生物制藥污水處理設備

生物制藥廢水的危害與處理緊迫性

生物制藥廢水具有污染物成分高、沖擊負荷大、有毒有害物質(zhì)多、可生化性差以及 COD 成分高等顯著特征，其水體成分極為復雜。隨著醫(yī)藥化學工業(yè)的迅猛發(fā)展，在給人們?nèi)粘Ｉ顜砭薮筮M步的同時，藥業(yè)化工廢水對自然環(huán)境的污染也日益凸顯，甚至威脅到人類的身心健康，逐漸成為主要的污染物之一。

許多生物制藥廢水中含鹽量較高，污水酸堿能力強，這會提高周邊土壤的鹽堿度，使土壤結構板結化，進而降低農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)量。若這類污染廢水得不到妥善處理，必將對人類的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生長遠的負面影響。因此，對生物制藥廢水進行有效處理迫在眉睫。

生物制藥廢水的特性分析

成分復雜性

生物制藥廢水含有多種有機污染物，BOD5 和 CODcr 比值較低，水質(zhì)水量波動大，SS 濃度較高。不同的制藥生產(chǎn)工藝和原材料會導致廢水特性存在差異，例如化學合成、生物工程或中藥制造產(chǎn)生的廢水，其污染物種類、濃度以及可生化性各不相同。以中藥類制藥廢水為例，在洗泡蒸煮藥材、沖洗、制劑等過程中產(chǎn)生的廢水，主要污染物為懸浮物、COD 和氨氮等。

處理難度大

由于生物制藥廢水含有大量難降解的有機污染物，單一使用生化法處理往往難以達標。同時，廢水中的有毒有害物質(zhì)會對微生物的生長和代謝產(chǎn)生抑制作用，進一步增加了處理的難度。此外，廢水的高鹽度和酸堿特性也對處理設備和工藝提出了更高的要求。

常見的生物制藥污水處理工藝

生化處理技術

生化法主要包括好氧生物處理技術、厭氧生物處理技術以及厭氧 - 好氧相結合處理技術等。其處理目標主要是細微懸浮狀、溶液狀和膠體狀的污染物、CODCr、BODs、色度物質(zhì)、氨氮、磷等。自上世紀七十年代以來，我國 80%以上的制藥廢水以生物處理為主，其中好氧生物處理法占絕大部分。好氧生物處理的水力停留時間短，且對 BOD 去除效果顯著，通?？蛇_ 80%左右?；钚晕勰喾ㄊ菑U水治理中應用最廣泛的好氧生物處理方法，目前國內(nèi)外處理抗生素廢水用活性污泥法較為成熟。

厭氧生物處理法也在生物制藥廢水處理中得到了廣泛應用。常見的厭氧生物處理法包括生物厭氧消化池、上流式厭氧活性污泥反應器（UASB）、厭氧膨脹污泥床等。厭氧反應具有有機負荷高、污泥產(chǎn)量低、能耗低的特點，并且在厭氧階段會產(chǎn)生大量的氣體，主要成分包括甲烷和二氧化碳，可作為清潔能源 - 沼氣來使用。例如，UASB 對水溫的適應范圍較廣，能夠長時間保持厭氧污泥微生物活性；IC 反應器適應范圍更廣，可以節(jié)約處理成本，提高運營效率。

物化處理技術

物化處理法常用于預處理和深度處理階段，通過物理及化學手段減少廢水中的有害成分。具體技術包括氣浮、吸附、電解和混凝等。以混凝沉淀為例，其工作原理是利用混凝劑改變廢水中微粒的電子層，促進膠粒間的聚集，形成絮狀物。混凝劑水解后形成的高分子聚合物具有吸附性，幫助吸附和移除 SS，從而達到凈化效果。某中藥廠采用“混凝沉淀”作為主要預處理技術，有效去除了大部分懸浮顆粒和色度，為后續(xù)生化處理打下了基礎。

化學處理技術

化學法適用于處理高濃度、難降解的有機廢水，能顯著提高廢水的可生化性，降低其有機成分。技術包括氧化法和鐵碳微電解法等。以鐵碳微電解為例，其原理在于酸性介質(zhì)中鐵屑和炭粒構成的原電池，釋放出高活性氫離子，促進有機污染物的降解。某化學制藥廠采用“鐵碳微電解”作為主要預處理措施，成功提升了廢水的生物降解性（B/C 比從 0.2 提升至 0.38）。

生物制藥污水處理設備的類型與特點

活性污泥處理設備

活性污泥處理設備以活性污泥法為基礎，通過曝氣系統(tǒng)為微生物提供充足的氧氣，使微生物在有氧條件下對廢水中的有機物進行分解和代謝。該設備具有處理效果好、運行穩(wěn)定等優(yōu)點，但需要較大的占地面積和較高的運行成本。常見的活性污泥處理設備包括曝氣池、二沉池等。

