探究医药化工废水处理的应用研究

2020-02-21 00:49辛成家
云南化工 2020年12期
关键词:废水处理医药化工

辛成家

(山东鲁维制药有限公司,山东 淄博 255000)

在化学和制药废水处理过程中,必须结合废水的实际特性进行分析。依赖一种单一处理技术,无法达到相关标准和条例的要求,必须选择各种技术来开发废水处理,才能确保最终实现目标。

1 医药化工废水的基本特征

医药化工所产生的废水具有一定的特殊性。首先,水质的组成成分相对复杂,并且副产物也相对较多的。由于反应产物主要包括了溶剂类和环状结构化合物,这在很大程度上加大了去处理难度。其次,废水中的污染物的含量相对较高,这主要是由于原料反应不完全导致的。再次,废水中含有大量的有毒有害物质,其中包含有大量的有机类的污染物和微生物等。最后,废水的色度较高。制药化学工业在环境污染防治、废水管理和达标排放等方面已取得了较大进展,但我国制药化学工业的废水排放达标率仍然相对较低。高效、低成本的加工、研究和升级技术已成为未来废水处理的技术开发的关键。

1.1 无机盐浓度高

酸碱性的溶液被大量的用到医药化工生产中,这些溶液在经历化学反应之后会产生大量的无机盐溶液。产生的废水中总盐度的含量有的甚至超过了100000mL/L。其中,氯离子及硫酸根离子等其他无机盐离子在医药废水中的含量是比较高的。已有研究表明,氯离子在水中的浓度较高 (超过300mL/L)时,微生物的生长速度便会受到严重的影响。若微生物在水中数量很少或者没有,就无法完成对水中的大分子物质进行有效的分解,这会导致污染膨胀的问题。如果水中的含氧量下降时,水中的微生物的生长便会受到抑制,缺氧情况下便会导致自然微生物的大量死亡,这也同样会对自然环境带来极大的破坏。

1.2 COD和BOD5含量高

在化工废水中,COD的浓度要远低于BOD5的浓度,然而在医药化工废水中,COD的浓度和BOD5浓度含量高都比较高。如果医药化工废水没有经过处理之后就排放到水体中,便会消耗正常水体中的大量氧气,这就会引起水体缺氧的情况。一旦水体中没有充足的氧气含量时,水体中的动植物以及微生物便会难以存活,这会对正常的水体也会产生巨大的影响。其次,医药化工废水中会存在着大量的物质并且相当复杂,水体的变化性也是相对较大的,并且高浓度的有机物会在水中大量存在,容易使得水体中的各类营养物质所占比例渐渐失去平衡。所以,医药化工废水在经历过合理化的处理之后,水体达标之后再进行排放,不仅仅会对自然环境产生良好的效应,也会间接的影响到我们的居住生活环境,从而实现人与自然的和谐共处。

1.3 存在有毒物质

医药化学废水中含有许多具有生物毒性的化学成分,包括氮环、芳香族胺、苯酚、氰化物等,一般难以通过科学技术降解。当这些有毒物质以隐形杀手的身份进入正常水域时,它们会迅速杀死生活在水中的生物。也有可能进入人们生活和饮水的地区,被人们错误地饮用,导致不良的后果,如中毒和疾病。这些有毒物质对生物生命的安全构成重大威胁,破坏了正常的水环境,扰乱了人们的正常生活环境。

1.4 可生化性差

医药废水是药品生产过程的产物,其来源主要有四个方面:主要生产过程的排水、生产过程的辅助排水、设备洗涤水等和生活污水。化学制药废水含有几乎所有的化学物质在生产过程中的大部分是生化类、硝基苯和苯胺、卤素等,这些物质往往难以处理和难以被微生物降解,而且抑制微生物的生长。因此,药物化学废水的生物降解性极低,需要很长时间才能对废水进行处理,以满足废水排放的标准,并找到适当的解决方案。

2 化工医药废水治理的难点

2.1 废水含有各种各样的化学品和各种各样的药品

在化学品和药品的生产过程中,使用了各种各样的原材料,废水中包括许多主要来自产品、副产品和原材料的物质。排放的污染物主要是氨排出物、苯酚排出物和有机磷排出物,一些染料厂排放的污染物大多含有酸性废水和高铬含量的废水,可能会在发酵过程中产生一些废水。

2.2 废水中的化学复合成分和有机成分排放物之间也存在着较大的差异

工业废水排放中的少数将得到处理,大多数废水中会存在者有机污染物。一些有机污染物的成分非常复杂,在化学反应的整个过程中,必须考虑到收率的问题。在原料生产过程中,需要增加一些溶剂和半成品,其中有机物含量非常高,许多含有不同程度的毒性。碳氢化合物及其衍生物经常出现在石油化工厂的废水中,有机氯农药具有很强的毒性,可以在生物体内长期存在。在整个化学品生产过程中,一些含有高浓度有毒物质的加工废水被处理掉,所有这些废水中都含有有机硫化物,经过长时间的储存后,可能会造成毒性当量的恶臭污染。

