制藥企業(yè)污水處理工藝的選擇及其應(yīng)用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 引言
醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了人類文明的進(jìn)步，但在促進(jìn)醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展帶給人們便捷的同時(shí)，制藥企業(yè)生產(chǎn)過程中排放出來的廢水也也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了一定的危害。制藥廠化工合成工藝中產(chǎn)生的廢水往往水質(zhì)復(fù)雜，廢水中的污物含量高、有毒有害的物質(zhì)多、生物難降解的物質(zhì)多，且化學(xué)需氧量（COD）的濃度值高，有的廢水中鹽分的含量和色度也都非常高，如果未經(jīng)處理便排放出來，對(duì)環(huán)境有著極大的危害，特別是“三致”有機(jī)污染物對(duì)人類的健康危害極大。因此，在工業(yè)廢水排放出來之前，藥企必須采取一定的措施對(duì)廢水進(jìn)行處理。
2 藥企污水處理現(xiàn)狀
目前，我國生產(chǎn)的常用藥物種類繁多，包括抗生素、有機(jī)藥物、無機(jī)藥物和中草藥四大類的藥物共有2000多種。隨著醫(yī)藥化工業(yè)的迅猛發(fā)展，各種制藥廠紛紛建立起來，藥企的迅速發(fā)展使得我國的制藥行業(yè)存在著“一小、二多、三低”的問題，企業(yè)規(guī)模小，生產(chǎn)藥品的數(shù)量多、重復(fù)多，藥品生產(chǎn)的技術(shù)含量低、新藥的研發(fā)能力低、企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益低。這一問題導(dǎo)致了藥企在進(jìn)行廢水處理的時(shí)候，一些大的企業(yè)尚能達(dá)到污水處理標(biāo)準(zhǔn)，一些條件較差的企業(yè)則只能達(dá)到一級(jí)處理，有些制藥廠甚至未對(duì)廢水進(jìn)行清污分流，從總體上來說，我國的藥企廢水治理形勢十分嚴(yán)峻，廢水處理技術(shù)還有待提高。
3 制藥廢水常用水處理單元分析
國內(nèi)外藥企在處理工業(yè)廢水時(shí)常用的廢水處理單元有生物化學(xué)法、物理化學(xué)法和自然處理法。
3.1 生物化學(xué)法
常用的生物化學(xué)法中的水處理單元有活性淤泥法、生物接層法、混合生物法等?；钚晕勰嗳コㄊ抢梦⑸锶后w及它們所依附的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)等活性污泥進(jìn)行污水處理的一種方法，是我國污水處理系統(tǒng)中的傳統(tǒng)處理方法，在目前仍有使用，并在實(shí)踐的過程中對(duì)處理裝置系統(tǒng)及微生物固定措施等方面進(jìn)行了一定的優(yōu)化和改良，處理水平有一定的提高。
3.2 物理化學(xué)法
物理化學(xué)法包括粒質(zhì)過濾法、活性炭吸附法、化學(xué)沉淀法、膜濾析法等。
3.3 自然處理法
自然處理法有包括穩(wěn)定塘法、氧化溝法、人工濕地法、化學(xué)色可賽思樹脂處理法，以及濾膜分離法等。
污水處理中常用的水處理方法有硬水軟化法、活性炭吸附法、去離子法、沉淀物過濾法、逆滲透法、超過濾法、蒸餾法、紫外線消毒法、生物化學(xué)法。
4 水處理工藝
污水處理一般有三級(jí)處理，即一級(jí)機(jī)械處理，二級(jí)生化處理，三級(jí)污水的深度處理。
機(jī)械處理主要是去除污水中的大顆粒和懸浮物，一般是通過構(gòu)筑物如格柵、沉砂池、初沉池等利用物理法實(shí)現(xiàn)固液的分離或者利用化學(xué)處理的方法將污水中有害的絮凝物沉淀。
污水的二級(jí)處理也即是生化處理，目的是將污水中不可沉淀的懸浮物和溶解性的有機(jī)物進(jìn)行去除和降解，工藝構(gòu)成的方法有活性淤泥法、氧化溝法、AB法等多種。它是通過生物作用，尤其是微生物的代謝作用，將污水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)換成無害的氣體和生物污泥。
污水經(jīng)過二級(jí)處理之后，用反滲透法或活性炭吸附法等方法對(duì)其進(jìn)行脫氮、脫磷的處理，并對(duì)其進(jìn)行滅菌殺毒的過程即是污水的三級(jí)處理，經(jīng)過三級(jí)處理的污水可以被當(dāng)做工業(yè)用水來使用，也可以用來澆灌綠化帶、噴灑街道等。
