制藥廢水組成及特性

1、制藥工業(yè)廢水主要包括四種:抗菌素工業(yè)廢水;合成藥物生產(chǎn)廢水;中成藥生產(chǎn)廢水;各類(lèi)制劑生產(chǎn)過(guò)程的洗滌水和沖洗廢水。中藥廢水的水質(zhì)特點(diǎn)是含有糖類(lèi)、苷類(lèi)、有機(jī)色素類(lèi)、蒽醌、鞣質(zhì)體、生物堿、纖維素、木質(zhì)素等多種有機(jī)物;廢水SS高,含泥沙和藥渣多,還含有大量的漂浮物; COD濃度變化大,一般在2 000-6 000 mg/L之間,甚至在100-11 000 mg/L之間變化;色度高,在500倍左右;水溫25-60?；瘜W(xué)制藥廢水的水質(zhì)特點(diǎn)是廢水組成復(fù)雜,除含有抗生素殘留物、抗生素生產(chǎn)中間體、未反應(yīng)的原料外,還含有少量合成過(guò)程中使用的有機(jī)溶劑。COD濃度大,一般在4 0004 500 mg/L之間。每噸抗生

2、素平均耗水量在萬(wàn)噸以上,但90%以上是冷卻用水,真正在生產(chǎn)工藝中不可避免產(chǎn)生的污染廢水僅占5%左右,這部分工藝廢水都罐水,洗塔水,樹(shù)脂再生液及洗滌水,地面沖洗水等,排放嚴(yán)重超標(biāo),主要是COD、BOD,平均超標(biāo)100倍以上,其他還有氮、硫、磷、酸、堿、鹽。每噸抗生素產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水,平均為150 -200 m3,發(fā)酵單位低的品種,其廢水量成倍增加,這種廢水的COD含量平均為15 000 mg/L左右,抗生素行業(yè)廢水排放量約為350萬(wàn)m3左右,造成水環(huán)境的嚴(yán)重污染,每年的排污費(fèi)及罰款至少2 000萬(wàn)元以上。是發(fā)酵過(guò)濾后的提煉廢水;其次還有發(fā)酵廢液,洗1制藥廢水的來(lái)源生物法制藥的廢水可分為提取廢

3、水、洗滌廢水和其他廢水。廢水中污染物的主要成分是發(fā)醉殘余的營(yíng)養(yǎng)物，如糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)和無(wú)機(jī)鹽類(lèi)(Ca2+、Mg2+，K+，Na+，SO42-，HPO42-，Cl-，C2O4等)，其中包括酸、堿、有機(jī)溶劑和化工原料等1-2。1.1提取廢水提取廢水是經(jīng)提取有用物質(zhì)后的發(fā)酵液，所以有時(shí)也叫發(fā)酵廢水。含大量未被利用的有機(jī)組分及其分解產(chǎn)物，為該類(lèi)廢水的主要污染源。另外，在發(fā)酵過(guò)程中由于工藝需要采用一些化工原料，廢水中也含有一定的酸、堿和有機(jī)溶劑等。1.2洗滌廢水洗滌廢水來(lái)源于發(fā)酵罐的清洗、分離機(jī)的清洗及其它清洗工段和洗地面等，水質(zhì)一般與提取廢水(發(fā)酵殘液)相似，但濃度較低。1.3其他廢水生物制藥廠大多

4、有冷卻水排放。一般污染段濃度不大，可直接排放，但最好回用。有些藥廠還有酸、堿廢水，經(jīng)簡(jiǎn)單中和可達(dá)標(biāo)排放。在生物制藥廢水中，維生素C生產(chǎn)廢水有機(jī)污染也十分嚴(yán)重，綜合廢水的COD含量可達(dá)為800010000 mg/L，含甲醇、乙醇、甲酸、蛋白質(zhì)、古龍酸、磷酸鹽等物質(zhì)，廢水偏酸性。2制藥廢水水質(zhì)特征生物制藥廢水一般成分復(fù)雜，污染物濃度高，含有大量有毒、有害物質(zhì)、生物抑制物(包括一定濃度的抗生素)、難降解物質(zhì)等，帶有顏色和氣味，懸浮物含量高，易產(chǎn)生泡沫等。2.1 COD濃度高以抗生素廢水為例，其中主要為發(fā)醉殘余基質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)物、溶媒提取過(guò)程的萃余液、經(jīng)溶媒回收后派出的蒸餾釜?dú)堃?、離子交換過(guò)程排出的吸附廢液

