製藥廢水處理工（gōng）藝（yì）

製藥廢水（shuǐ）大多數具有有機物濃（nóng）度高、色度高、含難降解和對微生物有毒性的物質、水質成分複雜（zá）、可生化性差（chà）等特點。廢水中的殘留抗生素和高濃度有機物使（shǐ）傳統生物處理法很（hěn）難達到預期的處理效果，因殘留抗生素對微生物的強烈抑製作用使好氧菌中毒，造成好（hǎo）氧（yǎng）處理困難；而厭氧處理高濃度的有機物又（yòu）難以（yǐ）滿（mǎn）足（zú）出水達標，還需進一步處理。製藥廢水的複雜性與常規生化處理工（gōng）藝的高耗、低效性，是導致當前大量製藥廢水難以處理和不易達標（biāo）排放的最直接原因。因此，在（zài）采用厭氧生化處（chù）理和厭氧（yǎng）、好氧生化組（zǔ）合的傳（chuán）統工藝之前，對製藥廢水進（jìn）行有效的預處理，破壞或降解其中的殘（cán）留藥物分子及抗生素活性，使其中（zhōng）難以生物降（jiàng）解的物質轉化為易於生物降解的小分子物質，即消除其對微生物的抑製作（zuò）用，提（tí）高廢（fèi）水的（de）可生（shēng）化性，可以（yǐ）使後（hòu）續生物處（chù）理（lǐ）的難度大大減少。
  藥品（pǐn）生產過程中所用原（yuán）輔（fǔ）料成分（fèn）複雜，反應產生的廢（fèi）水COD高達（dá）幾萬mgL，我們將稱之為高濃度有機廢水，常規方法幾乎不能直接處理。常見的處理這種高濃度有機廢（fèi）水的方法有溶（róng）劑萃（cuì）取法、吸附法、生物法、膜分離法、氧化法、焚燒法。化學合成製（zhì）藥廢水生物毒性大（dà）、可生（shēng）化性差，屬高濃度（dù）難降解有機廢水，通常可以考慮采用高級氧化-鐵碳微電解-ABR—UBF-好氧（yǎng）工藝進行處理，工程實踐表明，該工藝（yì）處理效果穩定可靠，出水（shuǐ）COD在300mgL以下，出水水質完全達到汙水綜合排放標準（GB8978—1996）中（zhōng）二級排放標準。
  隨著醫藥工業的發展，製藥廢水已逐漸成為（wéi）重要的汙染（rǎn）源之一，由於製藥廢水成分複雜、有機（jī）物含量高、毒性（xìng）大、色度深和含鹽量高，特別是生化性很差（chà）、且間歇排放（fàng），很難處理。本文分析了製藥生產廢水的水質特征，介紹（shào）了近年（nián）來國內外（wài）製（zhì）藥廢（fèi）水（shuǐ）處理過程中常采（cǎi）用的處理方法。詳細闡述了製藥廠工業廢水處理技術。
  化學製（zhì）藥的生產過程，有原料藥生產和藥物製劑生產組成，通過化學合（hé）成工藝和藥用植物中分離（lí）提純得到原料藥。生產（chǎn）過程具有的特點是（shì）：生產流程長、工藝（yì）複雜；原輔材料種（zhǒng）類多，生（shēng）產過程（chéng）的中間（jiān）體及（jí）產品質量標準（zhǔn）高，對原料（liào）和中間體嚴格控製質（zhì）量；物料淨收率較（jiào）低，副（fù）產品多，三廢多。化學製藥企業在工業生產中產生的廢水（shuǐ）是我（wǒ）國汙染最嚴重、最難處理的工業廢水之一，具有有機物及無機（jī）鹽含量高，BOD5和CODcr比（bǐ）值低且波動大，可生化（huà）性很差，間（jiān）歇排（pái）放，水量波動（dòng）大等特點。
1、汙水的分類
