甾体类制药废水处理工艺设计综述
[摘要]随着人口老龄化的程度的不断加深，我国的制药行业规模和人们对医药治疗的需求也在不断扩大，随之而来的是制药行业产生的工艺废水不达标排放而造成的各种环境问题。制药废水的成分复杂，有机污染物含量高，毒性物质多，除了环境问题外还会影响人们的身体健康。如何降低制药废水对外环境的影响已经成为制药行业发展中研究的热点。现今常用的方法有：微电解法、芬顿氧化法、混凝沉淀法、活性污泥法和水解酸化法。芬顿氧化法及其组合工艺以其出色的制药废水处理能力和良好的经济效益，比传统的物化法、生物法等具有更大的发展价值，并且对整个地区甚至全国的医药化工行业的生产发展都有着更良好的经济效益。
[关键词]制药废水；处理；工艺与运行
Summary of Process Design for Treatment of Steroid Pharmaceutical Wastewater
Abstract：The scale of our country#39;s pharmaceutical industry and peoplersquo;s demand for medical treatment are expanding,with the deepening of the aging of the population.It followed by various environmental problems which caused by the substandard discharge of process wastewater produced by the pharmaceutical industry.The composition of pharmaceutical wastewater is complex, the content of organic pollutants is high, and there are many toxic substances. In addition to environmental problems, it also affects people#39;s health.How to reduce the impact of pharmaceutical wastewater on the external environment has become a hot research topic in the development of the pharmaceutical industry. The treatment processes commonly used in sewage plants today are: micro-electrolysis method, Fenton oxidation prpcess,coagulation sedimentation method, activated sludge process and hydrolysis acidification process.The Fenton oxidation method and its combined process have greater development value than traditional physical-chemical methods and biological methods,because of its excellent pharmaceutical wastewater treatment capacity and great economic benefits.Whatrsquo;s more, it is beneficial to the development of the pharmaceutical and chemical industry in the whole area and even the country.
Keywords：pharmaceutical wastewater；treatment；process and operation
1前言
医药行业一直以来都是是我国国民经济的重要组成部分，特别是如今国家老龄化程度加深，人们更加注重养生以及各类突发流行疾病的影响下，医药行业的稳定显得尤为重要。医药研发制造业位于该行业产业链的上游，从其产品结果来看可以划分为抗生素，有机药物，无机药物和中草药这四大类。这些药剂生产用到的原料构成一般都非常复杂，并且生产工序繁复条件严苛，需要采用多种原料经过不同的有机合成路线加以制备，这也就造成了该行业制药废水的成分复杂，有毒有害物质多，生物难降解物质多和浓度高等特点，并且大大加重了制药废水处理的负担。制药废水如果不加以妥善的处理而排放进入水体，会对生态环境造成不可挽回的影响，并且影响到人类社会。生态圈环环相扣，从渺小的浮游动物和藻类植物，到水中的各类鱼类，再到人类社会，食物链的每一环节都会积累微量的毒素和重金属物质，长久以往，影响身体健康的同时还会影响下一代乃至未来的人类生存环境。近年来，我国也在严格控制制药废水的处理标准，加大力度监管和处置工作，并且取得了良好的成效，全球的环保工作者也一直在研究改良和推进制药废水工艺的进步。制药废水治理常用的处理方法有物理化学处理法、化学处理法、生物处理法及物化法－生物法联用等，而如今为了进一步提高制药废水排放的标准，减轻自然环境的负担，微电解－芬顿氧化－生物法组合工艺以其良好的处理效果和经济效益逐渐进入人们的研究领域，并为制药废水处理提供了有效的解决方案。
2制药废水处理技术方案
2.1混凝沉淀法
混凝沉淀法是目前国内处理废水过程中常用的一种技术。其中混凝包括了凝聚和絮凝两部分。凝聚主要指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程，絮凝主要指脱稳的胶体或微小悬浮物聚结成大的絮凝体过程。凝聚和絮凝均是物理化学过程，涉及水中胶体粒子性质，所投加化学药剂的特性和胶体粒子与化学药剂之间的相互作用。混凝剂是混凝过程中必不可少的药剂，并且会直接影响混凝效果。为了达到理想的混凝效果，需要根据不同原水水质选用混凝剂，也可以进行模拟实验来进行优选。目前常用的混凝剂有硫酸铝，硫酸亚铁，聚合氯化铝等。沉淀是去除水中颗粒杂质的主要方法，沉淀的类型有自由沉淀，絮凝沉淀和拥挤沉淀。沉淀的效果和颗粒杂质的沉淀速度及其在池内的沉淀条件有很大关系。目前常用的沉淀池有平流沉淀池，斜板沉淀池，福流沉淀池等。混凝沉淀工艺在我国出现的较早，发展的较为成熟，相关的设备和设计要求规范也完整，并且操作的过程也较为简单便捷。但是该工艺对毒性制药废水的溶解性较差，并且很难清除微生物病原体，对有害物质的处理也不够完善，生态毒性会得以保留，会加重后续处理过程的负担。
2.2微电解法
微电解法是化学处理方法中的一种。电解质溶液在电流的作用下，发生电化学反应的过程称为电解。在进行电解反应时，水中的溶解性污染物质在阳极和阴极分别进行氧化和还原反应，产生新物质。而这些新物质会在电解过程中沉积于电极表面，或者沉淀下来，或者生产气体从水中逸出，从而降低水中溶解性污染物质的浓度。该过程需要用到电解槽，电解槽的形式多采用矩形，按水流方式可分为回流式和翻腾式两种。近年来，随着人们的研究发现，在过酸性或过碱性的环境会对电极和电解槽产生腐蚀作用，所以一般在进行微电解处理之前需要先调节进水的pH值来使微电解保持较好的处理效果，或者寻求适合的催化剂，改变腐蚀作用产生的条件。微电解处理方法处理设备简单容易操作，处理成本低，适用范围广，一般会和其他方法联用。
2.3芬顿氧化法
芬顿氧化法是化学处理法的一种。由于法国科学家芬顿在实验中发现，酸性条件下，将亚铁盐与过氧化氢混合可以迅速氧化分解酒石酸，所以后来人们把亚铁盐与过氧化氢的组合称为“芬顿试剂”，使用这种试剂的反应称为“芬顿反应”。芬顿氧化法过程中产生羟基自由基具有很强的氧化性，能分解制药废水中大部分的难降解物质，降低废水毒性、提高废水可生化性，为后续的生物处理提供有利的条件，减轻后续处理过程中系统的负担。但是，随着科学家不断的实验发现，芬顿反应存在着对废水的酸碱度依赖性很强，所需pH低，试剂消耗多并且会产生大量铁泥等问题。所以，科研人员开发了如铁碳微电解联用等新技术，来拓展pH范围、提高试剂利用效率、降低铁泥产量。
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