3 当前国内及国处理废水的常用方法

3.1 物理处理法

物理处理方法是当前医药废水处理的最常见的方法之一。其中,主要包括了蒸馏处理法、过滤处理法和重力沉淀处理法以及其他类型的处理方法。重力沉淀处理方法作为最纯的物理处理废水方法,主要借助重力的作用,实现废水中悬浮物与液体自身的分离。而离心分离流程以及重力分离流程是现阶段物理处理方法的核心工艺,在其流程处理过程中会较为频繁的应用到沉淀池、过滤池以及格栅等众多的废物过滤设备,其过滤和处理效果也是非常明显和显著的。

3.2 化学处理法

对废水污染物的化学处理,主要是通过物质与水的化学反应添加的一些化学物质来实现净化水的目标。也在一个有效的药物化学时代,采用了消毒方法和技术。获得的经验和技术的迅速发展导致了化学处理工艺的发展和创新,其中包括电化学氧化工艺、化学氧化工艺和焚化工艺。

3.2.1 中和处理法

这种方法主要是中和的,化学反应是用来去除超过指标的酸和污水的基础,通常是合格的,直到pH值接近中性。在废水处理过程中,如果废水是酸性的,中和剂通常是碱性的或碱性的;如果废水是碱性的,中和剂通常是酸性的或酸性氧化的。

3.2.2 化学氧化处理法

这种方法是充分利用有效的氧化剂,如臭氧、过氧化氢、含氧化合物和氯,直接氧化废水中的有机污染物。目前,臭氧氧化处理的应用越来越多,对于一些更难降解的废水,这种方法可以使处理后的废水有效。

3.2.3 铁屑内电解处理法

该方法的工作原理是利用多种有效的机制进行合作,包括铁屑的还原性作用和新生态氢的电解作用、氧化铁的凝固作用、活性炭的电导率和强吸附。

3.3 物理化学处理法

所谓物理化学处理法就是将物理处理法和化学处理法进行有机的结合运用,以实现二者的 “强强联合”,从而完成对医药废水的处理。在实现物质与物质之间的相互转移和其自身具备的高效率。科学和积极先进技术在废水处理中的应用最常见的方法包括处理膜和离子交换提取和处理方法等。

3.4 生物处理法

生物处理方法广泛应用于药物和化学废水中,并得到制药和化学工业的认可。当制药公司对废水进行生物处理时,生物处理方法主要侧重于高科技,并不断得到改进和革新,最终成为技术人员的主要研发发现。但是,它本身也有一些缺点,例如,占用面积较大,成本较高,而在进行生物处理时,工艺管理则十分复杂。如果这些缺点不断得到优化,废水处理的效率和效力可以进一步提高。

3.5 废水处理中的其它技术。

在医药化工产品的废水处理中,除了最常用的几种处理方法外,其他一些新的处理技术也在不断的研发中,进一步丰富了废水处理方法,进一步扩大了选择范围。这里简要介绍了两种类型:一种是声波处理技术,利用超音速控制和饱和气体有效降解和分离有机污染物。第二个是磁分离过程。该方法的原理是利用磁性物质的磁性残留物进行废水处理。在处理过程中,磁性种子和凝血剂被放置在废水中。此时,磁性种子的磁性残渣与混凝剂相结合,促进废水中颗粒的相互吸引,加速团聚,实现悬浮液的分离。

4 医药化工废水处理技术改善对策

伴随着科技的迅速发展,通废水处理技术得到了进一步创新。然而在废水中开展生物化工工艺,微生物的生长便会收到较大的抑制,不仅是作为废水中的有机物质,而且是极为严重的问题。污泥还可以产生良好的性能、资源的再利用。首先,在实际经验的基础上,有毒和难以降解的废水必须在渗漏过程中积极选择进行驯化。这可以从根本上改善有毒有机物质污泥的降解,并提高降解效率和效率。选择科学和合理的适应方法可对结果产生重大影响,例如,在有毒物质浓度和接触时间长短的情况下,微生物驯化适应变化的能力会受到较大影响。其次,增强投入菌株群体的生物强化技术,如若废水中存在着的有毒有机物具有较大的毒性,这些事很难实现生物降解的,同时降解性的微生物的繁殖增值速度也是相对较慢的,由于其自身的周期也是很长的,在最终难以实现预期的降解效果。生物强化技术的产生是改善常规驯化方法的重要技术,其主要是通过对生物处理系统不断地强化具有高降解效率的微生物菌株,通过微生物菌株自身的优化以提升处理能力,从而实现预期的处理效果。最后,“共同代谢”。增加目标污染物相关的物质诱导物等所需要的因子,这是真正提高微生物最终生物降解性和活性物质降解所必需的。

5 结语

医药化学废水的有效处理是一项长期而艰巨的任务,对保护环境和造福人类具有重要意义。在废水处理中,您可以走得更远,思考方法,并使用联合处理进一步提高处理效率和效果。目前,虽然有许多新型的加工技术,但价格的性能比并不好,需要不断改进才能更好地推广。此外,考虑到一些新技术的实际应用,还需要解决废水处理项目实施的挑战,从而推动制药行业废水处理方法的进一步发展。

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