2025-07-25
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在制藥行業(yè)蓬勃發(fā)展的背后，制藥生產(chǎn)廢水的處理成為了制約其可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。制藥廢水成分復(fù)雜，常含有高濃度的有機物、藥物殘留、鹽分以及各種重金屬和微生物，具有高COD、高毒性、高鹽分等特點，處理難度極大，若未經(jīng)有效處理直接排放，將對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重威脅。本文將通過對多個經(jīng)典案例的深入剖析，全面展示制藥生產(chǎn)廢水處理的工藝技術(shù)及其應(yīng)用成效。
案例一：化學(xué)合成類制藥廢水處理——高難度挑戰(zhàn)下的技術(shù)突破
某化學(xué)合成制藥企業(yè)，每日排放廢水2000立方米，廢水水質(zhì)復(fù)雜，COD濃度高達35000mg/L，鹽度（TDS）超過50000mg/L，還含有鹵代烴、苯系物等大量生物難降解有機物，B/C比小于0.2，可生化性極差 ，傳統(tǒng)生物處理方法難以應(yīng)對。
預(yù)處理：開啟破局之路
鐵碳微電解作為預(yù)處理的第一步，在微電解反應(yīng)器中，鐵屑和活性炭填充其中形成無數(shù)微型原電池。鐵作為陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成亞鐵離子；碳作為陰極，使廢水中的溶解氧、氫離子等獲得電子發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生新生態(tài)氫原子 。這些新生態(tài)氫原子如同納米級的 “分子剪刀”，將大分子難降解有機物的碳鏈切斷，轉(zhuǎn)化為小分子，使廢水的B/C比提升約0.3，為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。
芬頓氧化緊接其后，在微電解出水進入芬頓氧化單元后，投加的H?O?在Fe2?的催化作用下，產(chǎn)生大量具有強氧化性的羥基自由基(?OH) 。羥基自由基的氧化能力僅次于氟，能與廢水中殘留的有機物發(fā)生反應(yīng)，將其礦化分解為二氧化碳和水，進一步降低COD濃度，去除率可達50%左右 。
生化處理：梯級微生物系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)
水解酸化池里，兼性微生物發(fā)揮作用，將經(jīng)過預(yù)處理的廢水中殘留的大分子有機物分解為小分子有機酸，進一步改善廢水的可生化性，為后續(xù)厭氧處理創(chuàng)造更有利條件。
接種耐鹽污泥（可耐受＜6%鹽度）的耐鹽型UASB反應(yīng)器，在高鹽環(huán)境下穩(wěn)定運行。厭氧微生物在其中將小分子有機物轉(zhuǎn)化為沼氣，有效降低有機物濃度，容積負(fù)荷可達8kgCOD/m3?d 。
A/O系統(tǒng)由缺氧段和好氧段組成，承擔(dān)著脫氮除碳的重任。缺氧段中，反硝化細(xì)菌利用外加碳源（如甲醇），將硝酸鹽還原為氮氣；好氧段內(nèi)，硝化細(xì)菌在充足溶解氧（DO為3 - 4mg/L）條件下，將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，同時好氧微生物降解剩余有機物，實現(xiàn)脫氮除碳的雙重目標(biāo) 。
深度處理：確保出水水質(zhì)達標(biāo)
采用NF膜（納濾膜）截留二價離子，進一步去除鹽分和部分有機物；活性炭吸附則利用其豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，吸附去除痕量有機物。經(jīng)過這一系列處理，最終使廢水COD從35000mg/L降至50mg/L，鹽分削減98%，實現(xiàn)穩(wěn)定達標(biāo)排放 。
案例二：中藥類制藥廢水處理——常規(guī)工藝的高效應(yīng)用
某中藥制藥廠廢水主要源于藥材清洗、煮提和設(shè)備沖洗環(huán)節(jié) ，廢水呈渾濁深褐色，COD濃度達6000mg/L，SS濃度1000mg/L，色度高達400倍 。不過，其可生化性較好，B/C比大于0.4，為微生物處理提供了基礎(chǔ)。
