醫(yī)藥化工企業(yè)廢水處理工藝選擇淺析

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摘要：經(jīng)濟(jì)水平和醫(yī)療水平不斷提升，醫(yī)藥化工業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭愈加迅猛。在醫(yī)療經(jīng)濟(jì)迅速崛起的同時(shí)，值得關(guān)注的是化工制藥隨之而來的污染物處理境況，特別是廢水處理。基于醫(yī)藥化工廢水的基本性質(zhì)，從處理工藝和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)等方向，分別闡述了幾種醫(yī)藥化工處理廢水的工藝流程，并對(duì)工藝的可實(shí)施性進(jìn)行了有效論證。

關(guān)鍵詞：醫(yī)藥化工；廢水處理；分析

醫(yī)藥化工企業(yè)在生產(chǎn)藥品過程中會(huì)排放大量成分復(fù)雜、毒性較大的污水。由于某些醫(yī)藥化工企業(yè)的規(guī)模較小，且設(shè)備更新程度不足，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益低下，其廢水處理水平也較低，由此形成惡性循環(huán)，極不利于醫(yī)療制藥經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。由此，結(jié)合企業(yè)自身的基本條件和所產(chǎn)廢水的基本特點(diǎn)，分析和選擇適合的廢水處理工藝，有助于推動(dòng)企業(yè)和相關(guān)行業(yè)向著更高效、更長(zhǎng)遠(yuǎn)的方向發(fā)展。

1關(guān)于醫(yī)藥化工廢水的概述

我國(guó)醫(yī)藥化工企業(yè)生產(chǎn)的藥品種類繁多，除了我國(guó)本土的中草藥，還包含抗生素、有機(jī)藥物和無機(jī)藥物。需求量和生產(chǎn)工藝的差異使得幾大類藥物的產(chǎn)量也各有差異，最終工藝廢水的成分更是復(fù)雜多變。以生產(chǎn)工藝為切入點(diǎn)，藥物的生產(chǎn)工藝主要分為生物制藥和化學(xué)制藥，生物制藥是以糧食為源材料進(jìn)行有機(jī)發(fā)酵和提煉，化學(xué)制藥是依靠化學(xué)反應(yīng)完成制藥?；瘜W(xué)制藥的藥品制造工藝精細(xì)，各類藥品所含的輔料眾多，產(chǎn)量較大且回收率很低，隨之便會(huì)產(chǎn)生大量醫(yī)療廢料，同時(shí)在制藥反應(yīng)過程中也會(huì)有很多的副產(chǎn)物，在化工制藥的前期、中期和后期階段的醫(yī)療廢料都會(huì)出現(xiàn)在廢水中，廢水中可能含有高濃度的酸、堿物質(zhì)或者高濃度的有機(jī)物等，更甚者可能存在具有毒性的綜合性物質(zhì)。無機(jī)鹽、COD、BOD5和有害物質(zhì)等充斥在廢水中，這在很大程度上提高了污水處理的難度和精細(xì)度，要根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的不同，對(duì)廢水進(jìn)行分質(zhì)、分類，并有針對(duì)性地給予科學(xué)的廢水處理工藝，才能保障企業(yè)污水處理和排放符合國(guó)家規(guī)定的工業(yè)水污染物的合格標(biāo)準(zhǔn)。醫(yī)藥化工企業(yè)的廢水的來源主要分為以下幾種。

1.1生產(chǎn)工藝廢水

指的是制藥過程中產(chǎn)生的廢水，這也是企業(yè)工業(yè)廢水的主要組成部分，其中包含混裝制劑廢水、提取類廢水、中藥類廢水、發(fā)酵類廢水、生化工程類廢水、化學(xué)合成類廢水幾大類，這也是廢水處理難度最大的部分。

1.2設(shè)備沖洗廢水

在制藥過程中需要對(duì)制藥設(shè)備進(jìn)行定期沖洗，沖洗設(shè)備產(chǎn)生的廢水和沖洗地面的廢水，也是工業(yè)廢水的組成之一。

1.3設(shè)備冷卻水

許多消毒設(shè)備、制冷設(shè)備和水循環(huán)系統(tǒng)等需要冷卻工藝，期間會(huì)產(chǎn)生冷卻廢水。

1.4生活污水

這部分廢水主要由工作人員生活起居產(chǎn)生。這類廢水的處理工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。

