製藥工業廢水主要包括抗生素生產廢水和合成藥物生產廢水。製藥工業廢水主要包括抗生素生產廢水、合成藥物生產廢水、中成藥生產廢水、洗滌水、以及各種製劑工序產生的洗滌廢水四類。廢水俱有成分複雜、有機物含量高、毒性大、色度深、含鹽量高，特別是可生化性差、間歇排放等特點，是一種難以處理的工業廢水。隨著我國製藥工業的發展，製藥廢水逐漸成為重要的污染源之一。
1.製藥廢水處理方法
製藥廢水的處理方法可概括為：物理化學處理、化學處理、生化處理以及各種方法的組合處理，每種處理方法都有各自的優點和缺點。
物理和化學處理
根據製藥廢水的水質特點，需要採用物化處理作為生化處理的預處理或後處理製程。目前採用的物化處理方法主要有混凝、氣浮、吸附、吹脫氨、電解、離子交換和膜分離等。
凝血
此技術是國內外廣泛應用的水處理方法，廣泛應用於醫療廢水的預處理和後處理，如在中藥廢水中多選用硫酸鋁、聚合硫酸鐵等。高效混凝處理的關鍵是正確選擇並投加性能優異的混凝劑。近年來，混凝劑的發展方向由低分子轉變為高分子聚合物、由單一組分向複合功能化[3]。劉明華等[4]採用高效複合絮凝劑F-1處理pH為6.5、絮凝劑投加量為300 mg/L的廢液，COD、SS及色度去除率分別為69.7%、96.4%及87.5%。
氣浮
氣浮處理一般包括曝氣氣浮、溶氣氣浮、化學氣浮、電解氣浮等多種形式。新昌製藥廠採用CAF渦流氣浮裝置對製藥廢水進行預處理。在藥劑選擇適當的條件下，COD平均去除率約為25%。
吸附法
常用的吸附劑有活性碳、活性煤、腐植酸、吸附樹脂等。武漢健民製藥廠採用粉煤灰吸附-二級好氧生物處理製程處理廢水，結果表明，吸附預處理COD去除率為41.1%，BOD5/COD比值有所提高。
膜分離
膜技術包括逆滲透、奈米過濾和纖維膜，用於回收有用物質並減少整體有機物排放。該技術的主要特點是設備簡單、操作方便、無相變和化學變化、處理效率高且節能。 Juanna等人利用奈米濾膜分離肉桂黴素廢水，發現林可黴素對廢水中微生物的抑製作用降低，肉桂黴素得以回收。
電解
此方法具有效率高、操作簡單等優點，且電解脫色效果好，李英[8]對核黃素上清液進行電解預處理，COD、SS和色度的去除率分別達71%、83%和67%。
化學處理
採用化學方法時，某些藥劑的過量使用容易造成水體的二次污染。因此，設計前應做好相關的實驗研究工作。化學方法包括鐵炭法、化學氧化還原法（Fenton試劑、H2O2、O3）、深度氧化技術等。
鐵碳法
工業運作表明，採用鐵碳作為製藥廢水的預處理步驟，可大幅提高出水的可生化性。樓茂興採用鐵碳-微電解-厭氧-好氧-氣浮組合處理方法，處理紅黴素、環丙沙星等醫藥中間體廢水，鐵碳處理後COD去除率為20%，最終出水符合國家《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準。
芬頓試劑處理
亞鐵鹽與H2O2的組合稱為Fenton試劑，能有效去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物。隨著研究的深入，紫外光(UV)、草酸根(C2O42-)等被引入Fenton試劑中，大大增強了氧化能力。以TiO2為催化劑，9W低壓汞燈為光源，以Fenton試劑處理製藥廢水，脫色率為100%，COD去除率為92.3%，硝基苯化合物由8.05mg/L降至0.41mg/L。
氧化
此方法可提高廢水的可生化性，且對COD有較好的去除率。例如，對Balcioglu等3個抗生素廢水進行臭氧氧化處理，結果表明，廢水經臭氧化處理後，不僅提高了BOD5/COD比值，而且COD去除率在75%以上。
氧化技術
又稱高級氧化技術，匯集了現代光、電、聲、磁、材料等學科的最新研究成果，包括電化學氧化、濕式氧化、超臨界水氧化、光催化氧化和超音波降解等技術。其中，紫外光催化氧化技術具有新穎、高效、對廢水無選擇性等優點，特別適用於不飽和烴的降解。與紫外線、加熱、加壓等處理方法相比，超音波處理有機物更直接，所需設備更少，作為一種新型的處理方式，越來越受到人們的重視。肖光全等[13]以超音波-好氧生物接觸法處理製藥廢水，超音波處理時間60s，功率為200W，廢水COD總去除率可達96%。
