制藥工業(yè)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(lèi)制劑生產(chǎn)過(guò)程的洗滌水和沖洗廢水四大類(lèi)。其廢水的特點(diǎn)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(yè)廢水。隨著(zhù)我國醫藥工業(yè)的發(fā)展，制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一，如何處理該類(lèi)廢水是當今的一個(gè)難題。因此需尋求一種新的方法，以達到去除率高，運行成本低的目的。該研究符合中國環(huán)境保護發(fā)展戰略，以最小的資源環(huán)境代價(jià)發(fā)展經(jīng)濟，以最小的社會(huì )經(jīng)濟成本保護環(huán)境，既不能過(guò)分追求經(jīng)濟高速增長(cháng)污染環(huán)境。

2、制藥廢水中的污染物及特點(diǎn)

制藥行業(yè)廢水中含有的主要污染物有懸浮物(SS)、化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH3- N)、氰化物以及揮發(fā)酚等有毒有害物質(zhì)。制藥廢水的水質(zhì)特點(diǎn)是含有糖類(lèi)、苷類(lèi)、有機色素類(lèi)、蒽醌、鞣質(zhì)體、生物堿、纖維素、木質(zhì)素等多種有機物，廢水中懸浮物含量較高，泥沙和藥渣多，還存在大量的漂浮物，COD濃度變化大，一般在2000-6000mg/L之間，甚至在100-11000mg/L之間變化，色度高，在500倍左右，水溫25-60℃。比如化學(xué)合成類(lèi)廢水組成成分多，這些成分包含抗生素殘留物質(zhì)等，還包括生產(chǎn)中的有機溶劑，廢水濃度大，COD值高。在抗生素生產(chǎn)過(guò)程中使用的冷卻水量大但排放的廢水實(shí)際水量少，主要由生產(chǎn)中發(fā)酵過(guò)濾工藝完成后所產(chǎn)生的提煉廢水構成。其次，發(fā)酵廢液、洗罐水、洗塔水，樹(shù)脂再生液及洗滌水、地面沖洗水等廢水排放也會(huì )嚴重超標，主要指標COD、BOD都平均超標100倍以上，其它還有氮、硫、磷、酸、堿、鹽。每噸抗生素產(chǎn)生的高濃度有機廢水，平均為150-200m3，發(fā)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15000mg/L左右，抗生素行業(yè)廢水排放量約為350萬(wàn)m3，造成水環(huán)境的嚴重污染，每年的排污費及罰款至少2000萬(wàn)元以上。

3、制藥廢水的處理方法

物化處理、化學(xué)處理、生化處理以及多種方法的組合處理等被廣泛應用在制藥廢水的處理過(guò)程中，每種處理方法都具有各自的優(yōu)勢及不足?；炷?、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離法等被稱(chēng)為物化處理方法；鐵炭法、化學(xué)氧化還原法（Fenton試劑、H2O2、O3）、深度氧化技術(shù)等方法被稱(chēng)為化學(xué)處理方法；好氧生物法、厭氧生物法、好氧－厭氧組合方法是生化處理方法。

吸附處理法中主要吸附劑有樹(shù)脂類(lèi)、腐殖酸、礦山尾料等。制藥廠(chǎng)家使用某吸附材料與生化工藝聯(lián)合處理，并獲得較好效果的案例屢見(jiàn)不鮮。

反滲透方法、納濾或纖維膜法都可以歸納為膜分離法。這種方法可以有效控制有機物的排放指標同時(shí)對有機物質(zhì)進(jìn)行回收利用，不但對總量進(jìn)行控制，還可以根據處理對象的大致成分，進(jìn)行單一物質(zhì)的去除，收效明顯。設備操作不復雜、簡(jiǎn)便易掌握，不易發(fā)生化學(xué)變化，相比之下，對目標對象的處理能力強、能源消耗小。