5、、水中不溶性抗生素的發(fā)酵濾液、染菌倒灌液等。2.2 SS濃度高其中主要為發(fā)酵的殘余培養(yǎng)基質(zhì)和發(fā)酵產(chǎn)生的微生物絲菌體。如慶大霉素SS為8000 mg/L左右，對(duì)厭氧EGSB工藝處理極為不利。2.3存在難生物降解物質(zhì)和有抑菌作用的抗生素等毒性物質(zhì)對(duì)于抗生素類(lèi)廢水來(lái)說(shuō)，由于發(fā)酵中抗生素得率較低(0.1%3%)、分離提取率僅為60%70%，大部分廢水中的抗生素殘留濃度均較高。2.4硫酸鹽濃度高如鏈霉素廢水中的硫酸鹽含量為3000 mg/L左右，最高可達(dá)5500 mg/L；土霉素為2000 mg/L左右；慶大霉素為4000 mg/L。2.5水質(zhì)成分復(fù)雜中間代謝產(chǎn)物、表面活性劑(破乳劑、消沫劑等)和提取分

6、離中殘留的高濃度酸、堿、有機(jī)溶劑等化工原料含量高。該類(lèi)成分易引起pH波動(dòng)大、色度高和氣味重等不利因素，影響厭氧反應(yīng)器中甲烷菌正常的活動(dòng)3-4。3國(guó)內(nèi)制藥廢水的處理工藝現(xiàn)狀制藥工業(yè)廢水通常屬于較難處理的高濃度按照醫(yī)藥產(chǎn)品種類(lèi)區(qū)分，我國(guó)制藥工業(yè)主要為生物制藥、化學(xué)制藥和中草藥生產(chǎn)。生物制藥是采用微生物對(duì)各種有機(jī)原料進(jìn)行發(fā)酵、過(guò)濾、提煉，從而生產(chǎn)各種抗生素、氨基酸及一些藥物中間體?；瘜W(xué)制藥是采用化學(xué)反應(yīng)工藝，將有機(jī)原料和無(wú)機(jī)原料等制成藥物中間體及合成藥劑。中草藥生產(chǎn)是對(duì)中草藥材進(jìn)行加工、提取制劑或中成藥，生產(chǎn)工藝主要包括原料的前處理和提取制劑1。制藥工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展帶來(lái)了排廢的增加，制藥工業(yè)的“三廢”

7、污染危害主要來(lái)自原料藥生產(chǎn)。由于生產(chǎn)工序繁瑣，生產(chǎn)原料復(fù)雜，直接造成產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率低而“三廢”產(chǎn)生量大。藥劑生產(chǎn)過(guò)程中殘余的原料、產(chǎn)品和副產(chǎn)品如果不加妥善處置，將有幾十倍乃至幾千倍于藥物產(chǎn)品的“三廢”物質(zhì)產(chǎn)生，其中尤以廢水對(duì)環(huán)境的污染最為嚴(yán)重2。1.1.2制藥廢水的組分及性質(zhì)制藥工業(yè)廢水屬于較難處理的高濃度有機(jī)污水之一，因藥物產(chǎn)品不同、生產(chǎn)工藝不同而差異較大。此外，制藥廠通常是采用間歇生產(chǎn)，產(chǎn)品的種類(lèi)變化較大，造成了廢水的水質(zhì)、水量及污染物的種類(lèi)變化較大3。生物制藥廢水中主要含菌絲體、殘余營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物和有機(jī)溶劑等，目前生物制藥工藝主要用于生產(chǎn)抗生素。廢水主要來(lái)自發(fā)酵濾液、提取的萃余液、蒸餾釜

8、殘液、吸附廢液和導(dǎo)管廢液等。廢水的有機(jī)物濃度很高，COD可高達(dá)500020000mg/L，BOD可達(dá)200010000mg/L，SS濃度則可達(dá)到500023000mg/L，TN達(dá)到6001000mg/L。廢水中的菌絲體、代謝產(chǎn)物等物質(zhì)屬于高濃度有機(jī)物和有抑菌作用的抗生素物質(zhì)，當(dāng)抗生素濃度大于100mg/L時(shí)會(huì)抑制好氧菌的生物活性?；瘜W(xué)制藥的主要生產(chǎn)工藝都是化學(xué)反應(yīng)，原料復(fù)雜、反應(yīng)步驟多造成產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率低而原料損失嚴(yán)重。這類(lèi)廢水中含有種類(lèi)繁多的有毒有害化學(xué)物質(zhì)，如甾體類(lèi)化合物、硝基類(lèi)化合物、苯胺類(lèi)化合物、哌嗪類(lèi)和氟、汞、鉻銅及有機(jī)溶劑乙醇、苯、氯仿、石油醚等有機(jī)物、金屬和廢酸堿等污染物。由于合成制

