制药废水的处理工艺探讨

俞阜东　王连山　林媛媛

摘 要：近年来，随着医药工业的快速发展，制药废水的污染和治理已经引起了社会的广泛关注。制药工业废水的组成较为复杂，含有多种有机污染物，尤其是一些“三致”有机污染物，对人类健康的危害极大，因此，加强制药废水处理工艺的研究意义重大。对水解酸化与SBR法相结合处理制药废水的工艺进行了探讨。

关键词：制药废水；处理工艺；水解酸化；SBR法

中图分类号：X787 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.100

制药工业是国家环保规划关注的重点行业之一，制药工业废水对环境和人类健康的危害极大，对其治理已势在必行。然而，制药废水的处理工艺尚未成熟，现阶段国内外还缺少具有普遍推广意义的处理工艺，因此，探寻经济、有效、可行的工艺尤为重要。现对水解酸化工艺与序列活性污泥法技术的联合应用进行分析。

1 实验资料和方法

1.1 实验资料

取某制药厂含抗生素、杂环类和长链碳型化合物等生物难降解污染物的生产废水作为本次实验用水，测得SS为200 mg/L，BOD5/CODer为0.25，pH为7～8，均属于难生化降解废水；采集该污水处理厂中的污泥进行人工配水，分别放置在厌氧和好氧条件下培养，并采用批量方式定期更换废水，待二者均达到稳定后供实验使用；实验仪器有生化培养箱、隔水式电热恒温培养箱、电热鼓风干燥箱、菌落计数器、净化工作台和pH计等。

1.2 分析方法

分别采用重铬酸钾法、稀释法和接种法测定水质化学需氧量、五日生化需求量；静止沉淀污泥，取量100 mL，沉淀时间为30 min，待完全沉淀后记录污泥体积，计算污泥沉降比；取同量污泥，沉淀时间也与上述情况相同，待完全沉淀后记录污泥体积，计算污泥指数；采用重量法和稀释倒平板法测定混合液悬浮固体和水中细菌总数。

2 实验过程

2.1 水解酸化

水解酸化过程分为以下4段：①设计反应装置。在传质—反应过程理论指导下设计去除有机物的异波折板反应装置。为了增强系统的缓冲能力，在水解酸化过程中加入了碳酸钠溶液。通过对流扩散和涡流扩散，可将有机基质充分降解，本装置共分11室，折板夹角为120°，水箱容积为12 L，使用弹性立体填料。②确定实验温度。遵循高效、低耗的原则，为了保证系统运行获得最佳温度且不影响酸化菌的活性，将运行温度维持在35 ℃左右。③监测各室溶解氧。废水中的溶解氧含量与微生物种群关系密切，监测溶解氧状况能获得微生物群的分布情况和酸化菌的生长状况。④VFA含量。采用滴定法测定水中VFA的含量，即pH值，具体如表1所示。

表1 出水中VFA浓度、pH值与COD关系表

出水COD/（mg/L） 出水VFA物质的量

浓度/（mmol/L） 出水pH值

486 3.95 4.49

495 5.82 3.65

526 6.60 4.40

535 5.02 4.12

540 5.28 4.41

569 5.93 4.12

2.2 SBR反应

经水解酸化反应后，废水中的难降解物已被分解为结构简单、容易降解的有机物，可生化性得到了提高。通过SBR反应，可去除大部分CODer，经硝化和反硝化作用可脱除大部分氨氮。SBR反应实验装置由反应池、水箱、搅拌浆和曝气泵等组成，该装置的作用有以下4点：①在其他条件不变的情况下，反应前期去除率会随进水浓度的升高而升高，CODer与NH3-N的比值接近2∶1时去除效果最好，之后随着进水浓度的升高，去除率会下降。②在其他条件不变的情况下，改变曝气时间会影响生物降解和硝化反应的进度，将其确定为8～10 h较为合理。③环境温度对SBR的活性污泥影响较大，在实际废水处理中，可通过蒸汽控制温度，将其维持在20～35 ℃之间较为合理。④污泥中微生物的活性会受到自身沉降性能的影响。实验表明，当SVI指数在50～150之间时活性污泥正常。

3 结论

根据水解酸化工艺原理，水解酸味即为厌氧消化过程的水解发酵和产生乙酸阶段产生的气味，涉及到水解发酵反应和产乙酸反应，这是有机污染物进入水体环境中发生的重要反应。在微生物反应的过程中，必然要涉及到物质传递，比如基质向细胞内扩散、产物向细胞外扩散，因传质的水平不同，对应的各项传质阻力也不同，水解酸化工艺在处理制药废水中具有极为明显的高效性，这是高水处理传质效率与较强的系统强缓冲能力共同作用的结果。本组实验的水解酸化工艺的最大特点就是提高了系统的传质效率，同时，加入了碳酸钠溶液，使系统具备了较强的缓冲能力。因此，在去除难降解物方面具有高效性。本组实验引入SBR法，通过物化法预处理，提高了后续SBR的可生化性，并通过后续深度处理，提高了出水水质，组合工艺流程为：综合废水→酸化调节池→SBR生化池→回用水池，工艺运行效果较为稳定。

综上所述，水解酸化与SBR法结合处理制药废水工艺可有效提高废水的可生化性，即SBR生化反应速率，有助于降低污泥的生成量、改善污泥卫生环境。通过进一步硝化使污泥更易于脱水，整个工艺高效、节能、便于管理，值得推广应用。

参考文献

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[2]建峥嵘.合成制药废水处理技术研究与进展[J].贵州化工，2012，12（4）：23-26.

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〔编辑：张思楠〕