若選擇脫色效果好、便于操作的處理方法應該首選電解法?，F階段已有許多此類(lèi)方法的研究成果，其脫色和降低廢水指標的能力較高。對于高濃度制藥廢水需要預處理的情況，可以選用鐵碳法，預處理可以大大增加出水的可生化性。當需要去除廢水中難降解少量有機物時(shí)，建議選用芬頓法，這種方法可以對許多生化法無(wú)法去除的難降解物質(zhì)進(jìn)行有效控制。Fenton法的應用也漸漸擴展了催化劑的范圍，由此處理效果也大大增強。高級氧化法成功的運用了聲、光、電、磁等學(xué)科知識，創(chuàng )造性地拓展了此項技術(shù)，如光催化、超臨界水氧化、超聲處理法、電化學(xué)法等。[y2]

發(fā)展前景和處理效果具有優(yōu)勢的技術(shù)是紫外光催化氧化技術(shù)。這種方法對不飽和烴具有較好的處理效果、對處理條件和廢水水質(zhì)適應性好。而超聲波方法對有機物的針對性處理有優(yōu)勢，對設備的要求不高。因此，那些新型、潔凈、選擇性強的處理方法越來(lái)被研究者重視和深入探索。對于高濃度、難處理的制藥廢水來(lái)說(shuō)，直接生化處理效果差、消耗大，建議使用生物法進(jìn)行預處理后，聯(lián)合其它處理方法為佳。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法(AB法)、接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法(SBR法)、循環(huán)式活性污泥法（CASS法）等。

對于高濃度制藥廢水而言單獨使用厭氧法處理，不能從整體上控制水質(zhì)，與好氧生物結合，根據實(shí)際情況增減聯(lián)合環(huán)節可強化處理效果。對厭氧法的靈活應用技術(shù)也不斷出現，如高效厭氧反應器的升級與應用。應用過(guò)程中比較有效的方法有厭氧復合污泥床技術(shù)、厭氧折流板反應技術(shù)等。在實(shí)際應用中，多使用聯(lián)合工藝如厭氧—好氧—厭氧技術(shù)，水解酸化—好氧—芬頓法等，根據不同需要和廢水實(shí)際，對各工藝環(huán)節進(jìn)行有效處理，提高廢水的可生化性、處理效果，體現了高效、低成本、穩定性高等優(yōu)勢。

4、制藥廢水處理技術(shù)應用

工業(yè)廢水特別是制藥廢水現已成為治污的首要問(wèn)題。對于業(yè)內公認的制藥廠(chǎng)排水的處理也成為關(guān)注的焦點(diǎn)。此類(lèi)廢水由于結構相對穩定、有機物存在形式易變化，不好把握水中有機物的組成和含量，對污水處理又提出了新的挑戰。經(jīng)過(guò)幾十年的探索我國治水領(lǐng)域技術(shù)不斷涌現。

制藥類(lèi)廢水中含有許多材料殘留，抗菌性和毒性高。需要特殊的方法針對廢水實(shí)際情況開(kāi)展。依據不同種類(lèi)制藥廢水 的特點(diǎn)，可以總結出可以借鑒的應用技術(shù)。一般說(shuō)來(lái)，對不溶于水的污染物可以利用沉淀、過(guò)濾方法，這些技術(shù)處理安全、費用不高、效果好，但一般僅用于預處理和一級處理過(guò)程，對于可溶性有機物來(lái)說(shuō)一般根據易不易沉淀來(lái)考慮，易于沉選用沉淀去除，不易沉淀的顆粒物則多用濾膜法、離心法，分離過(guò)濾效果較好。

對于那些又具有溶解性又十分難降解微小污染物，比如抗生素廢水的出水殘留物，這些物質(zhì)主要使用吸附方法。二級處理主要對于可溶性有機物處理，難降解微小可溶性物質(zhì)需要在三級處理環(huán)節去除。用物理化學(xué)生物等方法是處理的基礎。物理方法主要是對懸浮小顆粒、難溶解物質(zhì)的去除。

比如：離心、過(guò)濾、膜分離和吸附法處理；

化學(xué)方法主要是加藥絮凝，利用膠體絮凝作用分離出污染物質(zhì)。多用于深度處理環(huán)節，一些特殊情況也可以放在一級處理進(jìn)行，對重金屬等小顆粒污染物常用無(wú)機鹽反應沉淀。處理順序一般也是先處理有機易降物質(zhì)，后去除可溶性不易降解污染物。

