厌氧处理技术对制药废水处理的研究进展

厌氧处理技术对制药废水处理的研究进展

杨帆

国药集团新疆制药有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：制药废水的处置主要是由含有大量废物、难以降解的有机物质和各种药物间隙的药物(发酵、提取、过滤、离子交换和清洗)的开发和生产造成的。因此，制药废水的特点是生物量高、硝酸铵含量高、毒性高、颜色深度和生化不平等。与传统的活性污染源工艺相比，厌氧技术提供了高负荷、低污泥量、低运营成本和可再生能源甲烷。所以进化历史是高密度生物降解水的首选处理方法。本文介绍了用臭氧和臭氧混合技术处理制药产品外流的情况，表明了现有技术的不足和今后研究的方向。

关键词：厌氧处理技术；制药废水处理；研究进展

引言

化工合成制药废水处理过程中要能结合不同的废水类型，在了解废水的特性基础上采用相适应的处理技术，为生态环境保护起到积极作用。化工合成制药废水处理技术科学应用下，有效提高废水处理的效率，这对化工合成制药企业在市场中可持续发展也能起到积极作用，也能对社会经济健康发展起到积极作用。

1化学合成类制药废水的来源及特点

化学合成药物是在间歇处理器组织中生产的，化学反应增加，一般相当于初级材料的60-80%，其馀以“三次排泄”的形式排出。化学合成废水的来源有:(1)工艺垃圾:主要为离心机摇动废水，提取分级废水，蒸馏凝结水，过滤含废水的框架。废水复杂，污染物含量高，有毒，生物降解性强，盐度高。(2)污水:清洗废水，主要用于清洗反应尾、离心机、滤清器和桶、管道，包括拖把、布洗衣粉和洗衣粉。废水处理方法不规则，浓度发生变化。(3)其他污水:主要用于真空设备的通风、排水系统置换废气策略、污水系统的定期冷却、蒸汽冷凝、雨水降水、废水等。降雨防水性不高，但水很高。

2制药废水的厌氧技术

当前处理制药废水的厌氧技术主要包括厌氧膜生物反应器（AnMBR）、上流厌氧污泥床（UASB）、厌氧序批式反应器（AnSBR）和厌氧+好氧技术。

2.1厌氧膜生物反应器

（AnMBR）AnMBR处理工艺结合了厌氧处理和膜过滤过程，可以完全保留生物质处理废水。AnMBR在能源生产中也起着重要作用，因为它能够利用废水中大部分有机物产生清洁能源甲烷。Huang等采用浸没式AnMBR处理含β-内酰胺类抗生素的制药废水，COD去除率最高可达94%，甲烷产量为0.151~0.242L/g。Hu等评估了厌氧膜生物反应器（AnMBR）在改善进水浓度处理抗生素溶剂废水的性能和微生物群落动态，结果显示，COD平均去除率为93.6%，甲烷产量为170mL/g。尽管AnMBR为制药废水的处理提供了许多优势，但是，AnMBR最大的难题——膜污染问题阻碍其大规模推广应用。研究学者对此进行了大量研究，通过膜改性、结构改造、运行参数调整、与其他工艺结合等来控制或缓解膜污染。

2.2好氧处理

此前引进的良好氧概念在工业废水处理中得到广泛应用，以推动最佳氧处理技术的发展，不断改进与传统氧处理工艺相关的技术挑战，提高污水处理的效率和质量，推进合成药物工业的生产。近年来，新的污水处理程序，例如b .三边氧化，为大大提高污水处理效率而引入。但这些新方法需要较高的污水密度，而且受到限制(例如b .废水COD值较高，因此在接下来的步骤之前必须稀释废水。

