假單胞菌、大腸埃希菌和芽孢桿菌。將效應菌制成混合菌處理β-2-內酰胺循環(huán)抗生素廢水.廢水中COD在4100~989.7 mg/L范圍內的去除率為75.86,對這類抗生素具有較強的耐受性。
3.4化學制藥廢水的處理
單一生化法處理制藥廢水不能徹底解決這一問題,必須進行必要的預處理。首先,設置調節(jié)池,對廢水進行水質、水量和酸堿度的調節(jié),根據(jù)實際情況,采用特殊的理化或化學方法對廢水進行預處理,以提高廢水的降解能力,便于后續(xù)的廢水生化處理。對預處理后的廢水,可以選擇厭氧和好氧兩種工藝進行處理。以微電解-厭氧水解-酸化-SBR系列工藝處理化工合成制藥廢水為例。原廢水BODS/COD約為0.13,屬于難降解廢水。經(jīng)微電解-厭氧水解-酸化處理后,出水的BODS/COD可達到0.63,生物降解性大大提高。
SBR處理過程中,進水COD保持在1500 mg/L左右,污泥負荷為0.5kgCOD/(KgMLSSd),曝氣8~10h,出水COD可降至200 mgL-1以下。采用吹脫、厭氧、好氧串聯(lián)工藝處理含氯霉素、抗菌藥物增效劑和磺胺甲氧基胺的合成制藥廢水,COD去除率為70%,吹脫厭氧水解酸化后采用好氧生化系統(tǒng)處理。COD去除率可達60%。
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