  目前，工業廢水和城市生活廢水是我國水環境汙染的汙（wū）染源之（zhī）一，尤其是隨著生產規模的不斷擴大（dà）及工業技術的飛速（sù）發展，含有高濃度有機廢水的汙染（rǎn）源日益增多。通（tōng）常根據高濃度有機廢（fèi）水的（de）性質和來源（yuán）可以分為三大類：第一類為不含有害物（wù）質且易於生物降解的高濃（nóng）度（dù）有機廢水，如食品工業廢水；第二類為含有有害物質且易於生物降解的高濃度有機廢水，如部分製藥（yào）業和（hé）化學工業廢水；第三類為含有有害物（wù）質且（qiě）不（bú）易於生物降解的高濃度有（yǒu）機廢水，如有機化學合成工業和農藥廢水。由於高濃度（dù）有機廢水采用一般（bān）的廢水治理方法難以滿足淨化處理的經濟和技術要求，因此對其進行淨化處理、回收（shōu）和綜合利用研究已（yǐ）逐（zhú）漸成為國際上環（huán）境（jìng）保護技術（shù）的熱點研究課題（tí）之一。
2、汙水處理技術
  製藥廢水的處理技術可歸納為以下幾種：生物處理法、化學處理法、物理化學（xué）處理法、物理處理法等四種，各種處（chù）理方法具有各自的優勢及不足。
  2.1生（shēng）物處理（lǐ）技術
  生物處理技術是一般有機廢水處理係統中最重要的過程之一，是利用微生（shēng）物，主要是細菌的代謝（xiè）作用，氧化、分解、吸附廢水中可（kě）溶性的有機物及部分不溶（róng）性有（yǒu）機（jī）物，並（bìng）使其轉化為無害的（de）穩（wěn）定物質從（cóng）而使水得到淨化的（de）技術。在現代的生物技術處理過（guò）程（chéng）中，主要有（yǒu）好氧生物氧化、兼（jiān）氧生物降解及厭氧消化降解被廣泛應用，生物處理技（jì）術由於（yú）經濟可行、無二次汙染等特點，已越來越引起重視。
  2.2化（huà）學處（chù）理技術
  化學處理（lǐ）技術（shù）是應用化學原（yuán）理和化學作（zuò）用將廢水中的汙染物成分轉化為無害物質，使廢水得到淨化的方法，其單元操（cāo）作過程有中和、沉澱、氧化還原、催（cuī）化氧（yǎng）化和焚燒（shāo）等。
  2.3物理化學處理技術
  物理化學處理技（jì）術是指（zhǐ）廢水中的汙染物在處（chù）理過程中通過相轉移的變化（huà）而（ér）達到去除目的的處理技（jì）術，常用的（de）單元操作有萃取、吸附、膜技術、離子交換等。
  2.4物理處理技術
  物理處理技術是指（zhǐ）應用物理作用來（lái）分離廢（fèi）水中（zhōng）的（de）溶解物質或乳濁物改變廢水成（chéng）分的處（chù）理方法，如格柵（篩網）、沉（chén）澱（diàn）（沉砂）、過濾、微濾、氣浮、離心（旋（xuán）流）分離等單元操作，已成為廢水處理流程的基礎，目前已較為成熟。盡管（guǎn）以上（shàng）處理技術經過一（yī）百多年的發展，至今已經比較成（chéng）熟，但由於製藥廢水成（chéng）分複雜、有機物含量高（gāo）、毒性大、色度深和含鹽量（liàng）高（gāo），且（qiě）生化性很差、間（jiān）歇（xiē）排放，屬極難（nán）處理的工業廢水（shuǐ）。我公司根據廢水的特（tè）性，指定了化廢為寶、綜合利用的引導方針（zhēn），經研（yán）究確定了蒸發分離綜（zōng）合利用的處理（lǐ）技術，本工藝操（cāo）作簡單、運行成本較低，以下就我（wǒ）公司高濃度有（yǒu）機廢水的處理技術作一簡要論述。
3、製藥廠有限（xiàn）公司汙水處（chù）理技術
