制药废水组成及特性
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制药工业废水主要包括四种:抗菌素工业废水;
合成药物生产废水;中成药生产废水;各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水。
中药废水的水质特点是含有糖类、苷类、有机
色素类、蒽醌、鞣质体、生物碱、纤维素、木质素等
多种有机物;废水SS高,含泥沙和药渣多,还含有
大量的漂浮物; COD浓度变化大,一般在2 000-
6 000 mg/L之间,甚至在100-11 000 mg/L之间
变化;色度高,在500倍左右;水温25-60℃。
化学制药废水的水质特点是废水组成复杂,
除含有抗生素残留物、抗生素生产中间体、未反应
的原料外,还含有少量合成过程中使用的有机溶
剂。COD浓度大,一般在4 000~4 500 mg/L之
间。
每吨抗生素平均耗水量在万吨以上,但90%
以上是冷却用水,真正在生产工艺中不可避免产
生的污染废水仅占5%左右,这部分工艺废水都罐水,洗塔水,树脂再生液及洗涤水,地面冲洗水
等,排放严重超标,主要是COD、BOD,平均超标
100倍以上,其他还有氮、硫、磷、酸、碱、盐。每吨
抗生素产生的高浓度有机废水,平均为150 -
200 m3,发酵单位低的品种,其废水量成倍增加,
这种废水的COD含量平均为15 000 mg/L左右,
抗生素行业废水排放量约为350万m3左右,造成
水环境的严重污染,每年的排污费及罚款至少
2 000万元以上。
是发酵过滤后的提炼废水;其次还有发酵废液,洗
1制药废水的来源
生物法制药的废水可分为提取废水、洗涤废水和其他
废水。废水中污染物的主要成分是发醉残余的营养物,如
糖类、蛋白质、脂类和无机盐类(Ca2+、Mg2+,K+,Na+,SO4
2-
,HPO42-,Cl-,C2O4等),其中包括酸、碱、有机溶剂
和化工原料等[1-2]。
1.1提取废水
提取废水是经提取有用物质后的发酵液,所以有时也叫发
酵废水。含大量未被利用的有机组分及其分解产物,为该类废水的主要污染源。另外,在发酵过程中由于工艺需要采用一些化工原料,废水中也含有一定的酸、碱和有机溶剂等。
1.2洗涤废水
洗涤废水来源于发酵罐的清洗、分离机的清洗及其它清洗
工段和洗地面等,水质一般与提取废水(发酵残液)相似,但浓度较低。
1.3其他废水
生物制药厂大多有冷却水排放。一般污染段浓度不大,可
直接排放,但最好回用。有些药厂还有酸、碱废水,经简单中和可达标排放。在生物制药废水中,维生素C生产废水有机污染也十分严重,综合废水的COD含量可达为8000~10000 mg/L,含甲醇、乙醇、甲酸、蛋白质、古龙酸、磷酸盐等物质,废水偏酸性。
2制药废水水质特征
生物制药废水一般成分复杂,污染物浓度高,含有大
量有毒、有害物质、生物抑制物(包括一定浓度的抗生素)、难降解物质等,带有颜色和气味,悬浮物含量高,易产生
泡沫等。
2.1 COD浓度高
以抗生素废水为例,其中主要为发醉残余基质及营养物、
溶媒提取过程的萃余液、经溶媒回收后派出的蒸馏釜残液、离子交换过程排出的吸附废液、水中不溶性抗生素的发酵滤液、染菌倒灌液等。
2.2 SS浓度高
其中主要为发酵的残余培养基质和发酵产生的微生物丝
菌体。如庆大霉素SS为8000 mg/L左右,对厌氧EGSB工艺
处理极为不利。
2.3存在难生物降解物质和有抑菌作用的抗生素等
毒性物质
对于抗生素类废水来说,由于发酵中抗生素得率较低
(0.1%~3%)、分离提取率仅为60%~70%,大部分废水
中的抗生素残留浓度均较高。
2.4硫酸盐浓度高
如链霉素废水中的硫酸盐含量为3000 mg/L左右,最高可达
5500 mg/L;土霉素为2000 mg/L左右;庆大霉素为4000 mg/L。
2.5水质成分复杂
中间代产物、表面活性剂(破乳剂、消沫剂等)和提取分
离中残留的高浓度酸、碱、有机溶剂等化工原料含量高。该类
成分易引起pH波动大、色度高和气味重等不利因素,影响厌
氧反应器中甲烷菌正常的活动[3-4]。
3国制药废水的处理工艺现状
制药工业废水通常属于较难处理的高浓度
按照医药产品种类区
分,我国制药工业主要为生物制药、化学制药和中草药生产。生
物制药是采用微生物对各种有机原料进行发酵、过滤、提炼,从
而生产各种抗生素、氨基酸及一些药物中间体。化学制药是采用
化学反应工艺,将有机原料和无机原料等制成药物中间体及合成
药剂。中草药生产是对中草药材进行加工、提取制剂或中成药,
生产工艺主要包括原料的前处理和提取制剂[1]。
制药工业生产的发展带来了排废的增加,制药工业的“三废”污染危害主要来自原料药生产。由于生产工序繁琐,生产原料复杂,直接造成产品转化率低而“三废”产生量大。药剂生产过程
中残余的原料、产品和副产品如果不加妥善处置,将有几十倍乃
至几千倍于药物产品的“三废”物质产生,其中尤以废水对环境
的污染最为严重[2]。
1.1.2制药废水的组分及性质
制药工业废水属于较难处理的高浓度有机污水之一,因药物
产品不同、生产工艺不同而差异较大。此外,制药厂通常是采用
间歇生产,产品的种类变化较大,造成了废水的水质、水量及污
染物的种类变化较大[3]。
生物制药废水中主要含菌丝体、残余营养物质、代产物和有机溶剂等,目前生物制药工艺主要用于生产抗生素。废水主要
来自发酵滤液、提取的萃余液、蒸馏釜残液、吸附废液和导管废
液等。废水的有机物浓度很高,COD可高达5000~20000mg/L,BOD可达2000~10000mg/L,SS浓度则可达到5000~23000mg/L,