生化處理
生化處理技術是目前應用較廣泛的製藥廢水處理技術，包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧-厭氧組合法。
好氧生物處理
由於製藥廢水大多為高濃度有機廢水，好氧生物處理時一般需對原液進行稀釋，因此動力消耗較大，廢水無法進行生化處理，生化處理後難以直接達標排放，因此單獨採用好氧生物處理的方法較少，需進行一般的預處理。常用的好氧生物處理方法有活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法（AB法）、接觸氧化法、序批式活性污泥法（SBR法）、循環活性污泥法（CASS法）等。
深井曝氣法
深井曝氣屬於高速活性污泥法。此法氧利用率高、佔地面積小、處理效果好、投資少、運轉費用低、無污泥膨脹、污泥產量少。另外，其保溫效果好，處理不受氣候條件影響，可以確保北方地區冬季污水處理的效果。東北製藥廠高濃度有機廢水經深井曝氣池生化處理後，COD去除率達92.7%，可見處理效率很高，對下一步處理極為有利，起決定性的作用。
AB法
AB法屬於超高負荷活性污泥法，AB製程對BOD5、COD、SS、磷、氨氮的去除率普遍高於常規活性污泥法，其突出優點是A段負荷高，抗衝擊負荷能力強，對pH值和毒性物質的緩衝作用大，特別適合處理濃度高、水質水量變化大的污水。楊軍石等採用水解酸化-AB生物法處理抗生素廢水，製程流程短，節能，處理成本低於同類廢水的化學絮凝-生物處理法。
生物接觸氧化
此技術綜合了活性污泥法和生物膜法的優點，具有容積負荷高、污泥產量低、抗衝擊能力強、製程運作穩定、管理方便等優點。許多計畫採用兩段法，旨在不同階段馴化優勢菌種，充分發揮不同微生物族群之間的協同作用，提升生化效果與抗衝擊能力。工程上常採用厭氧消化酸化作為預處理步驟，以接觸氧化製程處理製藥廢水。哈爾濱北方製藥廠採用水解酸化-兩段生物接觸氧化製程處理製藥廢水，運作結果表明，處理效果穩定，製程組合合理。隨著此製程技術的逐漸成熟，應用領域也更加廣泛。已
SBR法
SBR法具有抗衝擊負荷能力強、污泥活性高、構造簡單、不需回流、操作靈活、佔地面積小、投資省、運轉穩定、基質去除率高、反硝化除磷效果好等優點，尤其適用於處理波動性廢水。 SBR製程處理製藥廢水的試驗表明，曝氣時間對該製程的處理效果影響很大；缺氧段的設置，特別是厭氧、好氧的重複設計，可明顯改善處理效果；SBR強化PAC處理工藝，可明顯提高系統的去除效果。近年來，該製程日趨完善，在製藥廢水的處理中得到廣泛的應用。
厭氧生物處理
目前國內外高濃度有機廢水處理主要以厭氧法為主，但單獨厭氧法處理後出水COD仍較高，一般需進行後處理(如好氧生物處理)。目前仍需加強高效能厭氧反應器的開發設計，以及對運作條件的深入研究。在製藥廢水處理中應用較成功的有上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧複合床(UBF)、厭氧折流板反應器(ABR)、水解等。
UASB法案
UASB反應器具有厭氧消化效率高、結構簡單、水力停留時間短、無需單獨設置污泥回流裝置等優點。 UASB用於處理卡那黴素、氯黴素、VC、SD、葡萄糖等製藥生產廢水時，通常要求SS含量不太高，才能保證COD去除率在85%～90%以上。兩級串聯UASB的COD去除率可達90%以上。
UBF方法
購買Wenning等對UASB和UBF進行了比較試驗，結果顯示UBF具有傳質分離效果好、生物質及生物種類多樣、處理效率高、運作穩定性強的特性。氧生物反應器。
水解和酸化