2醫(yī)藥化工廢水的處理原則

1）嚴(yán)格保證生產(chǎn)和排放的聯(lián)動(dòng)性，結(jié)合每次生產(chǎn)活動(dòng)的工藝流程和污水排放標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)廢料和廢水進(jìn)行分流分質(zhì)，堅(jiān)決杜絕廢水出現(xiàn)滲漏、污水外泄等安全事故的發(fā)生，嚴(yán)格把控生產(chǎn)工藝末端的污水排放管理。2）加強(qiáng)廢水處理水平和經(jīng)濟(jì)化指標(biāo)的雙向達(dá)標(biāo)?；卺t(yī)藥化工廢水的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，要強(qiáng)化對(duì)醫(yī)藥廢水的預(yù)處理工作，通過科學(xué)的預(yù)處理可以進(jìn)一步提升有機(jī)物的可生化比例，有利于推動(dòng)后期的生化系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。針對(duì)不同階段和不同工藝廢水的基本特點(diǎn)，對(duì)廢水進(jìn)行清污和分流，并有針對(duì)性地選用性價(jià)比和可實(shí)施性更高的污水處理工藝，可以減少污水處理過程中對(duì)其他環(huán)節(jié)的不利影響，實(shí)現(xiàn)工藝的最優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)施，促進(jìn)污水處理和經(jīng)濟(jì)成本的雙向保障。

3醫(yī)藥化工企業(yè)常用的廢水處理方法

工業(yè)廢水的治理根據(jù)環(huán)境和工藝的不同，治理方法各異，究其類別，主要分為化學(xué)法、物理法、生物法，還有物理化學(xué)結(jié)合法幾大類。

3.1化學(xué)法

3.1.1酸堿中和法該方法適用于廢水中含有大量的酸性或者堿性物質(zhì)的廢水處理，廢水中含酸性較高，應(yīng)用堿性物質(zhì)中和，同理，廢水含堿較高，應(yīng)用酸性物質(zhì)中和，從而使廢水最終呈現(xiàn)中性狀態(tài)，方便進(jìn)一步處理。3.1.2氧化劑氧化法通過應(yīng)用適量的氧化劑，可以使廢水中的污染物質(zhì)完成轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化有害物質(zhì)。過程中所應(yīng)用的氧化劑諸多，例如過氧化氫、臭氧等。其中芬頓氧化就是應(yīng)用過氧化氫完成醇、酯類有機(jī)物的無機(jī)化轉(zhuǎn)換，該種氧化法的應(yīng)用范圍廣泛。3.1.3混凝劑混凝法該種方法是利用混凝劑的膠結(jié)特性，通過向醫(yī)藥化工廢水中注入適量混凝劑，使之與廢水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并最終形成聚集性的膠狀物體。在反應(yīng)過程中，將廢水中難以沉淀和降解的物質(zhì)集中起來，之后再通過基礎(chǔ)的沉淀法和過濾法，就可以輕松地去除大部分污染物。3.1.4焚燒氧化法焚燒是處理污染物質(zhì)的重要手段。于醫(yī)藥化工廢水而言，焚燒法是行之有效的污水處理法。通過焚燒可以去除醫(yī)藥廢水中的諸多有機(jī)物成分，特別是針對(duì)有機(jī)物含量較高或者內(nèi)含高濃度無機(jī)鹽的醫(yī)藥化學(xué)廢水處理。焚燒氧化需要在氧氣含量較為充足的環(huán)境中進(jìn)行，在廢水中有機(jī)物的燃燒過程中完成氧化反應(yīng)，繼而形成二氧化碳和水等對(duì)環(huán)境沒有污染的氣體物質(zhì)。焚燒氧化法可以解決微生物降解難度較大的廢水處理難題，其應(yīng)用范圍也相對(duì)廣泛。