預(yù)處理：混凝 - 氣浮的凈化組合
廢水先進入調(diào)節(jié)池，通過投加酸堿調(diào)節(jié)劑將pH調(diào)節(jié)至6 - 8，營造適宜的反應(yīng)環(huán)境。接著投加PAC（聚合氯化鋁），其水解產(chǎn)生的膠體粒子中和污染物顆粒表面的電荷，使顆粒相互靠近。隨后加入PAM（聚丙烯酰胺），像分子長鏈一樣在顆粒間架橋，將小顆粒聚合成大絮體 。
溶氣系統(tǒng)釋放出大量30μm左右的微氣泡，附著在絮體上使其上浮至水面，最后由刮渣機刮除浮渣。這一過程有效去除超95%的懸浮物、降低80%的色度，并削減20 - 30%的COD，大大減輕了后續(xù)生化處理的負(fù)擔(dān) 。
生化處理：微生物的接力凈化
UASB厭氧反應(yīng)器內(nèi)，厭氧微生物組成高效 “分解工廠”。產(chǎn)甲烷菌等微生物在無氧環(huán)境下，將進入反應(yīng)器的有機物逐步分解。先是水解細(xì)菌把大分子有機物拆解成小分子，再由產(chǎn)酸菌將其轉(zhuǎn)化為乙酸等物質(zhì)，最終產(chǎn)甲烷菌將乙酸分解為甲烷和二氧化碳。這一過程COD去除率可達80%以上 ，提升了廢水的可生化性。
多級接觸氧化池由缺氧池和好氧池組成。缺氧池中，反硝化細(xì)菌利用剩余有機物作為碳源，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣排出，實現(xiàn)脫氮；好氧池中，填料表面附著的生物膜上生長著大量好氧微生物。在充足的溶解氧（DO保持在2 - 4mg/L）條件下，這些微生物將殘留的有機物徹底分解為二氧化碳和水 。經(jīng)過這一系列處理，出水COD可降至100mg/L以下，達到排放標(biāo)準(zhǔn) 。
案例三：抗生素生產(chǎn)廢水處理——工藝組合的協(xié)同效能
某抗生素生產(chǎn)企業(yè)，廢水含有大量發(fā)酵殘余物、有機溶劑及抗生素殘留，COD濃度高達5000 - 8000mg/L ，且抑菌成分會抑制微生物活性，處理難度極大。
預(yù)處理：為核心處理單元奠定基礎(chǔ)
采用“格柵 + 調(diào)節(jié)池 + 水解酸化池”的預(yù)處理組合。格柵攔截藥渣等固態(tài)雜質(zhì)，調(diào)節(jié)池均衡水質(zhì)水量，水解酸化池則通過兼性菌將難降解大分子有機物分解為小分子，同時降低廢水毒性，削弱抑菌成分對后續(xù)微生物處理的影響，為UASB厭氧反應(yīng)器的穩(wěn)定運行創(chuàng)造條件 。
核心處理：UASB厭氧反應(yīng)器高效降解
UASB厭氧反應(yīng)器作為核心處理單元，內(nèi)部馴化的特種厭氧菌群可耐受高濃度污染物。在35℃左右的中溫環(huán)境下，菌群通過產(chǎn)酸、產(chǎn)甲烷等階段，將有機物轉(zhuǎn)化為沼氣，大幅削減COD。經(jīng)UASB處理后，廢水COD去除率穩(wěn)定在75%以上，為后續(xù)處理減輕了負(fù)荷 。
深度處理：確保出水清澈達標(biāo)
后續(xù)深度處理采用“好氧生物池 + MBR膜系統(tǒng)”組合。好氧菌進一步降解殘余有機物，MBR膜則截留活性污泥與微小污染物，確保出水清澈。最終處理后的廢水COD降至50mg/L以下，各項指標(biāo)均符合《制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，實現(xiàn)達標(biāo)排放。
通過對以上不同類型制藥生產(chǎn)廢水處理案例的分析可以看出，針對制藥廢水的復(fù)雜性和多樣性，需根據(jù)廢水的具體水質(zhì)特點“對癥下藥”，合理選擇和組合預(yù)處理、生化處理、深度處理等工藝技術(shù) 。從去除難降解有機物、提高可生化性，到降解有機物、脫氮除碳，再到深度去除污染物確保出水達標(biāo)，每個環(huán)節(jié)緊密相扣 。同時，在實際工程應(yīng)用中，還需不斷優(yōu)化工藝參數(shù)、加強運行管理，以實現(xiàn)制藥生產(chǎn)廢水處理的高效、穩(wěn)定與經(jīng)濟，推動制藥行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展 。
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