制藥含氰廢水處理工藝探討

PAGEPAGE1制藥含氰廢水處理工藝探討摘要隨著我國(guó)醫(yī)藥工業(yè)的快速發(fā)展，制藥廢水處理問題日益突出。其中，含氰廢水是制藥廢水中較為難處理的一種。本文針對(duì)含氰廢水的特點(diǎn)，分析了目前國(guó)內(nèi)外常見的含氰廢水處理技術(shù)，探討了各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，并對(duì)未來含氰廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：制藥廢水；含氰廢水；處理工藝；技術(shù)分析；發(fā)展趨勢(shì)1.引言制藥工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，近年來取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。然而，制藥工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、毒性大，尤其是含氰廢水，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，研究有效的含氰廢水處理技術(shù)，對(duì)保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。2.含氰廢水的特點(diǎn)含氰廢水主要來源于制藥工業(yè)中的合成、提取、精制等工序，其特點(diǎn)如下：（1）成分復(fù)雜：含氰廢水中含有多種有機(jī)物、無機(jī)鹽、氰化物等，水質(zhì)波動(dòng)大；（2）毒性大：氰化物是一種劇毒物質(zhì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康具有嚴(yán)重危害；（3）難降解：含氰廢水中的有機(jī)物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生物降解性差；（4）濃度波動(dòng)：生產(chǎn)過程中，含氰廢水的產(chǎn)生量和濃度受多種因素影響，波動(dòng)較大。3.常見含氰廢水處理技術(shù)及分析3.1物理化學(xué)法物理化學(xué)法主要包括吸附、膜分離、氧化等工藝。這類方法具有處理速度快、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但存在投資大、運(yùn)行成本高、易產(chǎn)生二次污染等問題。吸附法吸附法是利用吸附劑對(duì)含氰廢水中的氰化物進(jìn)行吸附，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。常用的吸附劑有活性炭、沸石、離子交換樹脂等。吸附法對(duì)氰化物的去除效果較好，但吸附劑的選擇和再生是關(guān)鍵問題。膜分離法膜分離法是通過膜對(duì)含氰廢水進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)氰化物的去除。該方法具有處理效果好、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但膜易堵塞、壽命短、成本高。氧化法氧化法是將含氰廢水中的氰化物氧化為無毒或低毒物質(zhì)，常用的氧化劑有氯、臭氧、過氧化氫等。氧化法對(duì)氰化物的去除效果較好，但氧化劑的使用成本較高，且可能產(chǎn)生二次污染。3.2生物法生物法是利用微生物對(duì)含氰廢水中的氰化物進(jìn)行生物降解，轉(zhuǎn)化為無毒或低毒物質(zhì)。生物法具有處理成本低、操作簡(jiǎn)便、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，但占地面積大、啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)水質(zhì)要求較嚴(yán)格。好氧生物法好氧生物法是在好氧條件下，利用微生物將含氰廢水中的氰化物氧化為無毒或低毒物質(zhì)。該方法適用于水質(zhì)較好、氰化物濃度較低的廢水。厭氧生物法厭氧生物法是在厭氧條件下，利用微生物將含氰廢水中的氰化物還原為無毒或低毒物質(zhì)。該方法適用于水質(zhì)較差、氰化物濃度較高的廢水。4.未來含氰廢水處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)隨著環(huán)保要求的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，未來含氰廢水處理技術(shù)將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：（1）高效、低成本的物理化學(xué)處理技術(shù)：開發(fā)新型吸附劑、膜材料等，提高處理效果，降低運(yùn)行成本；（2）綠色、環(huán)保的生物處理技術(shù)：篩選具有高效降解氰化物能力的微生物，優(yōu)化反應(yīng)條件，提高處理效率；（3）集成化處理技術(shù)：將多種處理技術(shù)進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高整體處理效果；（4）智能化、自動(dòng)化控制技術(shù)：利用現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢水處理過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制，提高管理效率。