談生物制藥廠廢水處理技術(shù)

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摘要:近年來，隨著生物制藥領(lǐng)域的快速發(fā)展，為廣大疾病患者的診治與康復(fù)帶來了福音。然而當(dāng)前隨著生物制藥廠數(shù)量的不斷增加，建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，廢水污染問題越來越嚴(yán)重，給水源及環(huán)境造成了極大的影響，甚至威脅人類的健康生活。因此積極做好對(duì)生物制藥廢水的處理工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文首先概述了生物制藥廢水種類及特點(diǎn)，其次分析了生物制藥廢水處理技術(shù);最后探討了廢水處理技術(shù)在某生物制藥廠的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:生物制藥;廢水;處理技術(shù);應(yīng)用探討

現(xiàn)階段，隨著生態(tài)環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展理念的提出，對(duì)于各行各業(yè)的發(fā)展提出了新要求。生物制藥廠快速發(fā)展的背景下，所引發(fā)的廢水污染問題引發(fā)了社會(huì)各界的高度關(guān)注，生物制藥廠廢水中含有諸多的有害物質(zhì)，如果這些污水不經(jīng)處理隨意排放，將會(huì)造成嚴(yán)重的污染，甚至?xí)?dǎo)致疾病的傳播，因此要高度重視。

一、生物制藥廢水概述

近年來，由于受到諸多因素的影響，疾病呈現(xiàn)出高發(fā)趨勢(shì)，對(duì)于治療藥物、保健藥物、疫苗的需求量越來越大，這極大地推動(dòng)著生物制藥企業(yè)的發(fā)展，但同時(shí)也產(chǎn)生了越來越多的廢水，這些廢水屬于高濃度有機(jī)廢水，處理難度高。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料顯示，當(dāng)前我國(guó)生物制藥企業(yè)有近5000多家，產(chǎn)品種類多，工藝差別較大。生物制藥廠生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)中所產(chǎn)生的廢水，含有高濃度的有機(jī)污染物，并且種類非常多，水質(zhì)水量變化大。如果沒有進(jìn)行處理肆意排放，將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的污染問題。在此情形下，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)生物制藥企業(yè)廢水的有效處理成為一項(xiàng)重要工作。

(一)生物制藥特點(diǎn)通過實(shí)際調(diào)查分析我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前生物制藥企業(yè)在廣東、山東以及山西的分布較為廣泛。近年來隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷加快，相關(guān)政策的出臺(tái)實(shí)施，越來越多的生物制藥企業(yè)成立。由于生物制藥行業(yè)發(fā)展時(shí)間較短，生產(chǎn)集中度不高，再加上缺乏創(chuàng)新意識(shí)，這極大地阻礙著生物制藥領(lǐng)域的發(fā)展。按照生產(chǎn)工藝的不同，可以分為兩類，一類是生物制藥，指的是提煉植物等有機(jī)原料進(jìn)行制藥，另一類則是化學(xué)制藥，指的是依靠化學(xué)反應(yīng)所制成的藥物。兩者相比較而言，化學(xué)制藥過程中需要應(yīng)用更多的輔料，因而也就會(huì)產(chǎn)生更多的廢水。

(二)生物制藥廢水特點(diǎn)在制藥過程中，生產(chǎn)工藝是影響廢水差異性的重要因素。生物制藥生產(chǎn)工藝復(fù)雜多樣，因而在生產(chǎn)中所排放出的廢水污染性極強(qiáng)，會(huì)嚴(yán)重污染水源及周自然生態(tài)環(huán)境。生物制藥廠廢水主要包括廢濾液、溶劑回收殘液、廢母液，這些廢水均含有高濃度的污染物，酸堿性和水溫變化大，廢水處理難度高。

二、生物制藥廢水處理技術(shù)分析

為降低生物制藥廢水對(duì)于水源及自然生態(tài)環(huán)境所造成的污染，要積極做好廢水處理工作?，F(xiàn)階段，生物制藥廢水處理過程中，常用的處理技術(shù)主要包括以下幾種:

