制药工业三废处理技术之案例分析_制药工业三废处理技术

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制药工业三废处理技术之案例分析

姓名：张xx 班级：12药剂 学号：1234567 前言：随着我国医药工业的发展,制药工业三废已逐渐成为重要的污染源之一。制药行业属于精细化工,其特点就是原料药生产品种多,生产工序多,原材料利用率低。由于上述原因,制药工业三废通常具有成分复杂,有机污染物种类多、含盐量高、NH3一N浓度高、色度深等特性,比其他工业三废处理更难处理。由于制药工业环境保护比制药工业起步晚,且治理污染不能给企业带来直接的经济效益,制药三废处理工艺还落后于制药工艺。同时由于制药三废复杂多变的特性,现在的处理工艺还存在着诸多问题和不足之处,所以目前许多制药三废难以处理,或者处理成本居高不下,因此一些小型的制药企业或多或少存在偷排三废的现象。未将处理或处理未达标的三废直接进入环境,将对环境造成严重的危害。

摘要：本文通过哈药三废污染具体案例分析制药工业中三废的处理的重要性以及所用方法，通过综合利用，实现废物的循环利用。

关键词：制药工业、三废治理、环境保护、综合利用 具体案例：哈药总厂“三废”污染事件

在哈尔滨哈药集团制药总厂附近，即使在夏天，也有人要戴口罩，居民称空气里臭味熏人。记者调查发现，臭味来自于紧邻居民区的哈药总厂，住在周边的一些居民甚至常年不敢开窗。

在哈尔滨哈药集团制药总厂附近，即使在夏天，也有人要戴口罩，居民称空气里臭味熏人。记者调查发现，原来臭味来自于紧邻居民区的哈药总厂，住在周边的一些居民甚至常年不敢开窗。

1.废气超过恶臭气体排放标准

哈药总厂位于城区上风口，它释放的臭味影响范围波及周边的高校、医院和居民区。药厂为什么排放臭味呢？记者进入厂区后注意到，越往厂区内部，难闻的气味就越来越浓。记者调查了解到产生臭味的主要原因是药厂青霉素生产车间发酵过程中废气的高空排放，以及蛋白培养烘干过程和污水处理过程中，无全封闭的废气排放。废气排放严重超标，长期吸入可能导致隐性过敏，产生抗生素耐药性，还会出现头晕、头痛、恶心、呼吸道以及眼睛刺激等症状。

2.废水排污口色度超极限值15倍

哈尔滨城区有条河沟流经哈药总厂，记者发现，河水在进入这个厂区之前是青白色的，但从厂区流出就变成土黄色，散发着非常刺鼻的臭味。记者在厂区深处顺着河沟寻找，发现了药厂污水排放口。排污口散发着恶臭，水是黄色的。哈药总厂以生产青霉素和头孢菌素类药物为主，青霉素类的生产属于发酵类制药。而国家对发酵类制药水污染物排放极限值有着明确规定，记者将排污口水样送到具有检测资质的相关部门进行检测，其检测参考值表明：哈药总厂排污口色度为892，高出国家规定极限值60近15倍。排污口氨氮为85.075，高出国家规定极限值35两倍多，排污口COD为1180，高出国家规定极限值120近10倍。

3.废渣简单焚烧后流入河沟

顺着排污口沿着河沟向下游几百米，在岸边上就是哈药总厂制剂厂。在厂区外，记者看到一个用砖搭建的焚烧炉，里面有大量的废渣在燃烧，废渣可直接排到河沟里。“车间垃圾全往这儿倒，啥都有，盐酸、硫酸。”现场的制剂厂职工告诉记者，焚烧炉里焚烧的都是化工产品。记者发现，制剂厂即便是简单的焚烧，有时也是不分地点，随意进行。部分废渣经过简单焚烧后会流入河流之外，还有大量的废渣就被直接倾倒在河沟边上。

通过这一案例，我们可以看出三废处理和环境保护密不可分，因此，要掌握三废处理技术就越来越重要了。

制药工业的三废一般指制药工业生产过程中产生的废水、废气。废渣。

一．制药工艺中废水的处理

制药废水通常属于较难处理的高浓度有机污水之一,因制药产品的不同、生产工艺的不同而差异很大,其特点为水质组分繁杂,污染物含量高,CODcr、氨氮、含盐量和BODs浓度高且波动性大,废水的BODs/CODcr差异较大,含有大量有毒、有害物质、难生物降解物质及生物抑制剂(包括一定浓度的抗生素)等,带有气味和颜色,悬浮物SS含量高,易产生泡沫。而且制药厂通常是釆用间歇生产,产品的种类变化较大,造成了废水的水质、水量及污染物的种类变化较大。1.制药工业废水的特点