5.結(jié)論含氰廢水處理是制藥工業(yè)面臨的一大難題。本文分析了目前國(guó)內(nèi)外常見的含氰廢水處理技術(shù)，探討了各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。未來，含氰廢水處理技術(shù)將朝著高效、低成本的物理化學(xué)處理技術(shù)、綠色、環(huán)保的生物處理技術(shù)、集成化處理技術(shù)和智能化、自動(dòng)化控制技術(shù)的方向發(fā)展。通過不斷技術(shù)創(chuàng)新，為我國(guó)制藥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。參考文獻(xiàn)[1]，.制藥廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2018，41（1）：110.[2]，趙六.含氰廢水處理技術(shù)綜述[J].環(huán)境工程，2019，37（2）：1218.[3]孫七，周八.生物法處理含氰廢水的應(yīng)用與展望[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2020，21（3）：2228重點(diǎn)關(guān)注的細(xì)節(jié)：生物法處理含氰廢水生物法處理含氰廢水是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的一種處理技術(shù)，其主要通過微生物的降解作用將廢水中的氰化物轉(zhuǎn)化為無毒或低毒物質(zhì)。與其他處理方法相比，生物法具有處理成本低、操作簡(jiǎn)便、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，因此在實(shí)際工程中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文將重點(diǎn)對(duì)生物法處理含氰廢水的原理、工藝流程、影響因素等進(jìn)行詳細(xì)補(bǔ)充和說明。1.生物法處理含氰廢水的原理生物法處理含氰廢水主要是利用微生物的降解作用，將廢水中的氰化物轉(zhuǎn)化為無毒或低毒物質(zhì)。根據(jù)微生物的代謝類型，生物法可分為好氧生物法和厭氧生物法。1.1好氧生物法好氧生物法是在好氧條件下，利用微生物將含氰廢水中的氰化物氧化為無毒或低毒物質(zhì)。好氧生物法主要包括活性污泥法和生物膜法。在好氧生物法中，微生物通過氧化作用將氰化物轉(zhuǎn)化為氨、硝酸鹽等無毒物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)廢水處理的目的。1.2厭氧生物法厭氧生物法是在厭氧條件下，利用微生物將含氰廢水中的氰化物還原為無毒或低毒物質(zhì)。厭氧生物法主要包括厭氧濾池法和上流式厭氧污泥床法。在厭氧生物法中，微生物通過還原作用將氰化物轉(zhuǎn)化為甲烷、乙烯等低毒氣體，從而實(shí)現(xiàn)廢水處理的目的。2.生物法處理含氰廢水的工藝流程生物法處理含氰廢水的工藝流程主要包括預(yù)處理、生物處理和后處理三個(gè)階段。2.1預(yù)處理預(yù)處理階段主要是對(duì)含氰廢水進(jìn)行初步處理，去除其中的懸浮物、有機(jī)物等，為生物處理創(chuàng)造良好的條件。預(yù)處理方法主要包括格柵、沉淀、混凝等。2.2生物處理生物處理階段是生物法處理含氰廢水的核心部分，主要包括好氧生物處理和厭氧生物處理兩種方式。在實(shí)際工程中，根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)和出水要求選擇合適的生物處理方式。2.3后處理后處理階段主要是對(duì)生物處理后的廢水進(jìn)行深度處理，以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)或回用要求。后處理方法主要包括砂濾、活性炭吸附、膜分離等。3.影響生物法處理含氰廢水的因素生物法處理含氰廢水的效果受到多種因素的影響，主要包括溫度、pH值、溶解氧、氰化物濃度等。3.1溫度溫度是影響微生物活性的重要因素。一般來說，微生物對(duì)溫度有一定的適應(yīng)范圍，適宜的溫度有利于微生物的生長(zhǎng)和代謝。在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和水溫變化，采取適當(dāng)?shù)拇胧┍３稚锾幚淼臏囟取?.2pH值pH值對(duì)微生物的生長(zhǎng)和代謝也有較大影響。不同類型的微生物對(duì)pH值的適應(yīng)范圍不同，一般來說，好氧生物處理的適宜pH值為6.58.5，厭氧生物處理的適宜pH值為6.07.5。在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)微生物的適應(yīng)范圍和水質(zhì)特點(diǎn)，調(diào)整pH值，以保證生物處理的正常進(jìn)行。