在實(shí)際的工作中，根據(jù)污水的水質(zhì)和處理目標(biāo)的不同，污水的處理過程并非都包含有3個(gè)處理過程。
5 污水處理工藝的選擇和應(yīng)用
好氧生物處理技術(shù)處理污水的機(jī)理為:
CH3COOH+O2→H2O+CO2+細(xì)胞生物
厭氧生物處理技術(shù)的生物反應(yīng)原理為:
CH3COOH→CH4+CO2
對(duì)比生物反應(yīng)的原理，可以看出，在處理高濃度的廢水時(shí)，厭氧生物處理技術(shù)有著一定的優(yōu)勢，但厭氧處理的出水濃度過高，達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，厭氧處理一般只作為廢水處理的前處理。在實(shí)際操作中，通常將厭氧生物處理與好氧生物處理結(jié)合在一起使用，這里以浙江新和成股份有限公司塔山工業(yè)園污水站使用的污水處理工藝為例，介紹污水處理工藝在污水處理中的應(yīng)用。
5.1 工藝流程
浙江新和成股份有限公司塔山工業(yè)園污水站根據(jù)所需要處理的廢水水質(zhì)和處理目標(biāo)及出水水質(zhì)的要求，設(shè)計(jì)使用的工藝簡單流程為:
中和→隔油→充氣氣浮→混凝沉淀→厭氧生物處理→好氧生物處理
在此工藝處理污水中，首先讓高濃度污水進(jìn)入投藥預(yù)處理池中，在池中加入一定劑量的化學(xué)藥劑與污水進(jìn)行中和反應(yīng)，減低污水的鹽分，提高其可生化性。
將進(jìn)行中和之后的污水收集到隔油池中，對(duì)其進(jìn)行隔油處理，去除污水中的石油類物質(zhì)。
隔油池中完成隔油處理的污水通過自重自流如氣浮裝置，氣浮裝置通過加壓溶氣使水中的雜質(zhì)粘附在小氣泡上，小氣泡上浮將雜質(zhì)帶到污水的表面，使其與水分離，并形成在水上形成浮渣層，刮渣機(jī)再將浮渣收集起來排人到儲(chǔ)泥池中，從而將污水中一些不溶性的有機(jī)物和細(xì)小懸浮物等從水中去除。
氣浮裝置中的水流入調(diào)節(jié)池中，在調(diào)節(jié)池中對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的高濃水和低濃度水混合調(diào)節(jié)之后，讓其流入水解酸化池，進(jìn)行厭氧生物處理。通過水解酸化處理將一些大分子難降解的有機(jī)物進(jìn)行水解，將其變成容易降解的小分子有機(jī)物，提高污水的可生化性，為下一步的好氧生化處理做好準(zhǔn)備。
在污水的好氧生化處理中，選擇使用VLR立環(huán)生化反應(yīng)池，在反應(yīng)池中通過好氧微生物的代謝作用對(duì)污水進(jìn)行好氧生化處理，降解水中的有害有機(jī)物。在VLR反應(yīng)池中對(duì)污水進(jìn)行好氧生化處理的過程中，可以在反應(yīng)池中加入一定劑量的營養(yǎng)鹽，能夠進(jìn)更好地提高污水處理的效果。
從反應(yīng)池流出的污水進(jìn)人沉淀池中，在池中沉淀，出水流入催化氧化池中，污泥則使用污泥泵打入儲(chǔ)泥池中，部分污泥會(huì)回流到VLR反應(yīng)池中。
在催化氧化池中使用臭氧對(duì)池中經(jīng)過VLR反應(yīng)池的污水進(jìn)行催化氧化，之后再經(jīng)過過濾器，用濾砂將水中的懸浮顆粒去除，最終使出水水質(zhì)達(dá)到人網(wǎng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。
5.2 使用設(shè)備
（1）高濃水集水池。高濃水集水池一座，分為兩個(gè)格，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效容積1487m3。配有機(jī)械攪拌器2臺(tái)，提升泵2臺(tái)，攪拌風(fēng)機(jī)2臺(tái)，并配有酸調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
（2）低濃水集水池。低濃水集水池一座，兩個(gè)格，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，配有機(jī)械攪拌器、提升泵各2臺(tái)，攪拌風(fēng)機(jī)1臺(tái)，池有效容積2025m3。