(1)水质组分繁杂 由于医药产品生产的流程长、反应复杂、副产物多,反应原料常为溶剂类物质或环状结构的?化合物,因此废水中的污染物组分繁多复杂,增加了废水的处理难度。

(2)污染物质含量高制药工业生产过程中需大量使用各种化工原料,但由于反应步骤较多、原料利用率低,表面活性剂、中间代谢产物和提取分离中残留的高浓度酸、碱、有机溶剂等,大部分随废水排放,往往造成废水中的污染物质含量居高不下。该类污染物质易引起pH波动大、色度高和气味重等不利因素,影响后续厌氧反应器中甲烧菌正常的代谢活动。

(3)CODcr浓度高 在制药工业中,CODcr浓度在几万、甚至几十万毫克/升的废水是经常可以见到的。这是由于原料反应不完全所造成的大量副产物和原料或是生产过程中使用的大量溶剂介质进入废水体系中所引起的。以抗生素废水为例,其中主要为发醉残余基质及营养物、溶媒提取过程的萃余液、经溶媒回收后派出的蒸馆繁残液、离子交换过程排出的吸附废液、水中不溶性抗生素的发酵滤液、染菌倒灌液等。

(4)含盐量高 废水中的盐分浓度过高对微生物有明显的抑制作用,当氯离子超过3000mmol/L时,未经驯化的微生物的活性将明显受到抑制,严重影响废水处理的效率,甚至造成污泥膨胀,微生物死亡等现象。

(5)可生化性差 制药废水因其特殊性,废水的BODs/CODcr差异较大,经传统预处理后可生化性很.难得到实质性的提高,阻碍了后续的生化处理过程。

2．常用的制药废水的处理方法

目前,国内对制药废水处理技术的研究往往是以其中最具代表性,污染最严重的化学制药、生物发酵制药等产生的高浓度、难降解有机废水为主要研究 对象。一般情况下，制药工业废水分为合成药物生产废水、抗生素生产废水、中成药生产废水、各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水常用的处理方法有物化法、生物法以及他们组合的处理方法。

（1）.物化处理

根据制药废水的水质特点，在其处理过程中需要采用物化处理作为生化处理的预处理或后处理工序。目前应用的物化处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、氨吹脱、电解、离子交换和膜分离法等。

a.氧化法。采用该法能提高废水的可生化性，同时对ＣＯＤ有较好的去除率。对３种抗生素废水进行臭氧氧化处理，结果显示，经臭氧氧化的废水不仅ＢＯＤ５／ＣＯＤ的比值有所提高，而且ＣＯＤ的去除率均为７５％以上。

b.气浮法。气浮法通常包括充气气浮、溶气气浮、化学气浮和电解气浮等多种形式。新昌制药厂采用ＣＡＦ涡凹气浮装置对制药废水进行预处理，在适当药剂配合下，ＣＯＤ的平均去除率在２５％左右。

c.吸附法。常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等。武汉健民制药厂采用煤灰吸附－两级好氧生物处理工艺处理其废水。结果显示，吸附预处理对废水的ＣＯＤ去除率达４１．１％，并提高了ＢＯＤ５／ＣＯＤ值。

d.膜分离法。膜技术包括反渗透、纳滤膜和纤维膜，可回收有用物质，减少有机物的排放总量。该技术的主要特点是设备简单、操作方便、无相变及化学变化、处理效率高和节约能源。

e.电解法。该法处理废水具有高效、易操作等优点而得到人们的重视，同时电解法又有很好的脱色效果。采用电解法预处理核黄素上清液，ＣＯＤ、ＳＳ和色度的去除率分别达到７１％、８３％和６７％。

f.混凝法。该技术被广泛用于制药废水预处理及后处理过程中，如硫酸铝和聚合硫酸铁等用于中药废水等。高效混凝处理的关键在于恰当地选择和投加性能优良的混凝剂。近年来混凝剂的发展方向是由低分子向聚合高分子发展，由成分功能单一型向复合型发展。