在物理處理方法過(guò)程中，趙玲玲等[7]使用現混凝處理再加料化學(xué)絮凝的方法，對抗生素廢水進(jìn)行實(shí)驗，通過(guò)對投加量和投加條件的研究，找出了最佳投加比例和反應體系條件，PAC與PAM的用量分別為400mg/L和12mg/L時(shí)，用芬頓體系氧化pH為 3，FeSO4·7H2O投加0.01mol/L，H2O2/Fe2+摩爾比4:1[y4] 反應30min時(shí)，實(shí)驗較好的證明了對于探索混凝和氧化方法，改善可生化性和處理效果的積極意義。胡大鏘等[8]研究的是某制藥公司廢水，通過(guò)物理混凝方法對制藥廢水開(kāi)展研究，結果通過(guò)實(shí)驗，將高濃度制藥廢水入水很高的條件下，將廢水通過(guò)一系列混凝處理，最終達到系統出水小于300mg/L的狀態(tài)，COD去除率上升了近10%，大大提高了處理效率。

在抗生素廢水一級處理階段使用混凝法進(jìn)行研究，結果研究發(fā)現對非溶解形式存在的溶媒污染物去除效果好，另外，對混合初水的有機物也有較好的效果，混凝法COD去除率達32%。運用重力原理可以通過(guò)密度和水的比較實(shí)現分離，還可以利用廢水中微型氣泡對污染物吸附作用，分離污染物。如楊興富等[10]對硫酸卷曲霉素廢水進(jìn)行預處理，通過(guò)氣浮的作用和技術(shù)選擇，結果顯示：在進(jìn)水COD濃度6000-20000mg/L、SS濃度的條件下，COD去除率達48%，SS去除率達90%以上，工藝方法有效，SS去除率高。

用合成礦物余料石灰—粉煤灰處理污水中的氟，結果通過(guò)考察一段、二段處理單元將廢水處理到一級出水指標。王健行等[12]運用吸附法處理發(fā)酵抗生素廢水，考察了最佳處理條件，當投加量為30 g/L,吸附時(shí)間為6 h時(shí),處理效果較好, 找到了活性炭處理發(fā)酵型抗生素廢水合適用量TOC、COD、UV254、色度的去除率分別達到了86.99%、88.43%、89.69%和94.08%。

以花生殼、木屑天然材料制備吸附劑吸附廢水中的四環(huán)素類(lèi)抗生素。找到最佳吸附材料改性條件，將抗生素廢水不同殘留物進(jìn)行了有效處理。

采用以反滲透為核心的處理方法，將反滲透與多種技術(shù)結合運用，如混凝法、砂濾、微濾法。將制藥廢水有效去除，其中出水水質(zhì)懸浮物、濁度、COD等指標可以有效去除。在0.06MPa的TMP下，微濾產(chǎn)水通量在50-65L/(m2·h)之間。當反滲透使用上述方法進(jìn)行預處理表明后續反滲透技術(shù)可行?？偯擕}率、COD去除指標、硫酸鹽、鈣鎂離子去除效果好。出水指標達到回用標準。

考察了對磺胺類(lèi)抗生素的處理情況，通過(guò)以反滲透為核心的工藝流程，附加活性炭和濾料過(guò)濾過(guò)程，預處理對濁度、TN、TP、COD、UV254、TOC 平均去除率為 89.5%、18.9%、51.9%、59.7%、27.6%、30.8%;組合工藝對濁度、無(wú)機鹽、TN、TP、CODcr、UV254、TOC 平均去除率分別為 96.1%、97.8%、88.3%、99.4%、85.9%、98.3%、89.4%。污水的預處理對抗生素廢水去除率分別為13.3%-16.9%、4.1%-19.3%、14.1%-37.4%、5.72%-28.8%、35.2%-62.4%、1.78%-59.6%、0.7%-27.8%。整體工藝對抗生素廢水的去除率均為 100%。

