制藥工業廢水的特點及處理技術

　　醫藥化工制藥工業廢水的特點及處理技術郭會燦（石家莊職業技術學院化學工程系，河北石家莊050081）前處理制藥工業廢水技術可分為生物處理技術、物化處理技術和化學處理技術。

　　隨著醫藥工業的發展，制藥廢水已成為嚴重的污染源之一。由于藥物品種繁多，在制藥生產過程中，需使用多種原料，生產工藝又較復雜，因而廢水組成也十分復雜。如何處理該類廢水是當今環境保護的一個難題。

　　制藥工業按生產工藝過程主要可分為生物制藥和化學制藥兩種，相應的制藥工業廢水也可分為生物制藥廢水和化學制藥廢水兩大類。每類工業廢水有各自的特點和處理方法。

　　1生物制藥廢水的種類及特點發酵類生物制藥的過程是將微生物產生的次級代謝產物積累、分離、提取及純化的過程。主要產物包括抗生素類、維生素類、氨基酸類、有機酸類、酶類等藥物。

　　1.1種類1.1.1主生產過程排水此類排水是*主要的一類廢水，包括廢濾液、廢母液、其它母液、溶劑回收殘液等。該廢水濃度高、酸堿性和溫度變化大，藥物殘留是此類廢水*顯著的特點，雖然水量不是很大，但是其中污染物含量高，對全部廢水中的COD貢獻比例大，處理難度大。

　　1.1.2輔助過程排水該類廢水包括工藝冷卻水、動力設備冷卻水、循環冷卻水系統排污、去離子水設備過程排水等。此類廢水污染物濃度低、量大、季節性強、企業間差異大，是近年來企業節水的目標。

　　1.1.3沖洗水該類廢水包括容器設備沖洗水、過濾設備沖洗水、樹脂柱沖洗水、地面沖洗水等。其中過濾設備沖洗水污染物濃度高，主要是懸浮物，如果控制不當，也會成為重要污染源；樹脂柱沖洗水水量較大，初期沖洗水污染物濃度高，并且酸堿性變化大，也是一類重要廢水。

　　1.2特點⑴排水點多，高、低濃度廢水單獨排放，有利于清污分流。

　　高濃度廢水間歇排放，酸堿性和溫度變化大，需要較大的收集和調節裝置。

　　污染物濃度高。廢濾液、廢母液等高濃度廢液的COD濃度一般為104mg/L. C/N比低。發酵過程中為滿足發酵微生物次級代謝過程的特定要求，一般控制生產發酵的C/N為4：1左右，這樣廢發酵液中的BOD/N―般在1~4之間，與廢水處理微生物的營養要求相差甚遠，嚴重影響微生物的生長與代謝，不利于提高廢水生物處理的負荷和效率。

　　含氮量高。主要以有機氮和氨態氮的形式存在，發酵廢水經生物處理后氨氮指標往往不理想，并在一定程度上影響COD的去除。

　　硫酸鹽濃度高。硫酸銨是發酵的氮源之一，硫酸是提煉和精制過程中重要的pH值調節劑，大量使用的硫酸銨和硫酸，造成很多發酵制藥廢水中硫酸鹽濃度高，給廢水厭氧處理帶來困難。

　　廢水中含有微生物難以降解，甚至對微生物有抑制作用的物質。破乳劑、消泡劑、黃血鹽、草酸鹽、殘余抗生素及其降解物等，這些物質達到一定濃度會對微生物產生抑制作用。

　　發酵生物制藥廢水一般色度較高。

　　2化學制藥廢水的種類及特點化學制藥是利用有機或無機原料通過化學反應制備藥品或中間體的過程。

　　2.1種類2.1.1母液類包括各類結晶母液、轉相母液、吸附殘液等。

　　沖洗廢水包括過濾機械、反應容器、催化劑載體、樹脂、吸附劑等設備及材料的洗滌水。

　　回收殘液包括溶劑回收殘液、副產品回收殘液等。

　　2.2特點濃度高，廢水中參與的反應物、生成物、溶劑、催化劑等濃度高，COD濃度值可高達幾十萬mg/L.含鹽量高，無機鹽往往是合成反應的副產物，殘留在母液中。

　　⑶pH值變化大，導致酸水或堿水排放，中和反應的酸堿耗量大。

　　廢水中成分單一，營養源不足，培養微生物困難。

　　―些原料或產物具有生物毒性，或難被生物降解。

　　3制藥廢水處理技術制藥工業廢水通常屬于較難處理的高濃度有機廢水之一，處理方法有生物處理技術、物化處理技術、化學處理技術以及多種方法的組合處理等，各種處理技術具有各自的優勢也存在不足。

　　3.1生物處理技術生物處理技術是目前制藥廢水廣泛采用的處理技術，其中活性污泥是比較成熟的技術之一。采用生物處理技術消除有機污染物是*為經濟的方式，大體上包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧-厭氧等組合方法。

　　3.1.1好氧生物處理由于制藥廢水大多是高濃度有機廢水，進行好氧生物處理時一般需對原液進行稀釋，因此動力消耗大，且廢水可生化性較差，很難直接生化處理后達標排放，所以單獨使用好氧處理的不多，一般需進行預處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、加壓生化法、深井曝氣法、生物接觸氧化法、生物流化床法、氧化溝法。

　　3.1.2厭氧生物處理目前國內外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主，但經單獨的厭氧方法處理后出水COD仍較高，一般需要進行后處理（如好氧生物處理）。目前仍需加強高效厭氧反應器的開發設計及進行深入的運行條件研究。在處理制藥廢水中應用較成功的有復合式厭氧反應器、上流式厭氧污泥床反應器、厭氧膨脹顆粒污泥床反應器等。

　　3.1.3厭氧-好氧組合處理厭氧處理和好氧處理各有優缺點，厭氧工藝能夠承受更高的進水有機物濃度和負荷，能降低運行耗能，且可回收能源，但操作管理比較復雜，出水的COD仍然較高，難以達標排放；好氧處理工藝可以更徹底地降解廢水中的有機物，但高濃度有機廢水直接進行好氧處理時，需要對原廢水進行高倍數的稀釋，同時消耗大量能源。將兩種工藝組合串聯起來，可以發揮各自的優點，彌補不足。厭氧-好氧組合工藝成為了現今處理包括制藥廢水在內的高濃度有機廢水的主流工藝。

　　此種處理技術工藝路線為：前處理-厭氧-好氧（下轉第37頁）1662cm-1處有一強吸收峰，表明有C =O鍵存在；1600~1300cm-1區間有3個較強的峰出現，這是五元雜環噻吩環的框架伸縮吸收帶。2-乙酰噻吩的紅外光譜頻率為671、720、1033、1062、1234、1274、344、416、517、120cm-1.通過比對發現產品譜圖中的吸收峰與資料比較吻合。

　　通過沸點及紅外吸收光譜的測定比較，可以初步確定所得產品就是2-乙酰噻吩。

　　3結論以噻吩和乙酸酐為原料，噻吩與乙酸酐摩爾比為1：1.2，分別用磷酸、磷鎢酸、碘作催化劑合成2-乙酰噻吩。磷酸和碘作催化劑效果較好，產率分別達到77.4%、76.9%，但是產品顏色較深；磷鎢酸催化反應的產率較低，只有67.8%，而產品無色。