(2).化学处理

应用化学方法时，某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染，因此在设计前应做好相关的实验研究工作。化学法包括铁炭法、化学氧化还原法（ｆｅｎｔｏｎ试剂、Ｈ２Ｏ２、Ｏ３）、深度氧化技术等。

a.铁炭法。工业运行表明，以Ｆｅ－Ｃ作为制药废水的预处理步骤，其出水的可生化性可大大提高。采用铁炭—微电解—厌氧—好氧—气浮联合处理工艺处理甲红霉素、盐酸环丙沙星等医药中间体生产废水，铁炭法处理后ＣＯＤ去除率达２０％。

b.Ｆｅｎｔｏｎ试剂处理法。亚铁盐和Ｈ２Ｏ２的组合称为Ｆｅｎｔｏｎ试剂，它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。随着研究的深入，又把紫外光（ＵＶ）、草酸盐（Ｃ２Ｏ４２－）等引入Ｆｅｎ－ｔｏｎ试剂中，使其氧化能力大大加强。以ＴｉＯ２为催化剂，９Ｗ低压汞灯为光源，用Ｆｅｎｔｏｎ试剂对制药废水进行处理，取得了脱色率１００％，ＣＯＤ去除率９２．３％的效果，且硝基苯类化合物从８．０５ｍｇ／Ｌ降至０．４１ｍｇ／Ｌ。

(3).生化处理

生化处理技术是目前制药废水广泛采用的处理技术，包括好氧生物法、厌氧生物法、好氧—厌氧等组合方法。

a.好氧生物处理。由于制药废水大多是高浓度有机废水，进行好氧生物处理时一般需对原液进行稀释，因此动力消耗大，且废水可生化性较差，很难直接生化处理后达标排放，所以单独使用好氧处理的不多，一般需进行预处理。常用的好氧生物处理方法包括活性污泥法、深井曝气法、吸附生物降解法（ＡＢ法）、接触氧化法、序批式间歇活性污泥法（ＳＢＲ法）、循环式活性污泥法（ＣＡＳＳ法）等。

b.厌氧生物处理。目前国内外处理高浓度有机废水主要是以厌氧法为主，但经单独的厌氧方法处理后出水ＣＯＤ仍较高，一般需要进行后处理（如好氧生物处理）。目前仍需加强高效厌氧反应器的开发设计及进行深入的运行条件研究。在处理制药废水中应用较成功的有上流式厌氧污泥床（ＵＡＳＢ）、厌氧复合床（ＵＢＦ）、厌氧折流板反应器（ＡＢＲ）、水解法等。

总之，制药废水水质水量波动较大，是处理难度较大的工业废水之一。所采用的处理方法应根据具体情况进行选择。

二．制药工艺中废气的处理 1.有机废气吸附回收处理

有机溶剂废气的吸附回收方法的一个重要的应用领域是化工、石油化工和制药工业。使用的有机溶剂，例如甲苯、苯、汽油、二氯甲烷和乙醇等一般来说都是有较大价值的，并且有足够高的浓度，可以用相对较低的费用进行回收处理。含有有机溶剂的废气在生产装置中被抽出来，在有机废气过滤和冷却后，有机溶剂积聚在活性炭的孔隙中，就这样从废气流中分离出来。装置的设计可以达到纯净空气中的溶剂浓度只有几mg/m3。当吸附器充满溶剂后，就用蒸汽通进去，这样溶剂又从活性炭中被驱赶出来。蒸汽和溶剂的混合物被冷却、冷凝并送入一个收集容器。

2.有机废气的生物净化处理

生物滴流概念的进一步发展，一种具有很大表面积的惰性载体材料促使气相和水相的密切接触。同时通过反应器中的专用的内件及改进的废气输送可以实现过滤器能力的最佳化。在废气的直流和循环水中进行操作。溶剂被微生物分解并且变为无害的最终产品，如二氧化碳、水和生物物质等（新陈代谢）。流出的水在反应器内部循环，以把污染的气体的溶剂转变为可溶的形式。

3.再生式燃烧有机废气处理

热再生式燃烧装置在700～900℃的温度范围工作，一般来说是3或5个炉室的结构。体积流量在10000标准m3/h以上的热再生式燃烧装置可以经济地进行操作。燃烧室本身安排在炉室上方。安装在那里的烧咀用于启动和供给增加的能源，如果气体混合物（由于溶剂少）而不能自热式地点火或燃烧的话。在启动之后的各个炉室变换地发挥各种不同的作用。其目标是：不需要添加燃料（取决于有害气体的溶剂浓度）而实现燃烧。如果有热量过剩，则可以用来生产蒸汽。装置周围可能产生的废液可以通过启动烧咀或附加烧咀来烧掉。如果在有害气体中含有氯或硫之类的化合物，那么就可能需要采取进一步的有机废气净化处理步骤。

三．制药工业中废渣的处理

废渣不仅占用大量的土地，而且造成地表水、土壤和大气环境的污染，必须净化处理。化工废渣主要有炉灰渣、电石渣、页岩渣、无机酸渣；含油、含碳及其他可燃性物质，如罐底泥、白渣土等；报废的催化剂、活性炭以及其他添加剂；污水处理的剩余活性污泥等。废渣处理方法主要有化学与生物处理法、脱水法、焚烧法和填埋法等。