  在生產過（guò）程中所產生的含鹽廢水，PH為堿性，廢水原始濃度約10%（氯化（huà）鈣、氯化鈉、氯化銨以及（jí）2%低沸點（diǎn）有機物等），COD為100gL、BOD為1000mgL，由於廢水（shuǐ）水質成分（fèn）複雜，進行生物化學處理難度非常大，先後與國內外許多環保工程公司、高校科研單位聯係，送（sòng）樣處理、分析研究，均未拿出較好的可行方案。隨著環（huán）保要求的逐步提高和長遠發展的需求，徹底解決汙（wū）水處理問題成為企業（yè）頭等大事。公司依靠自身技術力量，結合生產實際，通過對汙水產生過程分析確定此（cǐ）汙水成分，研究汙水中各組分的性質和特（tè）點，轉（zhuǎn）變治理（lǐ）思（sī）路，創新的提（tí）出了蒸發分（fèn）離綜（zōng）合利（lì）用（yòng）的處理方案，確定首先將汙水中的低沸點物質（有機物）先蒸出，車間回用。剩下（xià）的汙水含有大量的無機鹽，采（cǎi）用繼續蒸餾（liú），蒸出水返回車間作為工藝水回用，無機鹽回收。此工藝將汙水處理成（chéng）工藝用水（shuǐ）的同時，也回收了一定的有機物，做到零排放，降低了物料單耗，降低生產成本，做到清潔生產，保護環境。
  考慮到蒸發過程中需要消耗大量能源，本著節能降耗的原則，公司（sī）在選擇蒸發工藝時，采用多效蒸發，大大的降低了成本，使此工藝更加符合生產實際，加大了汙水處理工藝的可靠性可行性。
  本處理技術經（jīng）省環保（bǎo）專家組論證，一致認為（wéi）該工藝可行合理，方案可行，符合國家（jiā）相關環保要求，既節能減排，又提高了循環利用，可以徹底解決化學原料藥汙水處理難題。
  3.1工藝流程簡述
  經過預處理後的廢水由進料泵吸入單效蒸發器，經（jīng）過蒸發把2%的低沸點有機物（wù）蒸發回收，之後由真空吸入（rù）三效（xiào）蒸發器進行蒸發，在三效分離器進行汽水分離（lí），二次蒸汽到冷卻器冷卻後由排水泵排出進入廢水處理設備或回用到工業生產中，物料在三效蒸發器達到設計濃度後由送料泵送入二效蒸發器進行加熱蒸發，二次（cì）蒸汽（qì）當作三效（xiào）蒸發器熱源，經過二效蒸發達到一定濃度時，采用化工流程泵送入一效蒸發器進行蒸發，二次（cì）蒸汽熱能進入二效蒸發器當作二效蒸發器（qì）熱源，經過一（yī）效蒸發達到設計濃度後用泵抽入地槽自然沉澱，定期人工清理（lǐ），冷凝液回用（yòng）或者去生化處理。一效、二效及三效蒸發裝置均采用高速循環下進行蒸發，以防止在蒸發時設備結垢堵塞（sāi）。
  物料流程：廢水→單效蒸發（fā）器（回收2%低沸點物質（zhì））→中間槽→三效加熱器→三效分離（lí）器→二效加熱器→二（èr）效分離（lí）器一效加熱器→一效分離器→係統外。
  蒸汽流程：蒸汽→一效加熱器→一效分離器→二效加熱器二效分（fèn）離器→三效加熱（rè）器→三效分離器→冷凝器。
  蒸汽冷凝（níng）水：蒸汽→一效加熱（rè）器→係統（tǒng）外（可（kě）作為鍋爐補（bǔ）充水）。物料冷凝水流程：一效加熱器→二效加熱器→三效加熱器（qì）→汽液分離器→冷凝器→係統外。不凝氣流程：一效加熱器→二效加熱器（qì）→三效加熱器→冷凝器→真空泵→廢水吸收。
  3.2主要工（gōng）藝說明
  根據生產過程中所產（chǎn）生的廢水自（zì）身特（tè）點，該廢水溶（róng）液在真空條件下其沸點有所降低，因此采用真空蒸發的方式進行（háng）蒸發濃度，但在蒸（zhēng）發（fā）時耗（hào）汽（qì）量大，處理量較（jiào）小等原因，故在本工藝中采（cǎi）用單效蒸發和三效蒸（zhēng）發組合方（fāng）式來進行（háng）蒸發結晶（jīng）。先采用單效蒸發將進料量（liàng）1000kgh中的2%低（dī）沸點有機物通過（guò）常（cháng）壓蒸發進行回收，之後進入三效（xiào）蒸發器（qì）進行蒸發，使得其濃度達（dá）到設計要求時出料。
