化学合成制药废水处理难点及对策

化学合成制药废水处理难点及对策

夏彬

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摘要：化学合成制药废水是制药过程中产生的一种特殊废水，其主要成分包括有机物、无机盐和重金属离子等，具有复杂的化学成分和高度的毒性。因此，化学合成制药废水处理面临着诸多难点。应采用先进的物理化学处理技术，如吸附、膜分离和氧化还原等，来提高废水的处理效果。结合生物处理技术，利用微生物降解有机物，将有机物转化为无害的物质。可以开发并应用高效低成本的废水处理设备和工艺，降低处理成本，提高处理效率。

关键词：化学合成制药；废水处理；难点；对策

某制药有限公司主要从事抗心血管疾病原料药以及医药中间体的生产，属于典型的化学合成制药企业，生产废水通常会含有高盐、高浓度的有机物、高氨氮、高磷成分，这些废水中的成分与生产合成原料息息相关，面对越来越严的监管要求，如不针对这些有特点的废水采取有效的预处理措施，废水生化处理达标排放的压力非常大，因此，如何做好废水分质分类的预处理，显得尤为重要。

1化学合成制药废水处理的难点分析

1.1难降解有机物的处理

化学合成制药废水处理面临的另一个难点是难降解有机物的处理。许多制药废水中含有难以降解的有机物，这些有机物对环境和人体健康都构成潜在的威胁。传统的物理化学方法往往难以完全去除这些有机物，需要采用生物降解等方法来进一步处理废水。

生物降解方法需要通过微生物菌群来分解废水中的有机物，但是针对制药废水中的复杂有机物的生物降解过程并不容易实现。因为制药废水中的有机物种类繁多，含有各种有毒成分，这些物质可能会抑制甚至杀死微生物菌群，导致生物降解效果不理想。

1.2盐分对微生物的抑制作用

盐分对微生物的抑制作用是化学合成制药废水处理中的一个关键难点。由于制药废水中含有大量的盐类化合物，这些盐类化合物在废水处理过程中会对微生物的正常生长和代谢产生抑制作用，从而影响废水处理的效果。一方面，高浓度的盐类化合物会影响微生物的细胞膜透性和细胞内外渗透的平衡，导致细胞内外环境失衡，影响微生物代谢过程的进行；另一方面，盐分还会引起废水中微生物的致密化现象，导致微生物无法有效地与废水中的污染物进行吸附和降解，从而影响废水的处理效率。

1.3废水中含有的氰、酚和芳香族胶等物质的处理

化学合成制药废水处理的难点之一是废水中含有的氰、酚和芳香族胶等物质的处理。这些有机化合物在废水中的存在使得废水处理变得更加复杂和困难。首先，氰化物是一种毒性很强的化学物质，对水体中的生物和环境具有极大的危害。因此，在处理废水中含有氰化物的情况下，需要采用更复杂的工艺和技术来进行处理，以确保处理后的废水安全排放。而酚类物质和芳香族胶则因其化学结构复杂、稳定性高以及难以降解的特点，使得废水处理工艺面临更大的挑战。

1.4生物处理技术的局限性

生物处理技术在化学合成制药废水处理中存在一定的局限性。首先，生物处理技术对废水中的有机物质处理效果较好，但对于废水中的重金属离子、盐类和氨氮等无机物质的处理效果并不理想。这些物质往往对生物体具有毒性，会抑制微生物的生长和代谢活性，从而影响废水处理效果。其次，生物处理技术需要一定的处理时间，处理过程中受温度、PH值、营养盐等因素的影响较大，容易受到外界环境的影响而导致处理效果不稳定。因此，单纯依靠生物处理技术往往难以完全满足化学合成制药废水处理的需求。

2化学合成制药废水处理对策

2.1高级氧化联用技术

在废水处理领域，高级氧化技术的应用展现了卓越的表现，特别是在合成制药废水的管理中。一项创新性的策略是采用了多元催化湿式过氧化过程，特别引入了Fe2O3/SNA-15纳米复合催化剂作为催化剂核心。通过精细调控氧化系统的环境参数，如优化pH值、温度以及氧化剂的用量，得以实现超过60%的总有机碳（TOC）去除，显示出高效的处理性能且稳定性持久。电凝和二氧化钛光催化技术的联合应用也展示了高效能。当设置电流密度为763A/m²，且保持pH值在6.0时，废水只需经历90分钟的反应周期，就能实现高达86%的化学需氧量（COD）去除。这种方法不仅提升了废水的清洁度，还降低了其生物毒性，增强了其生物降解性，为后续深度净化环节创造了理想的处理基础。

2.2好氧处理工艺

早期对抗生素生产废水的治理，主要依赖于好氧生物处理技术，取得了显著成效，因此众多制药企业相继设立了生物滤池，专门针对这类废水，提升了处理效率。在20世纪中期，发达国家开始采用大规模曝气增氧及混合稀释的活性污泥技术来处理化学合成药物的废水，同时引进了接触氧化法、生物塔滤池、纯氧曝气法和生物转盘等创新工艺，这些组合应用带来了显著的处理效果。随着时间推移，合成制药废水的处理技术不断创新，出现了SBR工艺以及基于循环曝气的活性污泥工艺的广泛应用，有效地弥补并优化了传统方法的不足，整体技术水平实现了显著飞跃。

2.3 UASB工艺

上流式厌氧污泥床，简称UASB，其工作流程可划分为水解、发酵、酸化、甲烷化四个连续阶段。该系统的进水模式采取推流形式，废水自底部进入，随后与厌氧微生物充分交融，进行无氧反应，期间产生沼气。沼气的上升运动同时驱动污泥向上流动，保证了整个UASB内部污泥浓度的一致性。由于沼气生成及动态影响，反应器表面呈现流态化特性，不同沉降特性的污泥会自然分层：上部形成由沉降性能较弱的污泥组成的悬浮层，而沉降性能优良的污泥则在下方堆积，形成高密度的污泥床。随着水流持续上行，经过厌氧反应后的气、液、固三相混合物进入三相分离器。在这里，沼气遇到隔板后转向进入沼气收集装置，可供利用；而污泥和已处理的废水则借助重力在沉淀区实现固液分离。

2.4废水的循环利用与零排放

在当前的环保趋势下，化学合成制药行业的废水管理和零排放策略显得至关重要。处理这类废水的关键在于去除其中包含的有机化合物及重金属离子等有毒成分。传统的方法涵盖了生物法、化学法和物理法。生物法依赖微生物的活动，将有机物转化为无害的化合物，尤其适用于可生物降解的有机物。化学法则借助化学试剂引发氧化还原和沉淀反应，将废水的有害成分转化为易于管理的形式。而物理法主要通过过滤和吸附等方式去除废水中的悬浮颗粒。

为了达成废水的循环使用和零排放目标，新兴的技术和策略正不断研发和实施。例如，采用尖端的膜分离技术能有效地从废水中清除有机物质和重金属，进而实现水资源的再利用。此外，化学还原和氧化过程能够将废水中的有机化合物分解为无害物质，从而减少污染排放。同时，通过构建优化的工艺流程，可以回收废水中的有用物质，以促进零排放的实现。

结论

综上所述，针对化学合成制药废水处理的难点，可以通过整合多种处理技术、开发新型处理设备和技术、降低处理成本等手段来解决问题，实现废水资源化利用和环境保护的双重目标。随着科技的不断进步，相信化学合成制药废水处理技术会越来越完善，为人类健康和环境保护做出更大的贡献。

参考文献：

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