2.3厌氧序批式反应器

（AnSBR）厌氧序批式反应器（AnSBR）是一种活性污泥处理工艺，四个工艺步骤（进水、反应、沉淀、排水）在同一个反应器中进行，最终完成对废水的处理。Vergili等使用AnSBR处理含有依托度酸的制药废水，结果表明AnSBR在高达2.6kg/（m3·d）的OLR时依托度酸的去除率为50%~60%。Cetecioglu等[15]使用AnSBR研究不同浓度的磺胺甲基异恶唑（SMX）对挥发性脂肪酸（VFA）利用率和其他参数的影响，结果表明，厌氧条件下能处理SMX浓度高达40mg/L的制药废水，但是较高的SMX含量会对AnSBR反应器中微生物群落产生毒性作用，从而导致底物/COD利用率和沼气产生受到抑制，并导致反应器运行失败。

2.4兼氧工艺

氧技术通过引导对水溶液和酸的反应，从进化历史转变为氧的前两个阶段。d)在水分解过程中，将不可溶有机物质分解为可溶成分，将分子的有机成分分解为小分子，将化学结构分解为复杂、难以降解的生物，并分解为简单、可降解的生物；在酸中，生物体进一步分解成各种有机酸。溶液发生得更快，起作用的主要微生物是盐酸和产酸。氧气池通常采用灌溉方法，生物量大，容量大，对室外温度和水温影响小，操作稳定性较好，能够适应COD负荷输入变化，抗冲击能力较高。处理废水和氧气后，B/C明显高于良好的氧处理，从而为良好的氧处理提供了充分的条件。

3未来展望

厌氧工艺为处理高强度制药废水提供了可行的选择，然而制药废水中含有难降解的微污染物抗生素，传统的厌氧处理工艺并不能完全去除抗生素，残留的抗生素会随出水进入水环境。环境中残留的抗生素可通过食物链进入人体并产生选择性压力，诱导体内病原体产生抗性；此外还会产生抗性基因（ARGs），从而降低抗生素治疗疾病的能力，已成为全球关注的安全问题。因此制药废水中残留的抗生素带来的环境问题已经引起广大研究者关注。制药废水中残留的抗生素会促进环境中ARGs的扩散。近年来，已有研究者在制药废水处理厂的污泥中检测出大量的ARGs。Tao等研究了制药废水处理厂污泥中ARGs的多样性和丰度，结果显示，在制药废水处理厂中发现了大量的ARGs。高级氧化技术（AOP）已被证明可以有效降解抗生素化合物。然而，由于AOP处理的高昂成本，制药废水中大量污染物的共存降低了其应用的可行性。同时近年来已有研究者通过共代谢的途径促进抗生素的去除。Oliveira等通过批次实验探究了使用厌氧颗粒污泥去除磺胺二甲嘧啶（SMZ），结果表明，共代谢基质的添加可以明显促进SMZ的去除，从对照组的57%提升到共基质组的84%。因此厌氧共代谢技术为高效去除制药废水中残留抗生素提供了一种方式。

结束语

因此，我们的化学品在制造业日益扩散，使废水处理变得更加困难，只有制药公司通过分析合成废物的特性并应用有效的废物处理技术来实现卫生目标，才能够认识到废水处理对企业发展的重要性。同时，相关技术人员需要熟悉污水处理的要点和程序，根据不同的污水类型和标准，采用最佳做法来达到污水排放标准，并为企业提供更多的经济效益，以促进企业的长期稳定，在卫生设施达到预期目标时推进我国的发展。绿色环保事业不断前行，给人们创造优质的生活环境。

参考文献

[1]王鑫峰.制药废水深度处理工艺技术分析[J].当代化工研究,2019(16):78-79.

[2]朱骏.高浓度制药废水处理工艺研究与设计[D].华东理工大学,2019.

[3]张涛,李金国,许春凤.我国制药废水处理技术的研究及应用现状[J].大众科技,2019,21(10):38-40.

[4]卢国丹.浅谈制药废水处理技术及发展[J].节能与环保,2019(09):30-31.

[5]郭少卿,周英壮.制药废水深度处理工艺技术分析[J].化工设计通讯,2019,45(08):87-88.