  為了節省能源成本和提高生產效率（lǜ），該（gāi）項目采用逆（nì）流蒸發、三效（xiào）強製外循（xún）環蒸發器組合形（xíng）式，提高其傳熱係數和傳質動力。物料進入三效、二效（xiào）、一效進行蒸（zhēng）發結晶，使得廢水達到設計（jì）濃度（dù）時出料，濃縮液去自然沉澱（人工定期清理），物料冷凝液去生產工序中回用或者進（jìn）入生化係統進行（háng）處理，蒸汽冷凝液為軟化水可直（zhí）接去鍋爐作為補給水，回收（shōu）的低沸點（diǎn）有機物返回生產工序中回用。
  本工藝采用三效逆流蒸發工藝的蒸發係（xì）統，對物（wù）料進行（háng）一次性蒸（zhēng）發分離，有工藝簡單，操作（zuò）方便，操作人員少等（děng）特點。工藝流程如圖1所示。



  3.3設備防護措施
  根據結垢層沉積的機理，可將汙垢分為顆粒汙垢、結晶汙垢、化學反應汙垢、腐蝕汙垢（gòu）、生物汙垢等，在本工藝中主（zhǔ）要有機物、無機鹽（yán）類（lèi）等在列管壁的沉積結垢問（wèn）題。
  為了盡量避免換熱器的結垢及延緩換熱器的結垢，我們先（xiān）從設計方麵采取必要的措施，設計（jì）時換熱器內（nèi）流速分布均勻，以避免較大的速（sù）度梯度，確保溫度分布均勻（yún）（如折流板區），在保證合（hé）理的壓力降和不（bú）造成腐蝕的前提下，提（tí）高流速有助於減（jiǎn）少汙（wū）垢（gòu）（在（zài）真空狀態下蒸發，提高料液的流速（sù）及降（jiàng）低蒸發時的溫度），設計時采用最少的死區（qū）和低流速區，每效均采取強製循環的形式，使得廢水在管（guǎn）內流速達到1.9ms以上，使得垢層不（bú）易形成（chéng），以及對垢層有強烈的衝刷作用，加熱器蓋為易拆卸結（jié）構，方便以後正常的現場維護和現場清（qīng）洗。在設備的運行中嚴格按照出廠的操作、維護、清洗等規程來進行，也可大大延緩加熱器的結垢。例如（rú），每運行（háng）3個月對換熱器進行洗效一次，每次洗效需要4小時，每（měi）運行1年對整套設備進行清洗一次等，每清洗（xǐ）一次需要8小時。
  完全一勞永逸的解決換熱器的結垢（gòu）辦法（fǎ）目前世界上還沒有，設備在經過（guò）正常運行一段時間後（hòu），或多或少（shǎo）管壁仍然會（huì）有結垢現象產（chǎn）生，由於汙垢層具有很（hěn）低（dī）的導熱係數（shù），從而增加了傳熱熱（rè）阻，降低了換熱器的傳熱效率；當換熱器表（biǎo）麵有結垢層（céng）形成時，換熱設備中流體通道的過流麵（miàn）積將減少，導致流體（tǐ）流過設（shè）備時（shí）的阻力增加，從而消耗更多的泵功率，使生產成本增加。為了設備能繼續在（zài）原設計參數下運行，此時，就需要對結垢進（jìn）行（háng）清洗，一般采用機械清洗或者化學清洗兩種方法，都能達到較好的除垢效果，基本可恢複到設備未結（jié）垢前的（de）效（xiào）果。
4、結論
  製藥工業廢水主要包括抗生素生產廢水、合成藥物生產廢（fèi）水、中成藥生產廢水以及各類製劑生產過程的洗滌水和（hé）衝洗（xǐ）廢水四大類，由於原料（liào）及（jí）工藝的多（duō）祥（xiáng）性（xìng）、廢水水質千差萬別，所以製藥廢水並沒有成熟統一（yī）的治理方法（fǎ），具（jù）體選擇哪種工藝路線取決於廢水的（de）性質（zhì）、特點。通過該技術的應用，徹底解決了多年來廢水處理疑難問題（tí），取得了較好的社（shè）會效益和環境效益。