制药行业中污水处理方法及实践研究

新疆银朵兰药业有限公司 王正平

随着中国对制药现代化的不断推进，我国制药企业的数量不断增多，但中药制药行业污水排放与处理问题一直未得到真正的解决，如何最大限度地避免中药制药行业中的污水对环境、水资源造成不良影响值得深入探究的课题。我国政府高度重视环境保护问题，很多中药制药企业也开始逐渐关注制药过程中的污水处理问题，并且逐渐成为其管理的重点。

一、制药行业的污水特征

中药制药企业产生的制药污水主要是生产和人员洁净产生的废水，此种废水被统称为制药污水。我国关于废水水质及排放有着非常明确的标准，表1为具体的废水排放标准，中药制药企业污水处理与排放需要遵照此标准。

表1 废水水质分析与排放标准

中药制药企业在生产过程中产生的制药污水主要包括两种，分别是净废水、浊废水。其中，净废水中会有很多泥沙和植物枝叶，污染程度相对较轻，只需采用简单的废水处理技术就可以进行循环使用或者直接排出。相比于净废水，浊废水的污染程度相对较重，里面包含酸碱性的无机废水、有机废水以及有机溶剂等，此类废水需要经过特殊程序进行处理，待处理之后才能循环利用或排放，图1为中药制药行业污水处理的基本流程示意图。

图1 中药制药行业中污水处理的基本流程工艺图

相比于西药，中药资源来源较多，构成成分更加多元化，中药制药过程可以大划分为三个部分，分别是药材预处理、中间加工、成型工艺，图2为中药前处理工艺的基本流程图。

图2 中药前处理生产工艺基本流程示意图

从中药制药企业废水处理工艺来看，由于中药制药产生的废水含有很多中药成分，导致中药废水呈现出以下六大特点：第一，COD浓度偏高，而且浓度在不同时间会出现一定程度的波动，一般而言波动范围为7-40g/L；第二，可生化性有待增强，由于BOD/COD＜0.2，因此，很难进行生物降解；第三，需要处理的废水量较大，只能采取间接排放的废水处理方式；第四，制药废水含有的污染物质较为多样，而且成分比较复杂，在流动或者曝气的过程中会时不时出现一定量的气泡；第五，制药废水中缺少营养元素，会对生物处理造成很大的不良影响；第六，中药制药废水的毒性相对较低。

二、制药行业中的污水处理技术

（一）传统技术

1.化学法

化学法是中药制药行业处理污水常用的一种技术方法，利用化学反应将具有毒性、危害性的污染物转化为可排放或可利用的无害物质，将废水进行洁净处理，使制药废水得到净化。中药制药企业一般会采用以下两种方式进行污水处理，其一，Fe/C电解与厌氧 SBR工艺相结合。此种制药废水处理方式需要将Fe/C的比率确定为 30，将处理率由原来的0.3调整为0.65，进而极大地提升处理制药废水的成效，提高废水处理的生化性能。在实施厌氧SBR工艺时，需要合理控制淤泥量，只有将淤泥量控制在合理范围内，才能更好地去除制药废水中的COD，而且去除效率高达85%；其二，采用吹脱、厌氧以及好氧的处理工艺，此种制药废水处理工艺对COD的去除率可以达到75%以上。

2.物化法

物化法是物理化学方法的简称，将制药废水中的污染物借助相转移的方式进行去除，主要涉及三种方法。第一，气浮法。此种方法需要借助微小气泡对制药废水中的污染物进行吸附处理，带有污染物的微小气泡密度小于水，以水面漂浮的形态存在，通过吸附就可以将带有污染物的微小气泡吸附出来，进而达到处理污染物的目的。第二，电解法。利用电流引起一系列化学反应，将污染物进行转化，这样制药废水中的污染物就可以得到净化。电解法的基本原理在于通过电流发生作用，借助新生态的氧和氢对污染物进行净化处理。第三，混凝法。此种方法主要借助化学药剂发挥凝聚作用，将制药废水中的胶体进行破坏，进而达到胶体重新排列组合的目的，再通过沉淀就可以将污染物进行分离。

3.生物法

相比前两种方法，生物法在中药制药企业污水处理中的应用最为普遍，而且处理技术最为成熟，处理成效比较显著，不仅处理效果好，更关键的是所需处理成本相对较少。生物法利用微生物对制药废水中的有机物进行代谢，进而实现对废水的净化处理。

4.组合工艺

单一的制药废水处理工艺的成本较高，而且处理效果很难达到理想标准，而组合工艺可以很好地弥补这方面的缺陷，充分发挥单一工艺的各自优势，整体提升了废水处理水平。学者庞宗强在研究中对组合工艺的实施效果进行了监测，采用Fenton氧化、混凝沉淀、水解酸化、好氧工艺处理技术，监测结果如表2所示。

表2 组合工艺稳定运行出水水质监测情况

（二）新技术

1.微波技术

随着制药废水处理技术的不断发展，微波处理技术应运而生，作为一种新型处理技术，越来越受到中药制药企业的关注，在制药废水处理过程中发挥了重要作用。微波技术借助电磁场产生热效应，降低反应的活化能和化学键强度。从某种程度上来讲，微波技术很好地克服了常规制药废水处理技术存在的缺陷，尤其是应用于常规制药废水工艺难以降解的有机物方面发挥着重要作用。

2.光催化氧化技术

光催化氧化技术以太阳光为潜在的辐射源，激发半导体催化剂，产生空穴和电子对，具有很强的氧化还原作用。光催化氧化技术使用起来较为方便，而且处理效果较好，是一种在未来制药废水处理中可以大范围应用的技术。在特定的时间范围内，此种技术可以将具有还原性的物质进行氧化，能量利用效率非常高，基本上不会对水体和环境造成二次污染。

三、实际工程应用

在中药制药实际工程应用中，膜技术将会得到更为广泛的应用，此种技术以先进分离材料为基本载体，具有能源节约、环境友好的基本特点，越来越成为中药制药废水处理应用的主要技术。膜分离技术用于废水处理具有以下几方面的优点：其一，对杂质的去除效率高；其二，彻底消除或是大大减少化学药剂的使用，避免二次污染；其三，系统占地面积小，易于实现自动化，可靠性高、运行简易。与传统方法相比，膜分离技术在废水资源化利用过程中的技术优势可在两方面得到体现，即废水达标排放和目标成分回收，其中，目标成分回收是在二级处理过程中对中药废水中存在的有效成分进行资源化再利用，具体流程如图3所示。

图3 中药制药废水资源循环利用的工艺流程图

四、结语

在新时期，随着中药制药废水处理技术水平的不断提高，处理方法越来越多样化，但如何正确、科学地处理中药制药废水仍然是很多制药企业的头等大事。如果仅仅依靠某一种废水处理工艺，恐怕很难满足中药行业废水处理的基本需求，在未来还需对循环、高效处理中药制药废水的技术进行更为深入的探讨。