在化學(xué)處理方法過(guò)程中，左紅影等[16]利用光催化氧化方法對抗生素廢水進(jìn)行研究，發(fā)現在不同的處理條件下裝置通過(guò)ABR反應器處理后在最佳條件下，COD去除率達93.1%、COD由初始值823 mg/L降至56.8mg/L。

利用光催化法對制藥工業(yè)廢水進(jìn)行處理，考察在最佳條件下，催化劑的輔助下，反應器對制藥廢水的處理，最終COD能達到78.2%的去除能力，脫色率也達到了90%以上。

使用深度處理技術(shù)對抗生素廢水中間環(huán)節研究，通過(guò)對Fenton氧化微波強化作用，得出了最佳反應條件?？股爻鏊Ч黠@。COD去除率達78%，水質(zhì)順利達標。

利用自制合成光催化劑處理制藥廢水，采用光學(xué)儀器對催化劑特性進(jìn)行考察，結果制成的 ZnO呈現六方晶系纖鋅礦結構，再對催化劑中摻雜Fe，利用水熱合成的方法制備。實(shí)驗表明多種元素摻雜時(shí)的光催化活性比單一摻雜效果好。在特定條件下，對鹽酸四環(huán)素的處理達到87.95%。這說(shuō)明提高光催化活性，還可以通過(guò)條件的優(yōu)化繼續提高。史敬偉等[20]利用廢水中特定的電解質(zhì)溶液，利用Fe-C的特殊性質(zhì)，氧化還原新生態(tài)離子，最終形成膠凝體。通過(guò)對制藥廢水的預處理，考察了微電解技術(shù)在最佳條件時(shí)對制藥廢水的處理效果。結果表明：在驗證處理條件下，微電解技術(shù)對利福平廢水的COD、色度的去除率高。

對抗生素模擬廢水使用內電解方法進(jìn)行處理。通過(guò)對污水投加硫酸錳等催化劑進(jìn)行強化，按照實(shí)驗最佳投加比例處理，污水的可生化性大大改善。頭孢唑啉鈉和COD的去除率逐漸增大。在廢水的生物處理方法中，將抗生素及有機物殘留作為微生物所需的碳源和能源，并在生物酶的催化下將其水解或分解降解為無(wú)害有機物、H2O、CO2等產(chǎn)物的過(guò)程是生物處理法的核心。生物處理法易于實(shí)現靶向特性，具有成本低、操作簡(jiǎn)單，不易造成二次污染的優(yōu)勢，倍受歡迎[22]。

對7-ACA抗生素廢水利用設計反應器進(jìn)行處理，通過(guò)對廢水的生物膜系統優(yōu)化條件，能夠將廢水COD去除率提升到93.7%，能夠保持出水BOD5在30mg/L以下，出水達標排放。

考察頭孢制藥廠(chǎng)廢水厭氧折流板反應器的處理效果，用動(dòng)態(tài)試驗數據說(shuō)明了當進(jìn)水COD負荷控制在2.67 kg/(m3﹒d)-3.0kg/(m3﹒d)，溫度控制在35±0.5℃時(shí)，系統達到了較好水平，不但提高了COD的去除效率，也保證了系統的可生化性和穩定性。

對抗生素廢水通過(guò)生物膜工藝進(jìn)行處理，由MBR工藝完成對抗生素廢水的實(shí)驗研究，當對COD容積負荷進(jìn)行測試過(guò)程中，發(fā)現當在實(shí)驗范圍內的進(jìn)水使得反應器效果達到最佳。這說(shuō)明，在反應器調試過(guò)程中對反應條件的把握對處理結果的影響很大。系統對COD、TN、氨氮的去除能力顯著(zhù)提高，出水達到相關(guān)排放二級標準。

