化工制药废水的处理工艺

(整期优先)网络出版时间:2020-08-15
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化工制药废水的处理工艺

刘振东

新疆华泰重化工有限责任公司电解车间 新疆乌鲁木齐 830019

摘要:现如今,化工行业发展迅速,化工制药的废水主要是指药品在生产以及加工过程中形成的废水。近几年,我国经济日益增长,医药行业也得到了高速发展,药品的种类以及产量日益增加。因此,化工制药所形成的废水处理难度增加,本文主要结合化工制药对废水的处理工艺提出优质合理的解决方案,以此来提升我国环境质量。

关键词:化工制药废水;处理工艺;分析研究;改善环境

引言

近年来,由于化工制药的发展极为迅猛,因此使得化工制药废水量逐年增加,并逐渐成为环境的污染源之一。在我国的环保规划中,制药工业是其中的重点治理行业,这是因为化工制药的化学成分种类繁多、生产工艺复杂,从而导致化工制药废水的成分十分复杂,并且不易处理,为我国的环境保护带来了极大的挑战。因此为了高效处理化工制药废水,我们就需要对废水成分进行分析,以此来使用有效的处理工艺。

1废水水质分析

化学合成制药工艺流程长,反应步骤多,未参与反应的原料及溶剂大量进入废水中。工艺废水为氟胞嘧啶、苯巴比妥等生产废水,氟胞嘧啶废水中主要污染物质为氨氮;苯巴比妥工艺废水中氨氮和总盐都很高,其中大部分是尿素,尿素是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物,所以,采用三效蒸发器对该股废水进行蒸馏预处理,分解出的氨氮通过盐酸吸收结晶成NH4Cl。该类废水水质、水量波动大,多含有成分复杂,有机污染物种类多、浓度高和含盐量高,属于典型的高浓度难降解有机废水,仅靠单一的处理方法无法满足达标排放要求,必须组合几种工艺进行联合处理。

2化工制药废水的特性

2.1化学种类繁多

化工制药废水中所包含的化学成分较为复杂,化学耗氧量的含量较多,甚至会达到几十万吨。所以,化工制药废水的排放在正常的水中会将水体中的溶解氧消耗,出现水体缺氧的情况,严重威胁到水体中的生物。由于化工制药所排放的废水成分相对复杂、变化性较强,使得水体中的所含有的有机物浓度指数较高、形式多样,使得营养元素所占据的比重出现失衡的状态。

2.2无机盐浓度高

在化工制药的废水中无机盐浓度很高,因此这些无机盐就会抑制水体中微生物的生长。据相关资料显示,当水中的氯离子浓度超过300mg/L的时候,那些未经驯化微生物的生长就会受到明显的抑制,从而对废水的处理效率带来了严重影响,不仅会造成污泥的膨胀,还会致使大量的微生物死亡,为环境造成了极大的破坏。

3废水处理流程

首先,对化工制药废水进行一级处理,使用隔油池、沉淀池、沉砂池、筛网、格栅、调节池等构筑物,将废水中的浮油、固体悬浮物等去除,调整废水的pH值,降低化工制药废水的腐化程度。一般情况下,经过一级处理以后,BOD去除率只有25%-30%;其次,二级处理,通过化学方法或者生物处理方法,去除化工制药废水中的胶体污染物和可降解有机物,二次处理以后,BOD去除率可达到85%一90%。最后,三级处理,去除化工制药废水中氮、磷和生物难以降解的病原体、无机污染物、有机污染物等,经过上述处理后,才使用膜分离技术、离子交换、吸附等物理化学法以及化学沉淀、化学氧化等化学法,实现对化工制药废水的深度处理。

