1、制藥工業(yè)廢水的處理,組長：張坤,組員：劉忠明、唐文萌、季田羊,六五二一工作室,1,一、制藥廢水行業(yè)的現(xiàn)狀,制藥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機廢水是公認的嚴重環(huán)境污染源之一。我國制藥工業(yè)存在著企業(yè)數(shù)量與生產(chǎn)品種多但規(guī)模小、布局分散的狀況，在生產(chǎn)工程中還存在著原材料投入量大但產(chǎn)出比小、污染突出的問題。2009 年，我國制藥企業(yè)達到6807 家，廢水排放量總量達到52718 萬噸，制藥工業(yè)占全國工業(yè)總產(chǎn)值的1.72%，而制藥廢水占工業(yè)廢水排放總量的2.52%。因此，制藥工業(yè)已被國家環(huán)保規(guī)劃列入重點治理的12 個行業(yè)之一，制藥工業(yè)產(chǎn)生的廢水則成為環(huán)境監(jiān)測治理的重中之重。,制藥產(chǎn)生的污水因其污染物多屬于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、

2、有毒、有害和生物難以降解的有機物質(zhì)，對水體造成嚴重的污染。同時工業(yè)污水還呈明顯的酸、堿性，部分污水中含過高的鹽分藥廠。廢水主要包括抗生素生產(chǎn)廢水、合成藥物生產(chǎn)廢水、中成藥生產(chǎn)廢水以及各類制劑生產(chǎn)過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。其廢水的特點是成分復(fù)雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，特別是生化性很差，且間歇排放，屬難處理的工業(yè)廢水。,1.0 制藥廢水的危害,2,3,二、藥品生產(chǎn)過程排放的廢水分為四類,生產(chǎn)過程排水：如廢濾液、廢母液等,輔助過程排水：如工藝冷卻水等,沖洗水：如設(shè)備、地面沖洗水等,生活污水：與企業(yè)的人數(shù)有關(guān)，不是主要廢水,1,4,3,2,4,結(jié)合制藥生產(chǎn)工藝和排污特點，可將制藥

3、廢水分為生物發(fā)酵類、化學(xué)合成類、提取類、生物工程類、中藥類及混裝制劑類廢水。,三、制藥廢水的分類與特征,3.1 發(fā)酵類制藥廢水,發(fā)酵類制藥生產(chǎn)工藝及污水來源,廢水主要來源于發(fā)酵、過濾、提取過程以及精制過程產(chǎn)生的工藝廢水、 沖洗水，以及溶劑回收工序產(chǎn)生的高濃度有機廢水、地面沖洗水和循環(huán) 水等。,5,3.2 化學(xué)合成制藥廢水,化學(xué)合成制藥生產(chǎn)工藝及污水來源,化學(xué)制藥的反應(yīng)過程千差萬別，因此排水點無法統(tǒng)一概括，大致上包括母液類廢水、沖洗廢水、回收殘液、輔助過程排水以及生活污水等部分。,6,3.3 提取類制藥廢水,廢水主要來源于原料清洗廢水、提取廢水、蒸汽冷凝水、精制廢水、設(shè)備清洗水、地面清洗水等部分

4、。,7,3.4 生物工程類制藥廢水,廢水來源于生產(chǎn)工藝廢水、實驗室廢水、實驗動物廢水，生產(chǎn)工藝廢水包括微生物發(fā)酵廢液、提取純化工序所產(chǎn)生的廢液或殘余液、發(fā)酵罐排放的洗滌廢水等。,產(chǎn)品產(chǎn)量小，水量小，但具有環(huán)境生物安全隱患。,3.5 混裝制劑類制藥廢水,廢水來源主要包括水劑生產(chǎn)線洗瓶、純水制備過程產(chǎn)生的酸堿廢水，生產(chǎn)設(shè)備及包裝容器洗滌水，廠房地面沖洗水。,廢水水質(zhì)較簡單，屬中低濃度有機廢水。,3.6 中藥類制藥廢水,廢水來源于下腳料廢液清洗水，提取工段廢水，設(shè)備清洗水，輔助工段的清洗水。,水質(zhì)成分較復(fù)雜，溶解性物質(zhì)、膠體和固體物質(zhì)的濃度都很高；COD、SS濃度高，易于生物處理；水量間歇排放，水質(zhì)

5、波動較大，pH值經(jīng)常變化；排放廢水的溫度較高，帶有顏色和中藥氣味。,8,目前制藥廢水采用的處理技術(shù)主要包括化學(xué)法、物理化學(xué)法、好氧生物法、厭氧生物法等多種方法。,四、 制藥廢水處理技術(shù)及工藝介紹,如：,化學(xué)處理，高級氧化技術(shù)、鐵炭法、電解法、Fec法等,物化處理，混凝沉淀法、氣浮法、膜分離法等,生化處理，厭氧法、好氧法、厭氧好氧聯(lián)合法等,新型處理，微波處理法、超聲波處理法等,9,4.1 混凝沉淀法,該技術(shù)是目前國內(nèi)外普遍采用的一種水質(zhì)處理方法，它被廣泛用于制藥廢水預(yù)處理及后處理過程中，高效混凝處理的關(guān)鍵在于恰當(dāng)?shù)剡x擇和投加性能優(yōu)良的混凝劑。近年來混凝劑的發(fā)展使得混凝方法效過越來越好。,10,4

