國(guó)內(nèi)外制藥工業(yè)廢水處理研究相關(guān)進(jìn)展

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(1) 傳統(tǒng)活性污泥法。傳統(tǒng)活性污泥法需要廢水經(jīng)過大量稀釋，且在運(yùn)行中容易發(fā)生污泥膨脹，去除率不高，因此近年來為提高廢水的處理效果，微生物固定方式的改變已成為傳統(tǒng)活性污泥法最重要的方向之一。
(2) 接觸氧化法。生物接觸氧化法是加入布滿生物膜的填料，廢水與生物膜接觸，利用微生物的新陳代謝使有機(jī)物去除，達(dá)到水質(zhì)凈化的一種高效污水處理方式。該法處理負(fù)荷較高，占地面積相對(duì)較小，可以間歇性使用，不會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹的問題，并且整個(gè)流程運(yùn)行成本很低。由于生物接觸氧化法的優(yōu)點(diǎn)，該法常常與其它物化技術(shù)等聯(lián)用，成為一種新的組合工藝，能夠增強(qiáng)處理效果。朱新鋒、張樂觀采用Fe/C微電解-Fenton-生物接觸氧化法處理土霉素廢水，當(dāng)進(jìn)水CODcr濃度為1000～1200mg/L時(shí)，CODcr去除率達(dá)到90%以上，達(dá)到直接排放標(biāo)準(zhǔn)。
(3) 序批式間歇活性污泥法(SBR)。SBR法是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥法，在制藥廢水處理中的應(yīng)用較為廣泛，具有凈化能力強(qiáng)、無污泥回流、出水水質(zhì)均一、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便捷、整個(gè)工藝運(yùn)行穩(wěn)定性好、總體投資較少等優(yōu)點(diǎn)。佘宗蓮等采用SBR法對(duì)含有多種抗生素混合廢水進(jìn)行處理，若進(jìn)水COD為911～3280mg/L，去除率可達(dá)84.6%～90.6%，出水BOD和SS皆滿足國(guó)家行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。
(4) 水解酸化-好氧接觸氧化法。水解酸化法又稱為升流式污泥床(HUSB)，屬UASB的改進(jìn)版工藝。水解-好氧工藝有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
① 隨著傳統(tǒng)的初沉池被水解池替代，極大提升了有機(jī)物的去除率，不僅使有機(jī)物總量發(fā)生變化，而且在理化性質(zhì)上發(fā)生巨大改變，縮短了后續(xù)處理時(shí)間;
② 該工藝也完成了對(duì)污泥的處理，使污水、污泥處理一元化，放棄了傳統(tǒng)的消化池，減少總停留時(shí)間和能耗。我國(guó)相繼開發(fā)了水解-活性污泥處理、水解-氧化溝處理、水解-接觸氧化處理等工藝，這些相結(jié)合的處理工藝，提高了廢水的處理效果，使制藥企業(yè)生產(chǎn)時(shí)總的水力停留時(shí)間至少縮短30%，曝氣量下降50%，并且能夠降低總投資和運(yùn)行費(fèi)用。
2.3.2厭氧生物處理
現(xiàn)階段好氧生物處理不適合于高濃度有機(jī)廢水，制藥廠往往采用厭氧生物處理技術(shù)處理高濃度的制藥有機(jī)廢水。厭氧生物處理是通過厭氧菌在無氧條件下，以有機(jī)物為原料進(jìn)行生命代謝活動(dòng)，并且將其最終轉(zhuǎn)換成無機(jī)物、CO2、H2、CH4等無毒物質(zhì)的一種方法。該法單獨(dú)處理后的廢水，由于COD含量還是很高，無法達(dá)到直接排放的要求，需通過好氧處理后才能達(dá)到排放指標(biāo)。基于厭氧菌自身代謝所需時(shí)間較長(zhǎng)，使整個(gè)工藝難以人為控制，若出水中損失掉大量生物質(zhì)，嚴(yán)重影響處理效率，無法保證處理效率的穩(wěn)定性。目前常用的厭氧處理工藝主要有升流式厭氧污泥床反應(yīng)器、厭氧折流板反應(yīng)器等。
升流式厭氧污泥床(UASB)：該設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，處理能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，當(dāng)在設(shè)備內(nèi)已經(jīng)形成合適的微生物后，處理效率可達(dá)85%～90%以上。UASB關(guān)鍵部分是三相分離器，固、液、氣三相被有效分離，最終使污泥、氣體被合理去除和收集，進(jìn)而達(dá)到處理污水的目的。由于厭氧消化效率很高，所以不需要采用污泥回流裝置等，但通常在處理抗生素類如紅霉素、氯霉素、土霉素等制藥廢水時(shí)，往往要求廢水進(jìn)水時(shí)懸浮固體濃度不宜過高。
厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)：ABR是第三代新型厭氧反應(yīng)器，其優(yōu)點(diǎn)比較多，主要包括系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性高，易于操作，總資產(chǎn)投入少，最顯著的是污泥沉降性能好，能達(dá)到很好的固液分離效果，所以出水水量均一，水質(zhì)良好，特別是對(duì)有毒物質(zhì)、難降解物質(zhì)有很強(qiáng)的適應(yīng)性。
2.3.3厭氧-好氧生物處理
制藥企業(yè)由于原料不同、反應(yīng)副產(chǎn)物多、生產(chǎn)工藝不同等原因，所產(chǎn)生的制藥廢水成分復(fù)雜、濃度高、色度深、毒性高、難降解物質(zhì)含量高，僅靠單一的好氧或厭氧處理技術(shù)，會(huì)存在處理效果較差、凈化率差、COD去除率較低等情況，一般無法滿足直接達(dá)標(biāo)排放的要求。而將二者工藝組合，可以改善其可生化性，提高廢水的處理效果，且整個(gè)聯(lián)合工藝的投資成本也有所下降。
李靜等采用UASB-生物膜反應(yīng)器組合工藝處理制藥廢水，整個(gè)工藝體系總體COD去除率可達(dá)86%，厭氧段(UASB)的COD去除率約70%左右，好氧段的COD去除率為59%。李瑩等采用ABR、膜生物反應(yīng)器(MBR)和移動(dòng)生物膜反應(yīng)器(MBBR)組合處理制藥廢水，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)原廢水中固體懸浮物含量為1000mg/L，COD為10000mg/L，氮氨含量為500mg/L時(shí)，廢水出水時(shí)濁度、COD和氮氨分別為3NTU、500mg/L以及10mg/L以下，處理前后去除率分別高達(dá)98%、95%和98%以上。
3 結(jié)語(yǔ)與展望
制藥廢水的處理一直都是企業(yè)和社會(huì)關(guān)注的問題。雖然現(xiàn)代制藥廢水的處理技術(shù)取得了很大進(jìn)步，但由于制藥廢水的各組分比例不穩(wěn)定、組成復(fù)雜、污染物濃度高、顏色深、毒性強(qiáng)、難降解物質(zhì)含量高等特點(diǎn)，僅僅依靠單一的處理工藝無法使出水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，需采取多種工藝方法聯(lián)合處理，著力開發(fā)出經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保的工藝組合方式。
采取適當(dāng)?shù)墓に嚪椒▽U水中的某些物質(zhì)分離、純化，實(shí)現(xiàn)制藥廢水回收綜合利用，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。針對(duì)目前制藥廢水處理仍存在效率低、效果不穩(wěn)定、成本高等問題，開發(fā)新的、更高效的處理技術(shù)迫在眉睫。
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