4化工制药废水的处理工艺

4.1物化法

预处理的作用是降低生物处理的难度,最大限度的排除生物毒性物质对于处理过程的干扰,以此来达到降低废水污染程度的目的。预处理中物化法为其主要的处理方式之一,因此我们就需要对物化法进行仔细的分析。物化法中还包含多种方法,比如混凝法、微电解法、电解法、膜分离法等等。其中混凝法主要适用于废水中化学成分复杂的情况,这是因为采用化学絮凝对废水进行预处理可以去除废水中的溶媒物质,从而在最大程度上减少生物毒性物质对处理过程的干扰。但是这种方法也存在缺点,那就是水体极其容易发生二次污染。电解法就是电解阳极,以此来提升氧化法的处理效果,其优点是COD的去除率较高,缺点是电解时间较长。

4.2化学法

借助化学法来进行化工制药的废水处理,主要是通过含有氧化性质的化学物质,将化工制药产生的废水所含有的化学需氧量实现氧化反应,并将其分为高级氧化以及普通氧化。相比较而言,普通氧化的方式将化工制药产生的废水排放处理的效果较差,在实际应用过程中,高级氧化的方式的应用价值加高,但是也存在着一定的弊端,高级氧化具有严格条件,并且会增加处理费用。但是在应用过程中,可以通过高级氧化的手段能够将化学制药形成的废水进行高效地排放,高级氧化方式不仅包括光催化氧化技术、超声波氧化技术,还能够将超临界氧化技术以及Fenton试剂氧化技术等多种氧化技术包含在内,使其更好地解决制药厂的废水处理。

4.3厌氧生物处理

厌氧生物处理指的是在没有分子氧的环境中,利用厌氧菌以及兼性菌的代谢功能,对化工制药废水中的有机污染物进行有效降解,使其分解成为二氧化碳、甲烷、水等。这种处理方式的优点是低成本、低能耗、污泥产量小等,缺点是处理过后的水质相对较差,一般都是需要进一步处理才可以达到排放标准。在我国国内,处理化学制药废水的厌氧工艺主要有三种,分别是:上流式厌氧污泥床、厌氧复合床以及厌氧折流板反应器。其中对于上流式厌氧污泥床的研究相对较多,并且应用也是最为广泛的。其优点是不易堵塞,同时还可以将气、固、液进行一体化分离、污泥颗粒化处理。但是这项工艺还不是十分成熟,仍存在一些亟待解决的问题。

4.4物化法

物化法主要包括络合萃取法、吸附法、混凝法等,由于化工制药废水中的各种物质成分比较复杂,采用混凝沉淀法,对于不可溶CODcr有着明显的沉淀效果。在化工制药废水中利用硅藻土、矿渣、硫化煤、活性炭等多孔吸附剂,可以快速吸附CODcr物质,有效净化化工制药废水,但是这种处理方法的费用较高,并且吸附剂难以再生,在化工制药废水处理中应用范围有限。当前,我国专家学者研究了络合萃取法,对化工制药废水采取络合萃取法,经过萃取处理以后,废水中大部分的有机物被除去,再利用生化法进行二次处理,直到化工制药废水达到排放标准。使用萃取剂进行反萃处理以后,这些萃取剂可以再生,并且反萃液中浓缩了很多有用物质,能够重新回收利用。在实际应用中,络合萃取法的经济优势明显,但是这种方法只能处理特定类型和种类的化工制药废水。

4.5固定化技术

固定化技术的使用就是将水体中的微生物固定在特定区域内,并且保持微生物原有的生物功能,从而达到反复利用的目的。目前固定化技术已经被应用到了许多种类的化工制药废水处理过程中,比如扑尔敏、四环素、布洛芬等制药废水。此外,固定化技术还可以在SBR法中应用,从而处理氨氮含量相对较高的化工制药废水。

结语

综上所述,化工制药过程所排放的废水对环境具有严重的影响,如果利用简单的生化处理方式不会达到良好效果。因此,各工厂要结合本厂所排出废水的实际情况,采用合理有效的工艺处理方法,来降低化工制药所排出废水的污染强度。在此基础上,借助生物处理工艺进行处理,以达到标准排放的目的。

参考文献

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[2]汤薪瑶.制药废水处理厂中头孢类抗生素残留与去除工艺研究[D].清华大学,2014.

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