對土霉素廢水進(jìn)行了固定化包埋實(shí)驗。利用包埋法固定優(yōu)勢菌株，通過(guò)自行篩選的真菌應用處理廢水，將廢水中土霉素含量降解率達到95%，土霉素廢水COD去除率為80%，處理效果穩定。龐勝華等[27]也利用了包埋法對抗生素廢水進(jìn)行處理，不同之處是利用了酵母細胞的復合載體包埋微生物處理技術(shù)，PVA—海藻酸鹽凝膠是生物技術(shù)領(lǐng)域的新材料，通過(guò)對最佳處理條件的確定，對抗生素廢水中的活性污泥進(jìn)行按比例馴化，在特定條件下，COD去除率能達到80.57%。

對抗生素廢水進(jìn)行生物強化技術(shù)應用，通過(guò)對復合菌劑的固定包埋技術(shù)，確定了廢水處理的影響因素和最佳條件，經(jīng)過(guò)實(shí)踐COD去除率可以達到60%的效果。姜安璽等[29]利用復合式生物反應器去除制藥廢水有機物，改造活性污泥，在反應器不同環(huán)境下作用的方法，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了證實(shí)。復合式生物反應器能有效控制去氮除磷效率，增加系統的可生化性，在制藥廢水進(jìn)水總氮為 102 mg / L 時(shí)，去除率可以達到68. 24 %。

對螺旋霉素制藥廢水采用“水解酸化+厭氧+好氧”工藝進(jìn)行處理，系統處理過(guò)程中UBF 反應器最大容積負荷為 6. 2 kg COD/( m 3·d)，穩定運行負荷在5. 0 kg COD/( m 3·d) -5. 5 kg COD/( m 3·d) 之間，反應溫度30℃-38℃。

對抗生素廢水進(jìn)行處理，以高分子濾料的流化床對高濃度廢水處理過(guò)程中，效果明顯、耐負荷、生物活性好、去除率高。

采用設有空氣升液器的流化床裝置，用發(fā)電廠(chǎng)粉煤灰為微生物的載體，填充率約5%。進(jìn)水 COD 濃度為2000 mg/l，BOD/COD 平均0.5。試驗以青霉素的廢菌體作為培菌的材料，處理制藥廢水效果好。

對抗生素廢水進(jìn)行流化床技術(shù)處理，去除率達80%。由于生物流化床的特點(diǎn)更加適合對高濃度制藥廢水的處理，因此，這種方法被許多制藥廠(chǎng)采用，取得了滿(mǎn)意的效果。羅建中等[34]對片劑制藥廠(chǎng)制藥廢水采用SBR法處理,在廢水水量、濃度和成分變化較大情況下，COD去除率十分明顯，出水COD等各項出水指標，達到國家和廣州市規定的廢水排放標準,處理后水呈淡白、透明、無(wú)異味。運行程序可靈活安排，對污染物的改變適應能力遠遠超過(guò)常規的活性污泥法，流程簡(jiǎn)短，節省設備投資和運行費用。

對左氧氟沙星制藥廠(chǎng)廢水通過(guò)SBR試驗進(jìn)行處理。實(shí)驗考察了降解污染物質(zhì)的作用環(huán)境。確定了系統處理的最佳因素。當在特定的條件下，系統的去除率達70%。在遇到出水水質(zhì)較差，COD高、濃度大的情況下，應對處理環(huán)節前段加預處理環(huán)節提高，系統的整體效果。

處理抗生素廢水時(shí)，使用UASB與MBR聯(lián)合處理技術(shù)，結果表明，當UASB的水力停留時(shí)間(HRT)為13 h、MBR的HRT為7.5 h時(shí)，可以大大降低COD出水指標，對COD的總去除率可達80%以上。王國平等[37]對抗生素廢水研究過(guò)程中，運用厭氧處理-好氧膜生物反應技術(shù)。針對水力停留、反應效率及處理效率進(jìn)行分析，最終得出，這類(lèi)好氧-厭氧交替進(jìn)行的方法，適合高濃度廢水的處理，對于降低廢水COD指標，總體控制廢水水質(zhì)方面應用前景廣闊。劉鋒等[38]處理頭孢類(lèi)抗生素制藥廢水時(shí)，嘗試UASB處理器在中溫環(huán)境下的處理狀況。反應器的去除效果好，在不同溫度條件下，厭氧反應器的處理效果不同，經(jīng)過(guò)對比研究發(fā)現，在出水水質(zhì)、容積負荷為設定范圍時(shí)，其工作效率高。