9、藥工業(yè)的原料較為復(fù)雜，一個(gè)制藥企業(yè)的產(chǎn)品種類(lèi)又往往并非一種，因此合成制藥企業(yè)的廢水所含污染物情況更為復(fù)雜。中藥生產(chǎn)的洗滌、煮藥、提純分離、蒸發(fā)濃縮、制劑等工序中所排出的廢水包括清洗廢水、分離水、蒸發(fā)冷凝水、藥液流失水等。廢水中主要是中藥煎煮出的各種天然生物有機(jī)物，如有機(jī)酸、蒽醌、木質(zhì)素、生物堿、單寧、鞣質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、淀粉等4。其水質(zhì)波動(dòng)性較大，另外水中有時(shí)還含有中藥制作中使用的酒精等有機(jī)溶劑。-2-1.1.3制藥廢水的危害制藥行業(yè)由于藥劑產(chǎn)品、生產(chǎn)方法和使用原料的不同，使生產(chǎn)廢水水質(zhì)各異。但是總體來(lái)說(shuō)，制藥廢水具有有機(jī)污染物量高、毒性物質(zhì)多、有機(jī)溶媒量大、難生物降解物質(zhì)多、鹽份-3-的特點(diǎn)

10、，是一種危害很大的工業(yè)廢水。未經(jīng)處理或處理未達(dá)到放標(biāo)準(zhǔn)而直接進(jìn)入環(huán)境，將造成嚴(yán)重的危害4。（1）消耗水中的溶解氧有機(jī)物在水體中進(jìn)行生物氧化分解時(shí)，都會(huì)消耗水中的溶氧。倘若有機(jī)物含量過(guò)大，生物氧化分解所消耗氧的速率超過(guò)體復(fù)氧速率時(shí)，將使水體缺氧或脫氧，從而造成水域中好氧水生物死亡，使厭氧微生物繁殖，缺氧消化產(chǎn)生甲烷、硫化氫、醇、氨、胺等物質(zhì)，進(jìn)一步抑制水生生物，使水域發(fā)臭。（2）破壞水體生態(tài)平衡藥劑及其合成中間體往往具有一定的殺菌或抑菌作用，從影響水體中細(xì)菌、藻類(lèi)等微生物的新陳代謝，并最終破壞整個(gè)生生態(tài)系統(tǒng)的平衡。當(dāng)水中含青霉素、四環(huán)素和氯霉素各為克分子，氨苯磺胺為10-210-3克分子濃度時(shí)，

11、即可抑制綠藻的長(zhǎng)；而對(duì)硝基苯乙醚、對(duì)胺基苯乙醚和間三氟甲級(jí)苯胺各自0.05、0.1和2.5mg/L時(shí)，即具抑菌和殺菌作用。磺胺類(lèi)藥物對(duì)化作用的影響是敏感的，磺胺嘧啶在5mg/L時(shí)，就能強(qiáng)烈抑制化作用，從而阻礙有機(jī)物的完全氧化5。（3）藥劑代謝產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染危害目前世界上對(duì)于這方面研究的不多，但已有所察覺(jué)。在制廢水中特別要警惕其中的污染物與亞硝胺類(lèi)物質(zhì)的形成之間的系。已報(bào)道土霉素、哌嗪、嗎啉和氨基匹林等在酸性介質(zhì)中，可與亞硝酸鈉作用產(chǎn)生二甲基亞硝胺。制藥廢水中不乏這兩種體，含氮的有機(jī)物在凈化過(guò)程中都要經(jīng)過(guò)NO2-這一步驟，而NO2-N達(dá)到47PPM時(shí)，就能抑制硝化作用的開(kāi)始，造成亞硝胺體NO2

12、-N的積累。為此，防止和減少有仲胺結(jié)構(gòu)的有機(jī)污染物入水體，對(duì)于減少環(huán)境中亞硝胺類(lèi)致癌物的形成有著重要意義-166-1潘志彥,陳朝霞,王泉源等.制藥業(yè)水污染防治技術(shù)研究進(jìn)展J,水處理技術(shù).2004,28(2):68-71.2樓菊青.制藥廢水處理進(jìn)展綜述J,重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2006,8(4):13-15.3馬文鑫,陳衛(wèi)中,任建軍等制藥廢水預(yù)處理技術(shù)探索J,環(huán)境污染與防治,2001,1,23(2):87-894吳郭虎,李鵬,王曙光等.混凝法處理制藥廢水的研究J，水處理技術(shù).2000,26(1):53-55.5潘志強(qiáng).土霉素、麥迪霉素廢水的化學(xué)氣浮處理J，工業(yè)水處理，1991,11(1

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