水解池全稱為水解逆流污泥床（HUSB），是一種改良型UASB。與全工藝厭氧池相比，水解池具有以下優點：無需密封、無需攪拌、無需三相分離器，降低了成本，便於維護；能將污水中的大分子和難生物降解的有機物降解為小分子易生物降解的有機物，提高了原水的可生物降解性；反應速度快，池體容積小，基建量少，減少了污泥建量。近年來，水解-好氧製程在製藥廢水處理中已廣泛應用。例如，某生物製藥廠採用水解酸化-兩級生物接觸氧化製程處理製藥廢水，運作穩定，有機物去除效果顯著，COD、BOD5、SS和SS的去除率分別為90.7%、92.4%和87.6%。
厭氧-好氧組合處理工藝
由於單獨的好氧處理或厭氧處理不能滿足要求，採用厭氧-好氧、水解酸化-好氧等組合工藝，提高了廢水的可生化性、抗衝擊性、投資成本和處理效果，因其具有單一處理方法所不具備的性能，在工程實踐中得到廣泛的應用。例如，某藥廠採用厭氧-好氧製程處理製藥廢水，BOD5去除率為98%，COD去除率為95%，處理效果穩定。採用微電解-厭氧水解-酸化-SBR製程處理化學合成製藥廢水，結果表明，整個系列製程對廢水水質水量變化具有較強的抗衝擊能力，COD去除率可達86%～92%，是處理製藥廢水的理想製程選擇。 ——催化氧化——接觸氧化製程。當進水COD為12 000mg/L左右時，出水COD小於300mg/L；以生物膜法-SBR法處理難生物降解製藥廢水，COD去除率可達87.5%~98.31%，遠高於單獨使用生物膜法和SBR法的處理效果。
此外，隨著膜技術的不斷發展，膜生物反應器（MBR）在製藥廢水處理的應用研究逐漸深入。 MBR融合了膜分離技術和生物處理的特點，具有容積負荷高、抗衝擊能力強、佔地面積小、剩餘污泥少等優點。採用厭氧膜生物反應器製程處理COD為25 000 mg/L的醫藥中間體醯氯廢水，系統COD去除率維持在90%以上，首次利用專性菌降解特定有機物的能力。採用萃取式膜生物反應器處理含3,4-二氯苯胺的工業廢水，HRT為2 h，去除率達99%，獲得了理想的處理效果。儘管存在膜污染問題，但隨著薄膜技術的不斷發展，MBR將在製藥廢水處理領域得到更廣泛的應用。
2、製藥廢水處理流程及選擇
製藥廢水的水質特性決定了大多數製藥廢水無法單獨進行生化處理，因此在生化處理之前必須進行必要的預處理。一般應設置調節池，調節水質及pH值，並依實際情況採用物化或化學方法作為預處理工藝，降低水中的SS、鹽度及部分COD，減少廢水中的生物抑制物質，提高廢水的可降解性，以利於後續廢水的生化處理。
預處理後的廢水可依其水質特點，採用厭氧和好氧工藝進行處理。若出水要求較高，則應在好氧處理程序後繼續進行好氧處理程序。具體製程的選擇應綜合考慮廢水性質、製程處理效果、基礎建設投資、運作維護等因素，確保製程可行且經濟。整個工藝路線為預處理—厭氧—好氧—（後處理）的組合工藝。採用水解吸附—接觸氧化—過濾的組合製程處理含人工胰島素的綜合製藥廢水。
3.製藥廢水中有用物質的回收利用
在製藥業推行清潔生產，提高原料利用率、中間產品及副產品的綜合回收率，透過技術改造，減少或消除生產過程中的污染。由於一些製藥生產流程的特殊性，廢水中含有大量可回收的物料，對於此類製藥廢水的處理，首先要加強物料回收和綜合利用。對於銨鹽含量高達5%～10%的醫藥中間體廢水，採用固定刮膜蒸發濃縮結晶，回收質量分數約30%的(NH4)2SO4和NH4NO3，作為肥料使用或回用。經濟效益明顯；某高科技藥廠採用吹掃法處理甲醛含量極高的生產廢水，甲醛氣體回收後可配製成甲醛試劑或作為鍋爐熱源燃燒。透過甲醛回收，可實現資源的永續利用，處理站的投資成本可在4～5年內收回，實現環境效益與經濟效益的統一。但一般製藥廢水成分複雜，回收難度高，回收製程複雜，成本高。因此，先進且有效率的綜合污水處理技術是徹底解決污水問題的關鍵。
4 結論
關於製藥廢水的處理已有很多報告，但由於製藥業原料、製程的多樣性，廢水水質差異很大，因此，目前尚無成熟統一的製藥廢水處理方法，選擇何種製程路線取決於廢水的性質。根據廢水的特點，一般需進行預處理，提高廢水的可生化性，初步去除污染物，然後再與生化處理結合。目前，研發經濟有效的複合水處理裝置是亟待解決的問題。
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摘自百度。
發佈時間：2022年8月15日