制藥廢水因成分復(fù)雜(含有機(jī)物、重金屬、抗生素、鹽分等)、毒性強(qiáng)、可生化性差,處理難度較大。其處理需結(jié)合不同工藝分階段處理,以下是常見處理方法及技術(shù)路線:
一、預(yù)處理階段
目的:去除懸浮物(SS)、調(diào)節(jié)水質(zhì)水量、降低毒性,為后續(xù)生物處理創(chuàng)造條件。
混凝沉淀 / 氣浮原理:投加混凝劑(如 PAC、PAM)使膠體顆粒聚集沉淀,或通過氣浮去除油脂、懸浮物。
適用:去除中藥廢水中的藥渣、化學(xué)制藥廢水中的懸浮物及部分有機(jī)物。
中和法原理:調(diào)節(jié)廢水 pH 至中性,常用酸堿中和劑(如 NaOH、H2SO4)。
適用:強(qiáng)酸 / 強(qiáng)堿廢水的預(yù)處理,避免影響后續(xù)微生物活性。
微電解 / 鐵碳法原理:利用鐵碳電極形成原電池,通過氧化還原反應(yīng)降解有機(jī)物、破除分子結(jié)構(gòu)(如分解抗生素環(huán)鏈)。
適用:高毒性、難降解的化學(xué)制藥廢水,提高可生化性(B/C 比)。
吹脫 / 汽提原理:通過曝氣或蒸汽吹脫,去除氨氮、揮發(fā)性有機(jī)物(如甲醇、乙醇)。
適用:含氨氮或易揮發(fā)污染物的制藥廢水。
二、生物處理階段
目的:通過微生物代謝降解有機(jī)物,降低 COD、BOD 等指標(biāo)。
1. 厭氧生物處理
工藝:UASB(升流式厭氧污泥床)、厭氧濾池(AF)、厭氧流化床(AFB)等。
原理:在無氧條件下,利用厭氧微生物(產(chǎn)酸菌、產(chǎn)甲烷菌)分解有機(jī)物,產(chǎn)生沼氣(CH4、CO2)。
優(yōu)勢:能耗低、污泥產(chǎn)量少,適合高濃度有機(jī)廢水(COD>5000 mg/L)。
適用:發(fā)酵類制藥廢水(如抗生素、維生素生產(chǎn)廢水)。
2. 好氧生物處理
傳統(tǒng)活性污泥法:如 A/O(厭氧 - 好氧)、A2/O(厭氧 - 缺氧 - 好氧)工藝,同步脫氮除磷。適用:可生化性較好的廢水(B/C>0.3),如部分生物制藥廢水。
生物膜法:生物接觸氧化、曝氣生物濾池(BAF),微生物附著在填料表面形成膜層,耐沖擊負(fù)荷。適用:水質(zhì)波動(dòng)大或濃度較低的制藥廢水。
好氧技術(shù):MBR(膜生物反應(yīng)器):膜分離與生物處理結(jié)合,污泥濃度高、出水水質(zhì)好,可截留難降解物質(zhì)。
曝氣氧化溝:長泥齡工藝,適合處理含氮污染物的廢水。
3. 厭氧 - 好氧聯(lián)合工藝
典型流程:預(yù)處理→厭氧(降解大分子)→好氧(進(jìn)一步去除有機(jī)物)→深度處理。
優(yōu)勢:提高處理效率,降低能耗,適用于大多數(shù)制藥廢水。
三、深度處理階段
目的:去除殘留有機(jī)物、重金屬、色度、鹽類等,確保出水達(dá)標(biāo)(如《制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》)。
膜分離技術(shù)反滲透(RO)、納濾(NF):截留小分子有機(jī)物、鹽分,出水可回用或達(dá)標(biāo)排放。
注意:需預(yù)處理防止膜污染,適用于低鹽廢水。
氧化技術(shù)(AOPs)芬頓氧化(Fe2+/H2O2):產(chǎn)生羥基自由基(?OH)氧化難降解有機(jī)物,如抗生素、染料。
臭氧氧化 / 催化臭氧:氧化脫色、降低 TOC,常與生物處理聯(lián)用。
光催化氧化(如 TiO2):利用光激發(fā)催化劑降解污染物,適合低濃度廢水。
吸附法活性炭吸附:去除色度、異味及微量有機(jī)物,常用于末端處理。
樹脂吸附:專用樹脂(如大孔吸附樹脂)針對(duì)性去除特定污染物(如酚類、胺類)。
電化學(xué)處理電解法:通過電極反應(yīng)降解有機(jī)物、去除重金屬,如電絮凝、電催化氧化。
蒸發(fā)結(jié)晶適用:高鹽廢水(如化學(xué)合成藥廢水),通過多效蒸發(fā)(MVR)分離鹽分,實(shí)現(xiàn)零排放。
四、特殊污染物處理
高鹽廢水:先通過 “預(yù)處理 + 厭氧 / 好氧” 去除有機(jī)物,再采用蒸發(fā)結(jié)晶或膜分離脫鹽。
含抗生素廢水:強(qiáng)化預(yù)處理(如鐵碳微電解)破壞抗生素分子結(jié)構(gòu),結(jié)合氧化(如臭氧 / 芬頓)降解殘留。
中藥廢水:高 SS、高色度,預(yù)處理需加強(qiáng)混凝沉淀,生物處理可采用水解酸化 + 好氧工藝。
五、工藝選擇原則
水質(zhì)分析:測定 COD、BOD、氨氮、鹽分、毒性物質(zhì)等,判斷可生化性(B/C 比)。
排放標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)地方環(huán)保要求(如是否納入地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))選擇處理深度。
經(jīng)濟(jì)成本:優(yōu)先選擇能耗低、污泥產(chǎn)量少的工藝(如厭氧 + 好氧優(yōu)于純好氧)。
技術(shù)組合:采用 “預(yù)處理 + 生物處理 + 深度處理” 多級(jí)工藝,例如:化學(xué)制藥廢水:混凝沉淀→微電解→UASB→A/O→MBR→臭氧氧化→達(dá)標(biāo)排放。
生物制藥廢水:氣浮→水解酸化→接觸氧化→活性炭吸附。