3.2物理法

3.2.1蒸餾法。蒸餾法是根據(jù)物理學(xué)中的熱力學(xué)，對(duì)混合液體進(jìn)行加熱分離，通過蒸餾法有效分離廢水中的有用部分和無用部分，然后完成細(xì)節(jié)劃分和處理。3.2.2沉淀法。沉淀法是最基礎(chǔ)的物理處理方式，通過重力的作用使污染物分成懸浮和沉淀兩種狀態(tài)，該種方法主要針對(duì)懸浮污染物，通過沉淀后分離出懸浮污染物質(zhì)，繼而對(duì)懸浮物進(jìn)行下一步處理。3.2.3過濾法。過濾法是廢水處理中相對(duì)簡(jiǎn)單和基礎(chǔ)的處理方法。該種處理方法可以將廢水中的大體積懸浮物質(zhì)篩離出來，通過水過濾，為之后的進(jìn)一步處理打好基礎(chǔ)。

3.3生物法

3.3.1好氧處理法。好氧處理廢水法就是通過往廢水中注入空氣，在廢水的水下環(huán)境中形成好氧菌落，借助好氧菌分解清除廢水中可分解的膠狀物和其他附著物。3.3.2厭氧處理法。由于醫(yī)療廢水中的氧氣含量較少，此時(shí)利用厭氧菌完成物質(zhì)分解是最合適的。因?yàn)閰捬跫?xì)菌是一種可以生存在缺氧環(huán)境或者無氧環(huán)境里的細(xì)菌類型。普通細(xì)菌無法分解的有機(jī)物，可以利用厭氧細(xì)菌完成降解任務(wù)，最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳、甲烷等物質(zhì)。厭氧細(xì)菌法是針對(duì)高濃度有機(jī)廢水處理應(yīng)用范圍較廣的處理方法。

3.4物理化學(xué)法

結(jié)合物理和化學(xué)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，形成了物理化學(xué)法，物理化學(xué)法利用物質(zhì)之間的交換轉(zhuǎn)移和變化，促進(jìn)污染物質(zhì)更加迅速、更加徹底的清除。該種處理方法的成本略高，但是環(huán)保性更佳。常用的物理化學(xué)法分別有膜分離法、離子交換法、萃取法等。

4醫(yī)藥化工廢水的處理工藝分析

4.1含鹽污水預(yù)處理

針對(duì)含鹽量較高的污水，不能直接采用常規(guī)的生物處理法的操作程序，因?yàn)檫^高的含鹽濃度容易對(duì)生化細(xì)菌的細(xì)胞造成超負(fù)荷的滲透壓，加之鹽分過濃會(huì)破壞微生物細(xì)胞活性，無法正常地完成細(xì)菌分解。所以先要針對(duì)污水進(jìn)行鹽脫離處理，之后再進(jìn)行常規(guī)的生化處理。廢水的脫鹽方法主要分為以下幾類：（1）蒸餾法，通過加熱汽化可以形成較為純凈的蒸餾水，蒸餾處理法的應(yīng)用往往受廢水含鹽量的限制程度較小，從低至幾百毫克每升到高至幾萬(wàn)毫克每升都可以，相對(duì)而言，針對(duì)超高鹽含量的廢水，蒸餾方法的脫鹽效果和能耗更具優(yōu)勢(shì)。（2）膜分離法，這種脫鹽方式的精度較高，利用其較小的分子量?jī)?yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)濾膜脫鹽，同時(shí)反滲透工藝可以幾乎脫離出全部鹽分。經(jīng)過膜分離方法，有效脫除無機(jī)鹽和有機(jī)物，濃縮和脫鹽同步進(jìn)行，提高了有機(jī)物的處理效率和處理水平。目前，膜分離的污水處理法在行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟。