6、.2 氣浮法,氣浮法通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學(xué)氣浮和電解氣浮等多種形式。在處理制藥廢水的時候，氣浮法一般作為預(yù)處理的手段。,11,4.3 膜分離法,膜技術(shù)包括反滲透、納濾膜和纖維膜。該技術(shù)的主要特點是設(shè)備簡單、操作方便、無相變及化學(xué)變化、處理效率高和節(jié)約能源。通常膜分離法法可回收有用的原料、成品等物質(zhì)，減少有機物的排放總量。,12,4.4 電解法,電解法是一種以改變廢水中有機污染物的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)為目標(biāo)的物化處理技術(shù)，該法兼有氧化、還原和凝聚、氣浮等多方面功能，電解法處理廢水具有高效、易操作等優(yōu)點而得到人們的重視，同時電解法又有很好的脫色效果。采用電解法進行預(yù)處理，COD、SS和色度的去除率

7、均較高。,13,4.5 吸附法,利用多孔性固體吸附廢水中某些污染物，可以對污染物進行回收或去除，常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。,4.6 吹脫法,當(dāng)廢水中氨氮濃度較高時，會對微生物產(chǎn)生抑制作用，制藥工業(yè)廢水中，經(jīng)常采用吹脫法將氨氮進行預(yù)處理，方便后續(xù)生物處理。,4.8 高級氧化技術(shù),主要包括電化學(xué)氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和超聲降解法等。利用反應(yīng)過程中產(chǎn)生的具有強氧化作用的羥基自由基（HO）進行化學(xué)氧化反應(yīng)，可以將大部分物質(zhì)氧化，對COD去除率很高。,4.7 鐵炭法,以Fe-C作為制藥廢水的預(yù)處理步驟，其出水的可生化性可大大提高。,14,4.9 好氧法

8、,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(biāo)排放，所以單獨使用好氧處理的不多，一般需進行預(yù)處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、接觸氧化法、SBR法、CASS法等。,15,4.10厭氧法,目前國內(nèi)外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主，但經(jīng)單獨的厭氧方法處理后出水COD仍較高，一般需要進行后續(xù)處理（如好氧生物處理）。在處理制藥廢水中應(yīng)用較成功的有上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧復(fù)合床(UBF)、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）、水解法等。,16,4.11 厭氧好氧聯(lián)合法,由于單獨的好氧處理或

9、厭氧處理往往不能滿足要求，而厭氧好氧、水解酸化好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現(xiàn)出了明顯優(yōu)于單一處理方法的性能，因而在工程實踐中得到了廣泛應(yīng)用。 常用工藝包括厭氧好氧工藝、水解酸化A/O催化氧化接觸氧化工藝、微電解厭氧水解酸化SBR工藝等工藝。,五、制藥廢水處理技術(shù)及選擇,處理制藥廢水典型的組合工藝,絮凝沉淀水解酸化SBR工藝,絮凝沉淀水解酸化SBR工藝,絮凝沉淀水解酸化SBR工藝,絮凝沉淀水解酸化SBR工藝,17,5.1絮凝沉淀水解酸化SBR工藝,工藝流程如圖：,此工藝將厭氧水解處理作為各種生化處理的預(yù)處理，因不需曝氣, 大大降低了生產(chǎn)運行成本, 可提

10、高污水的可生化性, 降低后續(xù)生物處理的負荷, 大量削減后續(xù)好氧處理工藝的曝氣量, 降低工程投資和運行費用。,18,5.2 氣浮-水解-好氧工藝,工藝流程如圖：,利用氣浮法單獨對高濃度的生產(chǎn)廢水進行預(yù)處理，可有效降低廢水的有機物和COD，有利于進行后續(xù)生物處理。水解酸化較好地改善了廢水的可生化性，為后續(xù)的好氧處理提供了條件。水解酸化后廢水經(jīng)過好氧處理，COD去除率較高。,19,有實驗表明,在制藥廢水二級出水的混凝沉淀對比試驗研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)混凝劑PAC 的最佳混凝條件為投加量為120 mg/L，pH = 8，溫度t = 25 時，CODCr的去除率可達74 12%，出水CODCr濃度在38 83

11、90 58 mg /L 之間，濁度的去除率達到89 98%。,混凝沉淀工藝發(fā)展較早，因而技術(shù)成熟，具有設(shè)備簡單，維護操作容易掌握，運行穩(wěn)定的優(yōu)點。但該工藝對溶解性物質(zhì)的去除率較低，同時也難以徹底去除水中病原微生物、有毒有害微量污染物和生態(tài)毒性等。,膜分離法是在20 世紀初出現(xiàn)，20 世紀60 年代后迅速崛起的一門分離技術(shù)。由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等的特點，所以該技術(shù)在制藥廢水深度處理中的應(yīng)用得到了人們的關(guān)注。,20,目前膜分離技術(shù)深度處理制藥廢水的研究主要有納濾、微濾、反滲透等。微濾可去除沉淀不能去除的包括細菌、病毒和寄生生

12、物在內(nèi)的懸浮物。超濾可去除腐殖酸和富里酸等大分子有機物，反滲透可用于降低礦化度和去除總?cè)芙夤腆w。用超濾和反滲透處理二級出水不僅能除去懸浮固體和有機物，而且能去除溶解的鹽類和病原菌等，得到高質(zhì)量的再生水。反滲透對二級出水的脫鹽率達90% 以上，水的回收率70% 左右，COD和BOD 的去除率85%左右，細菌去除率90% 以上，并且對含氯化合物、氮化物和磷也有優(yōu)良的脫除性能。,但目前膜污染和投資運行費用較高制約了其在制藥廢水深度處理中的應(yīng)用和發(fā)展。,利用浸沒一體式MBR 工藝對某制藥廠原污水處理工藝出水進行了深度處理中試試驗，結(jié)果表明，該工藝在DO 質(zhì)量濃度分別為2，4，6mg /L 時， 出水COD 去除率分別為63%， 75%， 80%，出水NH3 N 的去除 率分別為88.5%， 93.6%和94%。,有實驗表明,21,從上述制藥廢水的深度處理技術(shù)研究不難看出