工業污水處理
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制藥工業廢水主要包括抗生素生產廢水、合成藥物生產廢水、中成藥生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。其廢水的特點是成分復雜、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,屬難處理的工業廢水。隨著我國醫藥工業的發展,制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一,如何處理該類廢水是當今環境保護的一個難題。
1、水質分類
中藥廢水的水質特點是含有糖類、苷類、有機色素類、蒽醌、鞣質體、生物堿、纖維素、木質素等多種有機物;廢水SS高,含泥沙和藥渣多,還含有大量的漂浮物; COD濃度變化大,一般在2 000~6000mg/L之間,甚至在100~11 000 mg/L之間變化;色度高,在500倍左右;水溫25-60℃。
化學制藥廢水的水質特點是廢水組成復雜,除含有抗生素殘留物、抗生素生產中間體、未反應的原料外,還含有少量合成過程中使用的有機溶劑。COD濃度大,一般在4 000~10000 mg/L之間。每噸抗生素平均耗水量在萬噸以上,但90%以上是冷卻用水,真正在生產工藝中不可避免產生的污染廢水僅占5%左右,這部分工藝廢水都罐水,洗塔水,樹脂再生液及洗滌水,地面沖洗水等,排放嚴重超標,主要是COD、BOD,其他還有氮、硫、磷、酸、堿、鹽。每噸抗生素產生的高濃度有機廢水,平均為150~
200m3,發酵單位低的品種,其廢水量成倍增加,這種廢水的COD含量平均為15000 mg/L左右,抗生素行業廢水排放量約為350萬m3左右,造成水環境的嚴重污染。
生物制藥廠大多有冷卻水排放。一般污染段濃度不大,可直接排放,但最好回用。有些藥廠還有酸、堿廢水,經簡單中和可達標排放。在生物制藥廢水中,維生素C生產廢水有機污染也十分嚴重,綜合廢水的COD含量可達為8000~10000 mg/L,含甲醇、乙醇、甲酸、蛋白質、古龍酸、磷酸鹽等物質,廢水偏酸性。
2、制藥廢水水質特點
生物制藥廢水一般成分復雜,污染物濃度高,含有大量有毒、有害物質、生物抑制物(包括一定濃度的抗生素)、難降解物質等,帶有顏色和氣味,懸浮物含量高,易產生泡沫等。
2.1 COD濃度高
以抗生素廢水為例,其中主要為發醉殘余基質及營養物、溶媒提取過程的萃余液、經溶媒回收后派出的蒸餾釜殘液、離子交換過程排出的吸附廢液、水中不溶性抗生素的發酵濾液、染菌倒灌液等。
2.2 SS濃度高
其中主要為發酵的殘余培養基質和發酵產生的微生物絲菌體。如慶大霉素SS為8000 mg/L左右,對厭氧EGSB工藝處理極為不利。
2.3存在難生物降解物質和有抑菌作用的抗生素等
毒性物質對于抗生素類廢水來說,由于發酵中抗生素得率較低(0.1%~3%)、分離提取率僅為60%~70%,大部分廢水中的抗生素殘留濃度均較高。
2.4硫酸鹽濃度高
如鏈霉素廢水中的硫酸鹽含量為3000 mg/L左右,最高可達5500 mg/L;土霉素為2000 mg/L左右;慶大霉素為4000 mg/L。
2.5水質成分復雜
中間代謝產物、表面活性劑(破乳劑、消沫劑等)和提取分離中殘留的高濃度酸、堿、有機溶劑等化工原料含量高。該類成分易引起pH波動大、色度高和氣味重等不利因素,影響厭氧反應器中甲烷菌正常的活動。
3、國內制藥廢水的處理工藝現狀
制藥工業廢水通常屬于較難處理的高濃度按照醫藥產品種類區分,我國制藥工業主要為生物制藥、化學制藥和中草藥生產。生物制藥是采用微生物對各種有機原料進行發酵、過濾、提煉,從而生產各種抗生素、氨基酸及一些藥物中間體;瘜W制藥是采用化學反應工藝,將有機原料和無機原料等制成藥物中間體及合成藥劑。中草藥生產是對中草藥材進行加工、提取制劑或中成藥,生產工藝主要包括原料的前處理和提取制劑。
制藥工業生產的發展帶來了排廢的增加,制藥工業的“三廢”污染危害主要來自原料藥生產。由于生產工序繁瑣,生產原料復雜,直接造成產品轉化率低而“三廢”產生量大。藥劑生產過程中殘余的原料、產品和副產品如果不加妥善處置,將有幾十倍乃至幾千倍于藥物產品的“三廢”物質產生,其中尤以廢水對環境的污染最為嚴重。
4、制藥廢水的組分及性質
制藥工業廢水屬于較難處理的高濃度有機污水之一,因藥物產品不同、生產工藝不同而差異較大。此外,制藥廠通常是采用間歇生產,產品的種類變化較大,造成了廢水的水質、水量及污染物的種類變化較大。
      生物制藥廢水中主要含菌絲體、殘余營養物質、代謝產物和有機溶劑等,目前生物制藥工藝主要用于生產抗生素。廢水主要來自發酵濾液、提取的萃余液、蒸餾釜殘液、吸附廢液和導管廢液等。廢水的有機物濃度很高,COD可高達500020000mg/L,BOD可達200010000mg/L,SS濃度則可達到500023000mg/L,TN達到6001000mg/L。廢水中的菌絲體、代謝產物等物質屬于高濃度有機物和有抑菌作用的抗生素物質,當抗生素濃度大于100mg/L時會抑制好氧菌的生物活性;瘜W制藥的主要生產工藝都是化學反應,原料復雜、反應步驟多造成產品轉化率低而原料損失嚴重。這類廢水中含有種類繁多的有毒有害化學物質,如甾體類化合物、硝基類化合物、苯胺類化合物、哌嗪類和氟、汞、鉻銅及有機溶劑乙醇、苯、氯仿、石油醚等有機物、金屬和廢酸堿等污染物。由于合成制藥工業的原料較為復雜,一個制藥企業的產品種類又往往并非一種,因此合成制藥企業的廢水所含污染物情況更為復雜。中藥生產的洗滌、煮藥、提純分離、蒸發濃縮、制劑等工序中所排出的廢水包括清洗廢水、分離水、蒸發冷凝水、藥液流失水等。廢水中主要是中藥煎煮出的各種天然生物有機物,如有機酸、蒽醌、木質素、生物堿、單寧、鞣質、蛋白質、糖類、淀粉等。其水質波動性較大,另外水中有時還含有中藥制作中使用的酒精等有機溶劑。
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