4.2含高濃度有機(jī)物污水預(yù)處理

制藥過程中產(chǎn)生的諸多有機(jī)物質(zhì)摻雜在廢水中，由于其中的有機(jī)物質(zhì)類別多樣，混合在污水中無法實(shí)現(xiàn)完全分離和分別治理。針對(duì)不同有機(jī)污染物的特點(diǎn)其處理方式也各有差異，從經(jīng)濟(jì)層面上講，針對(duì)高濃度有機(jī)廢水的復(fù)雜性處理，需要大量的資金投入作為支撐。在實(shí)踐過程中，醫(yī)藥化工行業(yè)發(fā)掘探索出結(jié)合鐵碳微電解法、芬頓氧化法以及混凝沉淀法三種工藝的高濃度有機(jī)物廢水處理方法，經(jīng)過多次試驗(yàn)和處理實(shí)踐，充分驗(yàn)證了該項(xiàng)技術(shù)的可實(shí)施性。其反應(yīng)原理主要是利用催化劑和氧化劑，配合光、電及超聲波等，形成活躍的自由基。之后，自由基在污染物中的有機(jī)成分中充分結(jié)合、轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)換和斷鍵，改變?cè)械拇蠓肿佑袡C(jī)污染物質(zhì)狀態(tài)，縮小分子組成，通過降解，降低原有有機(jī)物的污染程度和毒害程度，使之成為低害或者無害的物質(zhì)。值得一提的是，經(jīng)過鐵碳微電解技術(shù)，結(jié)合芬頓氧化技術(shù)處理后的廢水的pH較低，而且污水懸浮物指標(biāo)較高，在這種酸度較高的水環(huán)境下，在未經(jīng)過酸堿中和和混凝沉淀等工序前，不能直接給予生物分解處理。為了保證后續(xù)生化環(huán)節(jié)的正常進(jìn)行，要對(duì)廢水投放堿性溶液來中和廢水的酸性，同時(shí)，為了降低懸浮物指標(biāo)，要通過混凝沉淀池配合混凝劑、助凝劑等藥劑完成懸浮物吸附和溶解。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，應(yīng)用復(fù)合式聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺混凝劑投放到混凝沉淀池，通過攪拌，可以強(qiáng)化絮凝效果，同時(shí)還可以吸附絮凝可溶性COD。

4.3生化處理

生化處理主要是借助生物界中微生物的分解力量，來達(dá)成對(duì)污水的分解和轉(zhuǎn)化。生化處理的對(duì)象主要是針對(duì)污水水下可降解性有機(jī)物，按照有機(jī)物的類型以及菌種的不同，涉及的處理工藝也不同。根據(jù)水下反應(yīng)環(huán)境的氧氣參與度，主要分為厭氧菌生物處理法和好氧菌生物處理法。好氧菌生物處理法主要是利用好氧菌和兼性菌在水體內(nèi)形成良性分解環(huán)境，加速原水的污染物降解。反之，厭氧菌生物處理法，在生物反應(yīng)過程中，必須要做到與氧氣隔絕，通過厭氧菌和兼性菌的微生物反應(yīng)，完成降解任務(wù)。具體到醫(yī)藥化工企業(yè)的污水處理實(shí)踐中，針對(duì)生活廢水、雨水等中低濃度廢水，可以采用好氧菌處理法。另外，對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)過程中形成的工藝廢水多先采用厭氧菌處理方法，之后再配合好氧菌分解處理，使有機(jī)物的分解更加徹底。特殊的制藥工藝可能會(huì)產(chǎn)生較難降解的工業(yè)廢水，可以先應(yīng)用缺氧水解酸化法，對(duì)廢水中的氨氮有機(jī)物進(jìn)行反硝化處理，同時(shí)分解污水中的懸浮物，提高有機(jī)物的可降解程度，再配合好氧菌分解處理，使處理過的工業(yè)廢水最終達(dá)到行業(yè)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。厭氧工藝和好氧工藝的優(yōu)勢(shì)各有千秋，在我國(guó)的化工醫(yī)藥制造行業(yè)，為了進(jìn)一步提升化工廢水的排放指標(biāo)，往往會(huì)在厭氧工藝實(shí)施后，將缺氧水段和好氧水段進(jìn)行串聯(lián)。在缺氧水段通過菌體反應(yīng)分解形成有機(jī)酸物質(zhì)，降低了有機(jī)物的分子體積，同時(shí)有效轉(zhuǎn)化了部分不可溶解的有機(jī)物。經(jīng)過缺氧環(huán)境處理的物質(zhì)再流經(jīng)好氧池進(jìn)行生化處理，從根本上提升了污水的可生化比例和污水處理效率。

