医药工业废水的处理技术
制药企业由于生产而排出废水,生产规模越大,废水量就越多;工艺步骤越多,水质结构就越复杂。废水量增加,处理的负荷就大;水质结构越复杂,废水处理的工艺也越复杂。复杂的工艺流程,对设备和技术要求高,成本也会增加。为了降低投入成本,提高废水处理效率,就要在工艺方法上提高效能。工艺流程是方法的组合,但又不单单是方法的组合。方法是独立的,而且是相互关联,彼此影响的。方法的组合是将废水从高浓度转化为低浓度、从不达标到达标的过程。污水处理技术由物理、化学、生物及组合,物理和化学方法包括混凝沉淀、吸附、气浮、过滤、微电解、铁碳-芬顿等,生物氧化法包括厌氧、有氧及联合。

废水处理流程中主要包括预处理和生物氧化两个阶段,预处理是生物氧化的前提,生物氧化是预处理的结果。预处理的进行是为了生物氧化,生物氧化离不开预处理工艺。预处理是将废水转化为可生物氧化的过程,生物氧化是将预处理的废水实现降解。预处理和生物氧化是一体化的,离开了预处理,生物就无法氧化废水有机物。离开了生物氧化,预处理过程就毫无意义。预处理的结果影响到生物氧化的效果,为了提高生物氧化的效率,就要增强预处理的结果。预处理的结果是生物氧化的一个重要因素,但不是全部影响因素。因为影响生物氧化的因素还有反应温度、pH值、污泥的活性、采用的反应机制等。

制药废水的种类包括化学合成药、中成药、生物制药、抗生素等,每种制药产品又有很多。根据废水的特点,才能选择对应的工艺。当工艺确定了,就要选择最佳的处理方法。当方法确定了,就要采购理想的工艺设备、管材、药剂等。因此,明确废水的参数,才能有更准确的设计方案。工艺方案的设计就是为了让废水的原始参数,通过一系列的方法,转化为符合排放标准的参数。每个方法的转化都是有条件的,也是要有用的。比如,调节池的作用是在改善水量和水质,稳定pH值和温度。混凝沉淀是将废水中的固体颗粒物从原始废水中分离沉淀出去,通过这种方法可以最大程度上降低悬浮物含量。气浮是靠废水中气泡的浮力,携带废水中油脂物,漂浮到废水表面,并通过刮渣系统分离去除。每种方法都有它的优势,分析水质的变化条件才能确定适用哪种方法。

高级氧化包括化学氧化,使用化学氧化是为了氧化掉废水中大多数的、难降解的有机物。这就要判断了,看废水中的有机污染物成分,是不是达到难降解的条件。如果不难降解,就不需要高级氧化,如果需要高级氧化,就要控制好反应的条件和结果,避免出现二次污染的问题。难降解的判断,是根据微生物的生物氧化来的。使用微生物来降解有机物,就要清楚什么类型的微生物,可以降解掉废水中的哪些有机污染物。对成分和浓度的检测是有必要的,以确保使用足够的氧化剂。常见的化学氧化法是铁碳-芬顿法,它是在芬顿试剂的基础上联合了铁碳的功能,为的是最大程度上增强氧化的效果,降低反应的时间。如果不经过预处理阶段的调节、混凝沉淀、吸附、气浮等方法,废水的水质成分和浓度就无法稳定下来。成分和浓度不稳定,是无法确定投入的药剂的。

生物氧化包括厌氧和好氧两个方法,也是两个阶段。一般是先进行厌氧,后进行好氧处理。厌氧是好氧的先决条件,好氧是对厌氧处理的补充和进一步深化。没有厌氧的处理,好氧的作用是微弱的。没有好氧的补充,厌氧的水质是无法达标的。厌氧处理的越好,好氧就越容易达标;厌氧处理效果越差,好氧的负荷就越大。为了提高废水的生物氧化效果,特别重视厌氧的处理。常见的厌氧处理法是升流式活性污泥法(UASB),在厌氧处理的阶段,UASB增加了废水在循环次数,提高了活性微生物和有机污染物的接触几率。废水的循环次数是靠厌氧代谢的结果-气泡的上升的过程中,遇到三相分离器挡板,活性污泥颗粒沉淀下来。这个反应现象就增加了废水的上下搅拌,厌氧反应效果越好,气泡就越多,循环的速率就越高。循环速率越高,搅拌的越均匀,反应的就越彻底。

只有经过好氧处理阶段,厌氧的反应才有意义。厌氧是好氧的预处理,好氧是厌氧的结果。它们看起来是两个独立的反应,其实是由一个连续的转化串联起来的。好氧是通过向废水中吹充氧气,为好氧微生物和有机物充分反应创造有效的条件。氧气越充足,混合的越均匀,微生物反应的就越充分,出水水质就越好。因此,氧气的有效利用是影响好氧处理的重要因素,为了提高好氧的处理结果,就要稳定其他的影响因素,比如稳定pH值、温度、活性污泥等。在深井曝气池的作用下,废水好氧反应受到外部的影响就较少,反应效率就很高。除了深井曝气池,好氧处理方法还有接触氧化法、序批式间歇活性污泥法(SBR)、生物膜氧化法等。