厭氧處理設備

厭氧處理設備主要用于厭氧生物處理過程，如 UASB、厭氧消化池等。這些設備能夠在無氧條件下，利用厭氧微生物將廢水中的有機物分解為甲烷和二氧化碳等氣體。厭氧處理設備具有有機負荷高、污泥產(chǎn)量低、能耗低等優(yōu)點，同時還能產(chǎn)生清潔能源 - 沼氣。但厭氧處理設備對水質(zhì)和運行條件要求較高，需要嚴格控制溫度、pH 值等參數(shù)。

物化處理設備

物化處理設備包括氣浮設備、混凝沉淀設備、吸附設備等。氣浮設備通過產(chǎn)生大量的微氣泡，使水中的污染物附著在氣泡上，從而實現(xiàn)污染物的分離和去除?；炷恋碓O備利用混凝劑使廢水中的膠體物質(zhì)凝聚成絮狀物，然后通過沉淀作用將其去除。吸附設備則利用吸附劑的吸附作用，去除廢水中的有機物和重金屬等污染物。物化處理設備具有處理速度快、對高濃度、難降解有機物有較好效果等優(yōu)點，但處理成本較高，可能產(chǎn)生二次污染物。

生物制藥污水處理設備的選擇與應用案例

設備選擇依據(jù)

在選擇生物制藥污水處理設備時，需要綜合考慮廢水的特性、處理目標以及經(jīng)濟因素等。不同的廢水特性需要選擇不同的處理工藝和設備。例如，對于高濃度、難降解的有機廢水，可能需要采用化學處理技術和厭氧處理設備相結合的方式；對于含有大量懸浮物的廢水，則需要先進行物化預處理，再進行生化處理。同時，還需要考慮設備的處理能力、運行成本、維護難度等因素。

應用案例分析

某制藥企業(yè)隨著業(yè)務的發(fā)展，產(chǎn)生的制藥廢水越來越多，原設計的廢水處理站已無法滿足未來的生產(chǎn)需求，因此需要進行擴建改造。該企業(yè)的廢水主要為中藥類制藥排放的廢水，主要污染物為懸浮物、COD 和氨氮等。經(jīng)過綜合評估，該企業(yè)采用了“混凝氣浮 + 厭氧生物處理 + 好氧生物處理”的組合工藝。首先，通過混凝氣浮設備對廢水進行預處理，去除大部分懸浮物和油脂，COD 的去除率可達 50%，固體懸浮物的去除率達 80%以上。然后，將預處理后的廢水進入?yún)捬跎锾幚碓O備，進一步降低 COD 濃度，去除廢水中的大分子污染物。最后，經(jīng)過好氧生物處理設備，使廢水達到排放標準。通過這種組合工藝，該企業(yè)有效地解決了廢水處理問題，提高了廢水處理效率，降低了運行成本。

生物制藥污水處理設備的發(fā)展趨勢

智能化與自動化

隨著科技的不斷進步，生物制藥污水處理設備將朝著智能化與自動化的方向發(fā)展。通過引入先進的傳感器、控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析技術，實現(xiàn)對設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和自動控制，提高設備的運行效率和穩(wěn)定性，降低人工操作成本。例如，利用智能控制系統(tǒng)可以根據(jù)廢水的水質(zhì)和水量自動調(diào)整處理工藝和設備參數(shù)，確保處理效果的穩(wěn)定性。

高效節(jié)能

未來的生物制藥污水處理設備將更加注重高效節(jié)能。研發(fā)新型的處理工藝和設備，提高廢水處理效率，降低能耗和藥耗。例如，采用新型的厭氧反應器和曝氣系統(tǒng)，提高有機物的去除率和能源利用率。同時，加強對廢水處理過程中產(chǎn)生的廢棄物的綜合利用，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，降低處理成本。

集成化與模塊化

為了滿足不同規(guī)模和需求的生物制藥企業(yè)的廢水處理要求，污水處理設備將朝著集成化與模塊化的方向發(fā)展。將不同的處理工藝和設備集成在一起，形成一體化的處理系統(tǒng)，減少占地面積和設備投資。同時，采用模塊化設計，便于設備的安裝、調(diào)試和維護，提高設備的靈活性和適應性。

生物制藥污水處理設備在解決生物制藥廢水污染問題中起著至關重要的作用。隨著技術的不斷進步和發(fā)展，生物制藥污水處理設備將不斷創(chuàng)新和完善，為生物制藥行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。