4.4回用工藝

針對(duì)化工制藥企業(yè)的污水回用工藝的探索，有利于水資源的重復(fù)再利用，有助于立體循環(huán)經(jīng)濟(jì)的形成。針對(duì)化工制藥企業(yè)的廢水的基本性質(zhì)，對(duì)于水資源的循環(huán)處理再利用，主要是針對(duì)濃度較低的廢水，例如生活廢水等。臭氧活性炭吸附工藝是目前廢水回用的應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)類型。臭氧（O3）作為兼顧消毒功能和氧化功能的有機(jī)體，結(jié)合活性炭的吸附功能可以有效緩解水中的異味和微型污染物質(zhì)等，該種廢水回用處理方法在歐洲已經(jīng)得到實(shí)踐和應(yīng)用，也稱之為生物活性炭法。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)表明，臭氧可以利用自身強(qiáng)大的氧化能力，在不添加生物制劑和化學(xué)藥劑的前提下，對(duì)水體實(shí)現(xiàn)深度脫色。另外對(duì)于水質(zhì)的渾濁度，臭氧活性炭同樣具備較強(qiáng)的吸附功能，有效降低水質(zhì)的渾濁度。臭氧活性炭的污水回用處理法，最值得關(guān)注的是對(duì)水質(zhì)中的氨氮等污染物的處理，氨氮是水環(huán)境污染的重要標(biāo)志，而且其自身具備較大的毒性，有致畸和致癌的風(fēng)險(xiǎn)。臭氧活性炭處理法可以通過臭氧的氧化功能將氨氮氧化成硝酸根離子，通過沙濾池的生物硝化和代謝同化，基本可以達(dá)到40%的消除比例。廢水中還存在著鐵錳等元素，水中的鐵和錳以氧化狀態(tài)存在，臭氧針對(duì)水中鐵錳等無機(jī)物的清除，首先可以借助自身的氧化功能對(duì)鐵錳離子進(jìn)行氧化，接著曝氣可以有效去除鐵錳成分。當(dāng)水體存在多種有機(jī)物與鐵錳混合時(shí)，臭氧的基礎(chǔ)氧化功能不足以實(shí)現(xiàn)去除鐵錳的目標(biāo)，此時(shí)應(yīng)當(dāng)借助臭氧的強(qiáng)氧化劑，得以去除污水中的大部分鐵錳成分。根據(jù)與某化工制藥企業(yè)所在城市的雜用水水質(zhì)的對(duì)比試驗(yàn)表明，應(yīng)用臭氧活性炭處理過的低濃度廢水，最終出水的各項(xiàng)指標(biāo)低于中水回用的合格標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)如表1所示。最終得出結(jié)論，利用臭氧活性炭工藝處理醫(yī)藥化工企業(yè)的低濃度廢水，最終出水符合廢水的回用要求。

5結(jié)束語(yǔ)

醫(yī)藥化工企業(yè)在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)要兼顧社會(huì)效益，密切關(guān)注企業(yè)內(nèi)部的廢水處理工作，結(jié)合企業(yè)的自身發(fā)展條件和所產(chǎn)廢水特點(diǎn)，發(fā)掘、選擇科學(xué)的廢水處理工藝，改善工業(yè)廢水污染的境況，以促進(jìn)企業(yè)自身和整個(gè)社會(huì)的和諧可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]錢江枰，周旻昀.醫(yī)藥化工廢水處理技術(shù)的應(yīng)用分析[J].浙江化工，2021，52（06）：43-45.

[2]余薇.醫(yī)藥化工廢水處理工藝分析[J].山西化工，2019，39（02）：188-190.

[3]李雨恒.醫(yī)藥化工廢水處理技術(shù)應(yīng)用問題與應(yīng)對(duì)[J].科技風(fēng)，2018（06）：144.

作者:楊永豐 單位:南京正大天晴制藥有限公司