（3）隔油池。隔油池一座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，配有螺旋除渣設(shè)備和表面除油設(shè)備。池的可用容積為108m3。
（4）氣浮裝置。氣浮裝置選擇加壓溶氣氣浮，裝置的處理能力要達(dá)到每小時(shí)10m3。
（5）投藥預(yù)處理池。投藥預(yù)處理池兩座，分別分兩個(gè)格，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效容積7.2m3，配備攪拌器2臺(tái)，絮凝劑、混凝劑的加藥系統(tǒng)各一套。
（6）混凝沉淀池。混凝沉淀池兩座，配有排泥設(shè)備和斜管填料設(shè)備，有效容積24m3。
（7）調(diào)節(jié)池。水解調(diào)節(jié)池一般建為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，池的容積1258m3，池中的溶解氧要維持在缺氧的狀態(tài)，一般是每升小于0.3mg。
（8）水解池。水解池兩座，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，有效容積680.6m3，配有填料、攪拌系統(tǒng)，潛水泵3臺(tái)。
（9）VLR立環(huán)氧化溝。兩個(gè)系列，五個(gè)池子，其中每個(gè)池子的有效容積五1512m3。配有10套轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)，3臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)和4臺(tái)回流泵。
（10）斜管沉淀池。兩座，每座有效容積972m3。
（11）催化氧化池。兩座，單池的有效容積360m3，臭氧發(fā)生器和回流泵各兩套。
在此工藝中，所使用規(guī)格是以高濃水集水池、隔油池、氣浮裝置、投藥預(yù)處理池、混凝沉淀池每天流人1000t，低濃水集水池1500t，調(diào)節(jié)池、水解池、VLR立環(huán)氧化溝、斜管沉淀池、催化氧化池每天流入水量4000t作為數(shù)據(jù)參數(shù)來設(shè)計(jì)的，在實(shí)際操作中，不同的企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際的情況選擇合適的尺寸和容積。
另外，在污水處理中，還需要根據(jù)實(shí)際的情況建立相應(yīng)數(shù)量和尺寸的儲(chǔ)泥池和尾水池，有些園區(qū)對(duì)出水水質(zhì)要求比較高的，還需要使用過濾器對(duì)出水進(jìn)行進(jìn)一步處理時(shí)，還須建過濾器，以每天入水4000t為例，須建兩座，每座的有效容積為48.2m3。
6 應(yīng)用效果
浙江新和成股份有限公司塔山工業(yè)園污水站使用此工藝對(duì)污水進(jìn)行處理，經(jīng)過一段時(shí)間的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)水中的有機(jī)污染物大幅度的降低，廢水中污染物的各項(xiàng)指標(biāo)都優(yōu)于相關(guān)規(guī)定的第二類污染物最高允許排放濃度的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)穩(wěn)定，有著十分顯著的污水處理效果，且在使用的過程中投入、運(yùn)營的成本也較低，有著良好的推廣作用。
使用水解一好氧工藝對(duì)制藥企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的工業(yè)廢水進(jìn)行污水處理不僅能夠提高廢水的生化性，有效地降解廢水中的有機(jī)物，提高處理的效率，且工藝的流程較為簡單，便于管理和操作，投資成本較低，對(duì)一些中小企業(yè)有著十分明顯的推廣作用，在實(shí)踐中其污水處理效果也得到了驗(yàn)證。但在實(shí)際的操作過程中，制藥企業(yè)在選擇污水處理工藝的時(shí)候，還應(yīng)該結(jié)合自身的特色，根據(jù)實(shí)際的情況選擇符合自身特點(diǎn)的工藝，從而更好地提高污水處理率，確保排出的廢水水質(zhì)合格，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，促進(jìn)企業(yè)的健康發(fā)展。