(一)生物處理技術(shù)現(xiàn)階段，生物制藥廠在廢水處理中，生物處理技術(shù)是常用技術(shù)之一，能夠有效地將有機(jī)物污染物消除掉，同時(shí)該技術(shù)應(yīng)用具備良好的經(jīng)濟(jì)性。生物技術(shù)技術(shù)又包含著多種技術(shù)，每一種技術(shù)均具備了不同的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，具體如下:1．好氧生物處理技術(shù)眾所周知，生物制藥廠廢水主要以高濃度有機(jī)廢水為主，采用好氧生物處理技術(shù)進(jìn)行廢水處理，需要在有氧環(huán)境下方可進(jìn)行生物代謝，經(jīng)過生化反應(yīng)，逐級(jí)釋放能量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的降解，該技術(shù)屬于穩(wěn)定且無害的處理技術(shù)。好樣生物處理技術(shù)，涵蓋著多種技術(shù)，常用的有生物膜法、生物接觸氧化法、活性污泥法以及加壓生化法等。2．厭氧生物處理技術(shù)厭氧生物處理技術(shù)在生物制藥廠高濃度有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用非常廣泛，但是需要指出的是，單獨(dú)應(yīng)用厭氧生物處理技術(shù)處理后的廢水，仍有較高的COD，因此需要配合好氧生物處理技術(shù)進(jìn)行后處理。在應(yīng)用厭氧生物處理技術(shù)的過程中，需要借助高效厭氧反應(yīng)器方可進(jìn)行，例如，復(fù)合式厭氧反應(yīng)器以及上流式厭氧污泥床反應(yīng)器等，方可達(dá)到良好的廢水處理效果。3．厭氧-好氧組合處理好氧生物處理技術(shù)和厭氧生物處理技術(shù)，兩者之間有著不同的優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì)。應(yīng)用厭氧處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高濃度、高負(fù)荷有機(jī)廢水的處理并回收，降低運(yùn)行耗能，但是整個(gè)過程的操作及管理存在較高的難度和復(fù)雜性，出水COD仍較高，無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用好氧處理技術(shù)處理廢水，需要對(duì)原廢水進(jìn)行稀釋，并且會(huì)消耗大量的能源。為保證達(dá)到更加理想的生物制藥廢水處理效果，可以將好氧處理技術(shù)和厭氧處理技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物制藥廢水的高效、高質(zhì)量處理。在具體應(yīng)用中，需要按照前處理—厭氧生物處理技術(shù)—好氧生物處理技術(shù)的順序進(jìn)行處理，保證廢水處理的有效性。

(二)物化處理技術(shù)物化處理技術(shù)，在當(dāng)前生物制藥廠廢水處理中也起到了一定的作用，在應(yīng)用的時(shí)候需要借助物化處理技術(shù)作為生化處理的處理工序?，F(xiàn)階段，物化處理技術(shù)的應(yīng)用，主要包括膜分離法、吸附、離子交換等。

(三)化學(xué)處理技術(shù)在應(yīng)用化學(xué)處理技術(shù)的過程中，需要借助試劑方可展開試驗(yàn)，如果試劑使用不合理，則極易導(dǎo)致水體二次污染?；诖耍趹?yīng)用該技術(shù)前需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。常用的化學(xué)處理技術(shù)現(xiàn)主要包括化學(xué)氧化還原法、深度氧化技術(shù)以及鐵碳法等。

三、某生物制藥廠廢水處理技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用探討

以某生物制藥廠廢水處理為例，利用好氧生物處理技術(shù)———生物膜法展開對(duì)高濃度有機(jī)廢水的處理，驗(yàn)證其處理效果。調(diào)查顯示，該生物制藥廠在生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)中的污水排放量為每天160m3，廢水污染物為氨氮、懸浮物質(zhì)等等，廢水pH值為6．0～9．0。

