探究中药提取类制药废水处理工艺研究与工程实践应用

探究中药提取类制药废水处理工艺研究与工程实践应用

凌波

广州白云山星珠药业有限公司  510920

摘要：随着全球经济的快速发展，制药废水排放量日益剧增，其中化学需氧量、有机可降解物等有机物会严重影响水体质量。本文首先论述了废水的来源及特征，然后全面深入的探究了中药提取类制药废水处理工艺，并对废水处理工程的调试及正常运行进行论述，以此来加强对工业废水的高效处理，推动工业领域的绿色发展。

关键词：中药提取；制药废水；处理工艺；工程效益

中药水处理技术是指应用现代先进的方法对含有有机污染物、废水量大或难于生物降解有机物等有害物质，如氨态氮，亚硝酸盐和重金属离子进行有效分离去除。制药废水中主要成分包括氰化物及硫化物(BOD)。其中最重要的是CO2与NH4+化合物以及SS-H；其次还有一些其他毒性较大的无机物例如苯并芘、致癌物等等危害着生物体健康甚至威胁生命安全的有机污染物等物质对人类健康造成巨大影响，这些有害物质对生物的生存和发育有很大影响。因此，制药废水处理技术在医药工业中是一个十分重要而又复杂的系统工程。

一、废水来源及其特征

（一）废水水质水量

制药废水的水质主要指的是化学需氧量、总硬度等指标。其中，原水中溶解性有机物和难降解物含量最高，其对生物膜有一定影响。在处理过程中应严格控制好混凝剂用量及投加药剂比例；采用稀释法去除沉淀池底悬浮颗粒或胶体杂质时可使用石灰砂浆进行除磷操作以减少后续工序的耗水量以及降低能耗；在混凝池底沉淀反应后产生的有机无机物质可采用生物接触氧化法去除，而磷处理时应尽量减少投加药剂。

（二）废水主要特性

废水是指工业、农业、生活等活动后产生的水，其中含有各种有害物质，如果不经过处理直接排放，会对环境造成污染，甚至危害健康。废水的主要特性包括：（1）污染物浓度高：废水中的污染物浓度通常比较高，一般是普通自来水的数倍甚至数十倍。（2）污染物种类多：废水中污染物的种类非常多，涉及的范围广泛，例如有机物、无机物、难降解物、重金属、氰化物等。（3）水质指标复杂：废水中所包含的水质指标非常复杂，如COD、BOD、NH3-N、SS、pH值、溶解氧等指标值常常处于变化之中。（4）水体颜色和气味不好：由于废水中含有大量有害物质，因此其水质往往发黑或变为深褐色，同时也存在着难闻的气味，会给人们的生活和工作造成很大的困扰[1]。

二、中药提取类制药废水处理工艺分析

（一）废水处理工艺原理

废水处理工艺流程主要包括生物接触氧化及混凝沉淀、深度预处理以及澄清等几个过程。其中，膜分离技术是目前使用最广泛的一种方法，其原理就是在生物力的作用下将水中难溶解或者很难溶出其他物质进行分离去滤出来达到净化水质和回收有用成分物目的。(1)一级:通过对废水微生物量进行检测分析可知微生物A含量与氯消毒无显著影响；而二级:根据我国《生活饮用水卫生标准》中规定，二级标准比一级低，因此，在对废水进行处理时，必须将其生化度指标降低到正常值以下。(2)三级:通过微生物的作用达到净化水质和回收有用物质。而对于一级膜层而言主要是为了使水中溶解氧含量下降以去除大部分有机污染物等；二级、三级膜分离技术则可以利用生物接触氧化法中所产生的臭气来实现无害化；最后四级沉淀工艺，在对废水进行处理的同时，利用沉淀池，使其达到净化水质和回收有用物质作用[2]。

（二）废水处理工艺特点

（1）废水处理工艺的复杂性制药行业是一个高投入、低产出的产业，对环境污染比较严重。尤其在废水处理过程中可能产生大量难降解有机物和有毒有害物质。因此需要建立完善高效、经济环保且符合现代中药产品质量标准要求的生物制剂技术体系来解决这一难题。（2）污水治理难度大由于医药生产具有“三多两少”特点即:工艺复杂化与设备先进性相结合，工艺复杂化需要建立在对水质进行净化的基础上，同时还必须考虑到制药废水的排放和管理，因此要求相关部门加大资金投入。（3）生物处理设备成本高、维护费用较多。由于医药生产中所产生大量抗生素及有毒有害物质会影响人类健康。如果不重视这一系列问题将带来严重后果。在制药废水治理中，生物处理技术是一项重点研究对象，同时也具有举足轻重的地位。