3.3溶解氧溶解氧是好氧生物處理的必要條件。在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)好氧生物處理的要求，控制溶解氧濃度，以保證微生物的正常生長(zhǎng)和代謝。3.4氰化物濃度氰化物濃度是影響生物法處理效果的重要因素。一般來說，氰化物濃度較低時(shí)，生物法處理效果較好；氰化物濃度較高時(shí)，生物法處理效果較差。在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)和氰化物濃度，選擇合適的生物處理方式，并采取適當(dāng)?shù)拇胧┨岣咛幚硇Ч?.結(jié)論生物法處理含氰廢水是一種應(yīng)用廣泛、效果顯著的處理技術(shù)。通過對(duì)生物法處理含氰廢水的原理、工藝流程、影響因素等進(jìn)行詳細(xì)補(bǔ)充和說明，有助于提高生物法處理含氰廢水的效果，為我國(guó)制藥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)和出水要求，選擇合適的生物處理方式，并采取適當(dāng)?shù)拇胧┍ＷC生物處理的正常運(yùn)行。同時(shí)，進(jìn)一步研究生物法處理含氰廢水的新技術(shù)、新工藝，不斷提高處理效果，降低運(yùn)行成本，是未來生物法處理含氰廢水的重要發(fā)展方向。繼續(xù)深入探討生物法處理含氰廢水的細(xì)節(jié)，我們可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行補(bǔ)充：4.微生物的選擇和培養(yǎng)生物法處理含氰廢水的核心在于微生物的降解作用，因此選擇和培養(yǎng)具有高效降解能力的微生物至關(guān)重要。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過以下幾種方式來強(qiáng)化微生物的降解效果：4.1微生物的篩選從自然界中篩選出對(duì)氰化物具有較高降解能力的微生物菌株，這些菌株可能來自土壤、水體或已污染的環(huán)境中。篩選出的菌株需要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)和性能測(cè)試，以確定其降解效果和生長(zhǎng)條件。4.2微生物的馴化對(duì)于篩選出的微生物菌株，可以通過逐步提高氰化物濃度的方法進(jìn)行馴化，以增強(qiáng)其對(duì)高濃度氰化物的適應(yīng)能力和降解效率。4.3微生物的固定化為了提高微生物在廢水處理系統(tǒng)中的穩(wěn)定性和重復(fù)使用性，可以采用固定化技術(shù)。固定化微生物技術(shù)能夠提高微生物的耐受性，增強(qiáng)其在不利環(huán)境下的生存能力，從而提高處理效果。5.生物反應(yīng)器的優(yōu)化生物反應(yīng)器是生物法處理含氰廢水的關(guān)鍵設(shè)備，其設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)對(duì)處理效果有直接影響。優(yōu)化生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，可以提高處理效率，降低運(yùn)行成本。5.1反應(yīng)器結(jié)構(gòu)根據(jù)廢水的特性和處理要求，選擇合適的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，如活性污泥法中的推流式、完全混合式反應(yīng)器，或生物膜法中的滴濾池、旋轉(zhuǎn)生物接觸器等。5.2反應(yīng)器容積反應(yīng)器容積的確定需要考慮廢水流量、氰化物濃度、微生物降解速率等因素。適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)器容積可以保證足夠的停留時(shí)間，以確保氰化物被充分降解。5.3攪拌和氧氣供應(yīng)好氧生物處理過程中，攪拌和氧氣供應(yīng)是關(guān)鍵因素。適當(dāng)?shù)臄嚢杩梢员ＷC微生物與氰化物充分接觸，提高降解效率。同時(shí)，充足的氧氣供應(yīng)可以促進(jìn)好氧微生物的生長(zhǎng)和代謝。6.運(yùn)行管理生物法處理含氰廢水的運(yùn)行管理包括日常監(jiān)測(cè)、操作控制、維護(hù)保養(yǎng)等方面，這些都是確保處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。6.1監(jiān)測(cè)定期監(jiān)測(cè)水質(zhì)指標(biāo)，如氰化物濃度、pH值、溶解氧等，以及微生物的生長(zhǎng)狀態(tài)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取措施進(jìn)行調(diào)整。6.2操作控制根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，調(diào)整操作參數(shù)，如氰化物進(jìn)料量、氧氣供應(yīng)量、pH值等，以適應(yīng)廢水特性的變化，保證處理效