處理阿維菌素廢水時(shí)，對厭氧污泥的顆粒進(jìn)行培育實(shí)驗。為了消除廢水中阿維菌素對反應器的抑制，通過(guò)了調節進(jìn)水水平的方法達到。UASB反應器進(jìn)水pH值4-5、COD 8890 mg/L -12 100 mg/L、容積負荷達到10.5 kg COD/m3·d，COD去除率穩定在85%以上，出水COD為1308 mg/L -1670 mg/L。對進(jìn)水水質(zhì)加以控制，則COD的去除效率達到最大。對上述方法的研究加強了厭氧技術(shù)的推廣與應用。

在處理高濃度難降解廢水過(guò)程中，應用了厭氧系統與好氧系統聯(lián)合的處理方法，通過(guò)技術(shù)優(yōu)勢互補的原則，對廢水的處理具有反應快、耐沖擊、負荷能力強等優(yōu)勢。

對制藥廢水的研究發(fā)現，利用復合厭氧-好氧生物反應器對于制藥廢水難處理有機物質(zhì)的去除能力強。實(shí)驗研究了處理反應條件，最終將高濃度進(jìn)水，通過(guò)工藝反應達到一級排放B類(lèi)標準。

運用接觸氧化反應裝置對抗生素廢水進(jìn)行處理，用低負荷法培養目標菌種。將復合光合細菌運用到抗生素廢水處理過(guò)程中。不但對水質(zhì)因素進(jìn)行研究，還對細菌的降解能力進(jìn)行全面的探索。最后，在處理過(guò)程中當廢水具備一定條件，復合菌比例達到一定要求，反應條件具備的情況下，實(shí)驗證明對抗生素廢水通過(guò)復合光合細菌降解方法可行，處理條件具備時(shí)，處理效率高。

對生化制藥廢水進(jìn)行處理過(guò)程中，利用微生物光合細菌處理技術(shù)，在靜態(tài)試驗中得出了目標細菌，通過(guò)特定條件的優(yōu)勢誘導，在制藥廢水的處理過(guò)程中起到了很好的作用。

對在制藥廢水的研究過(guò)程中通過(guò)光合細菌的特性，得出其對于此類(lèi)廢水總體指標降解的優(yōu)勢；考察了細菌對于處理過(guò)程中厭氧、好氧細菌處理環(huán)境的不同狀態(tài)下，出水不同指標的反應狀況。詳細研究了降解過(guò)程光合細菌的降解機理，得出的結論對于開(kāi)展相關(guān)研究具有借鑒意義。

對制藥廢水選擇多種生物處理方法的組合工藝，有ABR、MBBR，也有MBR，將這些工藝合理搭配串聯(lián)處理，對于針對性處理制藥廢水，補充單一工藝不足起到了很好作用，通過(guò)數據分析可知，當原水SS平均值為1000 mg/L，COD為10 000 mg/L，NH3-N為500mg/L時(shí)，出水濁度、COD和NH3-N分別為3 NTU、500 mg/L以及10 mg/L以下，去除率分別為98%、95%和98%以上。

對含有特殊污染物質(zhì)的制藥廢水，針對性使用厭氧污泥床與移動(dòng)床生物膜聯(lián)合工藝，由于此廢水中氨基酸和皂素含量較多，系統可以就這一特點(diǎn)進(jìn)行有效去除，實(shí)驗證明，工藝能有效去除殘留，并在整體指標上做出良好反應。無(wú)論是厭氧系統還是好氧系統，當對容積負荷進(jìn)行實(shí)驗選擇之后，其水質(zhì)指標的處理效果都是很好的。在對制藥廢水的組合工藝應用方面，有的處理方法單獨使用效果好，但投資大、處理過(guò)程對污染物的選擇性大，不提倡單一應用。提倡依據實(shí)際情況與其他工藝聯(lián)合處理。

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