这种难以处理的工业废水——制药工业废水,有什么废水处理方法?

漓源环保 2024-12-09 09:17:15

制药工业涵盖了化学制药、生物制药、中药制药等多个领域,不同类型的制药过程产生的废水具有不同的特点,是难以处理的工业废水类型之一。

化学制药废水主要来自合成反应、产物分离、溶剂回收等环节。例如在化学合成制药过程中,各种化学反应可能会产生未反应完全的原料、副产物以及使用的有机溶剂等进入废水。

生物制药废水主要源于发酵液的分离、提取、纯化等过程。例如在生物制药中,微生物发酵后的发酵液在后续处理过程中会产生含有未被利用的营养物质、代谢产物以及残留的生物活性物质的废水。

中药制药废水则来自药材清洗、煎煮、萃取、分离等过程。比如在中药材的清洗过程中,会带有泥土、沙石以及部分水溶性杂质的废水产生;煎煮和萃取过程中,会有大量的有机物、糖类、木质素等溶解在废水中。

这些制药工业废水一般会具有以下特征:

①成分极为复杂。制药过程用到多种原料、辅料等,废水中含有大量有机化合物、无机物及残留药物成分等。不同药物品种和生产阶段产生的废水成分差异大,水质波动频繁。

②有机污染物浓度高。制药生产中大量有机物进入废水,化学需氧量(COD)常达数千甚至数万 mg/L,BOD/COD 值差异大,可生化性较差。

③毒性大。可能含有重金属、有机溶剂、抗生素残留等有毒有害物质,对微生物有抑制或毒害作用,生物毒性强,影响生物处理效果。

④色度高且异味重。原料和试剂使废水有较深颜色和刺鼻气味。同时,悬浮物浓度高,如药渣、微生物菌丝体等,影响后续处理工艺。

⑤部分制药废水含盐量高,对微生物生长和处理设备有不良影响。

⑥冲击负荷大,废水排放间歇式,水量水质变化大,对处理系统造成冲击;pH 值波动大,可能呈酸性、碱性或中性,增加了处理难度。

物理法

格栅与筛网:通过物理阻隔去除较大的悬浮物和漂浮物,防止堵塞后续处理设备。例如在中药制药废水中,可拦截药材残渣等大颗粒物质。

沉淀:利用重力作用使悬浮颗粒自然沉降或通过添加混凝剂加速沉淀,降低废水浊度。

气浮:向废水中通入空气产生微小气泡,使悬浮物和油类等附着其上并上浮至水面后刮除,可有效去除细小颗粒和油脂。

化学法

中和:调节废水 pH 值,使其适合后续处理。如制药过程中因酸碱试剂使用导致废水 pH 波动大,可通过中和法调整。

混凝:投加混凝剂使胶体和细微悬浮物凝聚成大颗粒后去除,提升废水可处理性。

氧化还原:利用氧化剂或还原剂将有机物或无机物转化为无害或易处理物质,如臭氧氧化可破坏难降解有机物的分子结构。这些方法能在一定程度上降低制药废水中的污染物浓度,但通常需与其他方法结合使用以达到更好的处理效果。

生物处理法

生物处理法主要是利用微生物的代谢作用,将废水中的有机污染物转化为无害物质。根据微生物对氧气的需求不同,可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。

好氧生物处理是在有氧条件下,依靠好氧微生物来降解废水中的有机物。

生物接触氧化法

该方法是一种介于活性污泥法和生物滤池之间的生物膜法工艺。在处理池中设置填料,填料表面生长着一层生物膜。废水流经填料时,与生物膜充分接触,废水中的有机物被生物膜上的微生物降解。与活性污泥法相比,生物接触氧化法具有生物量大、耐冲击负荷、无需污泥回流等优点。同时,填料的存在为微生物提供了稳定的生长环境,有利于不同种类微生物的共生,提高了对有机物的去除效率。对于制药工业废水,生物接触氧化法能够有效地去除其中的有机物和部分难降解物质,尤其适用于中、低浓度的制药废水处理。

厌氧生物处理是在无氧条件下,利用厌氧微生物的代谢作用来降解有机物。

上流式厌氧污泥床(UASB)反应器

UASB 反应器具有很高的容积负荷和处理效率。废水从反应器底部进入,向上流经污泥床。在污泥床中,厌氧微生物将废水中的有机物分解为甲烷、二氧化碳和水等物质。随着废水的上升,产生的沼气带动污泥形成内循环,使污泥与废水充分接触,提高了处理效果。UASB 反应器适用于处理高浓度有机废水,如制药工业废水中的发酵废水等。

它具有能耗低、剩余污泥量少、产生的沼气可回收利用等优点。

生物处理法在制药工业废水处理中具有重要的地位。通过好氧生物处理和厌氧生物处理的结合,可以有效地去除废水中的有机物,降低废水的污染程度。然而,由于制药工业废水的复杂性,在实际应用中,还需要根据废水的特点和处理要求,选择合适的生物处理工艺,并结合物理、化学等其他处理方法,以实现制药工业废水的达标排放。

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简介:专注高难度工业污水处理15年