(一)生物制藥廢水處理工藝流程生物制藥廠廢水中污染物種類多，應(yīng)用好氧生物處理技術(shù)———生物膜法進(jìn)行處理，首先需要進(jìn)行預(yù)處理，和將沖洗廢水、水環(huán)泵水和廢氣吸收液同時(shí)輸送到氧化調(diào)節(jié)池中，然后將適量的氧化劑加入池中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)結(jié)合氧化池的融合來對(duì)氧化時(shí)間進(jìn)行合理化的控制。通過化學(xué)反應(yīng)，將反應(yīng)不充分的原料、產(chǎn)物和副產(chǎn)物進(jìn)行解毒，斷開內(nèi)部結(jié)構(gòu)鏈，提升B/C。該生物制藥廠在藥物生產(chǎn)中，采用的是間斷式的生產(chǎn)模式，所排放的廢水的水質(zhì)及水量存在諸多的不確定因素，在這種情況下，應(yīng)在調(diào)節(jié)池當(dāng)中進(jìn)行均質(zhì)，避免大量懸浮顆粒的產(chǎn)生。可以將曝氣裝置設(shè)置于池底部，然后通過空氣攪拌的方式避免池底出現(xiàn)大量沉淀。除此之外，還需要定時(shí)定期的清理隔油區(qū)，并對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行無害化處理，避免造成污染。其次，在完成水質(zhì)、水量均質(zhì)工作后，需要將廢水引入到初沉池中，然后在初沉池當(dāng)中加入適量的絮凝劑和還原劑，通過這樣的方式，去除掉廢水當(dāng)中的固體懸浮物和大分子化合物，降低生物處理負(fù)荷，最后需要及時(shí)將污泥排放到濃縮池中。再次，高濃度有機(jī)廢水在經(jīng)過沉淀后，利用泵將其引入到復(fù)式兼氧池中，依靠局部微氧工藝和厭氧水解酸化工藝展開進(jìn)一步的處理，廢水處理中，復(fù)式兼氧池具備良好的抗負(fù)荷沖擊效果，并且能夠有效的去除掉化學(xué)需氧量，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)好氧環(huán)境下無法降解的有機(jī)物的分解，通過水解酸化菌反應(yīng)，提升廢水的節(jié)生化性，有效降解高濃度廢水中的有機(jī)物。最后，利用復(fù)式兼氧池完成對(duì)高濃度有機(jī)廢水的處理工作后，需要繼續(xù)將廢水輸入到二沉池中，在進(jìn)行充分的沉淀后，輸入到A/O池中進(jìn)行硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)，逐一清理掉廢水當(dāng)中的氨氮等物質(zhì)。接著利用微生物的生命活動(dòng)，促使有機(jī)污染物進(jìn)行氧化反應(yīng)，最終將其分解成為穩(wěn)定性較強(qiáng)的無機(jī)物。在整個(gè)操作中，應(yīng)嚴(yán)格地按照A/O工藝條件展開操作。為避免出現(xiàn)突發(fā)事件，降低廢水處理中對(duì)于周邊環(huán)境所帶來的影響，非常有必要增設(shè)一個(gè)事故池。

(二)好氧生物處理技術(shù)———生物膜法的應(yīng)用效果該生物制藥廠廢水處理30天實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，45天后出水符合國(guó)家污水排放以及標(biāo)準(zhǔn)，90天后符合環(huán)境監(jiān)測(cè)站中的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，可以看出，該生物制藥廠的廢水處理效果是非常理想的。本次試驗(yàn)中，將好氧生物處理技術(shù)———生物膜法應(yīng)用于生物制藥廠廢水處理中，取得了良好的效果。具體來說，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:首先，該工藝技術(shù)有著良好的耐沖擊負(fù)荷力，在固定床式酸化水解池中，充分發(fā)揮出其吸附作用，能夠達(dá)到更加理想的負(fù)荷處理效果。并且水解菌掛膜速度較快，和厭氧處理方式相比較而言，具備更快的水解反應(yīng)速度。其次，在上升流速、反應(yīng)時(shí)間方面較為理想，在水解產(chǎn)酸時(shí)期依然能夠有效控制生物反應(yīng)，避免了甲烷化現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)也無任何H2S、CH4生成，極大地提升了可生化性能。再次，應(yīng)用好氧生物處理技術(shù)———生物膜法進(jìn)行高濃度廢水處理，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)污泥產(chǎn)生量的有效控制，最大限度地避免污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生概率，同時(shí)也更好地保證了出水質(zhì)量。最后，好氧生物處理技術(shù)———生物膜法最主要的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)就在于有著較高的廢水處理效率，在這其中，CODcr、BOD5去除效率均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，出水基本滿足生活雜用水需求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢水的回收再利用，避免了資源的浪費(fèi)及污染。

四、結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前隨著生物制藥企業(yè)的快速發(fā)展，所引發(fā)的廢水污染日益嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展背景下，做好生物制藥企業(yè)廢水污染處理工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在生物制藥廠廢水污染處理中，要合理應(yīng)用生物處理技術(shù)、物化處理技術(shù)以及化學(xué)處理技術(shù)，充分發(fā)揮每一項(xiàng)技術(shù)的功能作用，達(dá)到最佳的廢水處理效果，降低廢水處理成本，實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)，促進(jìn)生物制藥企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也保證社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展。

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作者：李乾興 單位：湖北大學(xué)知行學(xué)院