（三）防腐保温、除臭设计

对于中药的废水，其成分复杂，且有机质含量高，容易受到微生物及真菌等因素干扰。因此在对这些制药废弃物进行处理时应选用生物接触氧化法。但是由于微生物是属于兼性厌氧菌、好氧细菌和放线杆菌属。所以为了防止这类有害物质影响到生物膜中去或降解成无害物质而引起水质恶化或者分解有毒气体的现象出现，还可以采用化学沉淀方法来去除，如氯气洗涤废水等；也可采用物理法来清除，如吸附或氧化成生物膜。对于中药废水，其成分复杂且有机质含量高。所以在处理过程中应尽量避免使用化学沉淀方法进行除臭、去除有毒物质等措施；还可以考虑选用人工合成的工艺对其中一些有害因素加以控制和消除(如:有毒物)以达到降低成本、节约资源目的而不至于使原水中含有大量杂质影响到环境的目的

[3]。

三、中药提取类制药废水处理工程调试和正常运行

（一）颗粒污泥的接种

在处理废水的过程中，颗粒污泥是一个很好去除效果，但由于颗粒物会对微生物产生毒害作用。因此需要采用适宜的方法进行筛选。常用方法有两种:一种是从生物接触种子开始到水中投加适量高浓度抗生素；另一种则是先将颗粒污泥洗净后用消毒剂浸泡一段时间并慢慢放入培养基内继续过滤再排入洁净水池中，最后在进入循环利用区处理废水，这样可以有效地去除颗粒物、减少污染水体。在处理废水前，要将颗粒物进行消毒，并对残留的细菌等微生物产生抑制作用；再从生物接触种子开始培养。

（二）运行效果

制药废水处理的目的在于有效地消除、稳定水质，防止污染物进入水体，并保证其在规定范围内排入水系。制药废水中主要含有有机磷和生物三脂类等，某制药厂采用化学沉淀法处理废水，该工艺运行时间长，效果好，能耗低。在现场的模拟过程中发现了混凝池、沉降槽和过滤层对污水中有机物无害。通过分析对比各种方法的优缺点及工程实例后总结出:混凝-滤除泥浆是一种高效节能且操作简单易行并且成本较低但经济效益高而被广泛采用；化学沉淀法具有投资少、效果好等优点，但是对于纯净度差强时处理效率不高，而且混凝池运行维护费用高；过滤层处理工艺投资少、效果好，但设备投入大，且成本较高等[4]。

（三）工程效益

制药废水处理工艺工程的设计和运行，可以为项目决策者提供一个良好、可靠地数据支持。通过本次对中药提取类药成分物污水的水质分析研究与综合评价可知:在制药企业中采用新技术、新设备以及先进管理方式后，可节约大量成本。如采用生物膜法净化废水中污染物；降低BOD5浓度及SS等指标均能有效减少生化处理过程中对环境污染问题，提高项目运行安全可靠性和经济效益性。在制药废水处理工程中，通过采用生物膜法净化水质，使其达到国家排放标准要求[5]。

四、总结

随着社会的发展，环境污染问题逐渐成为人们关注的话题，而水污染物是造成水资源匮乏和生态环境恶化等一系列问题产生的主要原因之一。制药废水中含有大量有害物质如汞、砷等污染物。目前国内外对中药药废水处理技术研究多集中在提取生物降解法及化学沉淀法两大类中进行研究探讨。因此本论文以中药生产类医药资源化企业为对象展开探究，通过对废水的水质、成分及预处理工艺进行研究分析，并结合生物膜法和混凝沉淀分离技术等，探讨其在制药废水处理中可能出现的效果。

参考文献：

[1] 刘爽李彩莲常明庆. 中药提取类制药废水处理工艺研究与工程应用[J]. 造纸装备及材料, 2022, 51(6):133-135.

[2] 李旭. 中药提取废水处理工艺设计[J]. 微计算机信息, 2020, 000(020):48-49.

[3] 徐亚萍, 杨伟, 王慧芳,等. 中药材初加工废水处理工程设计与运行[J]. 价值工程, 2021.

[4] 朱华旭、唐志书、李博、刘红波、潘林梅、付廷明、段金廒、邢卫红、高从堦. 中药制药废水膜法处理的"零排放"技术方案及其实现途径探讨[J]. 南京中医药大学学报, 2020, 36(5):5.

[5] 马雪琦张丹丹赵鹤谦. 生物提取类制药废水提升改造项目实例[J]. 辽宁化工, 2022, 51(10):1408-1411.

作者简介：凌波 1983.12.03 男 广西 汉族 本科 生产部部长   制药助理工程师  广州白云山星珠药业有限公司  研究方向:中药提取