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制药废水组成及特性
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;各类制剂生产过程得洗涤水与冲洗废水。
中药废水得水质特点就是含有糖类、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,含泥沙与药渣多,还含有
大量得漂浮物;COD浓度变化大,一般在2 000—
6000 mg/L之间,甚至在100-11000 mg/L之间
变化;色度高,在500倍左右;水温25—60℃、
化学制药废水得水质特点就是废水组成复杂,
除含有抗生素残留物、抗生素生产中间体、未反应
得原料外,还含有少量合成过程中使用得有机溶
剂。
COD浓度大,一般在4 000~4500mg/L之
间、
每吨抗生素平均耗水量在万吨以上,但90%
以上就是冷却用水,真正在生产工艺中不可避免产
生得污染废水仅占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,主要就是COD、BOD,平均超标
100倍以上,其她还有氮、硫、磷、酸、碱、盐。
每吨
抗生素产生得高浓度有机废水,平均为150-
200m3,发酵单位低得品种,其废水量成倍增加,
这种废水得COD含量平均为15000mg/L左右,
抗生素行业废水排放量约为350万m3左右,造成
水环境得严重污染,每年得排污费及罚款至少
2000万元以上、
就是发酵过滤后得提炼废水;其次还有发酵废液,洗
1制药废水得来源
生物法制药得废水可分为提取废水、洗涤废水与其她
废水、废水中污染物得主要成分就是发醉残余得营养物,如
糖类、蛋白质、脂类与无机盐类(Ca2+、Mg2+,K+,Na+,
SO4
2—
HPO42—,Cl-,C2O4等),其中包括酸、碱、有机溶剂
与化工原料等[1—2]。
1.1提取废水
提取废水就是经提取有用物质后得发酵液,所以有时也叫发
酵废水、含大量未被利用得有机组分及其分解产物,为该类废
水得主要污染源。
另外,在发酵过程中由于工艺需要采用一些
化工原料,废水中也含有一定得酸、碱与有机溶剂等。
1。
2洗涤废水
洗涤废水来源于发酵罐得清洗、分离机得清洗及其它清洗
工段与洗地面等,水质一般与提取废水(发酵残液)相似,但浓
度较低。
1、3其她废水
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
与可达标排放、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,综合废水得COD含量可达为8000~
10000mg/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(包括一定浓度得抗生素)、
难降解物质等,带有颜色与气味,悬浮物含量高,易产生
泡沫等。
2.1COD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、
溶媒提取过程得萃余液、经溶媒回收后派出得蒸馏釜残液、离
子交换过程排出得吸附废液、水中不溶性抗生素得发酵滤液、
染菌倒灌液等、
2.2SS浓度高
其中主要为发酵得残余培养基质与发酵产生得微生物丝
菌体。
如庆大霉素SS为8000mg/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与有抑菌作用得抗生素等
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
中得抗生素残留浓度均较高。
2、4硫酸盐浓度高
如链霉素废水中得硫酸盐含量为3000mg/L左右,最高可达
5500mg/L;土霉素为2000mg/L左右;庆大霉素为4000mg/L。
2、5水质成分复杂
中间代谢产物、表面活性剂(破乳剂、消沫剂等)与提取分
离中残留得高浓度酸、碱、有机溶剂等化工原料含量高。
该类
成分易引起pH波动大、色度高与气味重等不利因素,影响厌
氧反应器中甲烷菌正常得活动[3-4]。
3国内制药废水得处理工艺现状
制药工业废水通常属于较难处理得高浓度
按照医药产品种类区
分,我国制药工业主要为生物制药、化学制药与中草药生产。
生
物制药就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、化学制药就是采用
化学反应工艺,将有机原料与无机原料等制成药物中间体及合成
药剂。
中草药生产就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得前处理与提取制剂[1]。
制药工业生产得发展带来了排废得增加,制药工业得“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
中残余得原料、产品与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得“三废”物质产生,其中尤以废水对环境
得污染最为严重[2]、
1。
1、2制药废水得组分及性质
制药工业废水属于较难处理得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,制药厂通常就是采用
间歇生产,产品得种类变化较大,造成了废水得水质、水量及污
染物得种类变化较大[3]。
生物制药废水中主要含菌丝体、残余营养物质、代谢产物与有机溶剂等,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、提取得萃余液、蒸馏釜残液、吸附废液与导管废
液等。
废水得有机物浓度很高,COD可高达5000~20000mg/L,
BOD可达2000~10000mg/L,SS浓度则可达到5000~23000mg/L,
TN达到600~1000mg/L。
废水中得菌丝体、代谢产物等物质属于
高浓度有机物与有抑菌作用得抗生素物质,当抗生素浓度大于
100mg/L时会抑制好氧菌得生物活性。
化学制药得主要生产工艺都就是化学反应,原料复杂、反应步
骤多造成产品转化率低而原料损失严重、这类废水中含有种类繁
多得有毒有害化学物质,如甾体类化合物、硝基类化合物、苯胺
类化合物、哌嗪类与氟、汞、铬铜及有机溶剂乙醇、苯、氯仿、
石油醚等有机物、金属与废酸碱等污染物。
由于合成制药工业得
原料较为复杂,一个制药企业得产品种类又往往并非一种,因此
合成制药企业得废水所含污染物情况更为复杂。
中药生产得洗涤、煮药、提纯分离、蒸发浓缩、制剂等工序
中所排出得废水包括清洗废水、分离水、蒸发冷凝水、药液流失
水等、废水中主要就是中药煎煮出得各种天然生物有机物,如有机
酸、蒽醌、木质素、生物碱、单宁、鞣质、蛋白质、糖类、淀粉
等[4]。
其水质波动性较大,另外水中有时还含有中药制作中使用得
酒精等有机溶剂。
—2—
1.1、3制药废水得危害
制药行业由于药剂产品、生产方法与使用原料得不同,使
生产废水水质各异。
但就是总体来说,制药废水具有有机污染物
量高、毒性物质多、有机溶媒量大、难生物降解物质多、盐份-3-
得特点,就是一种危害很大得工业废水。
未经处理或处理未达到
放标准而直接进入环境,将造成严重得危害[4]。
(1)消耗水中得溶解氧
有机物在水体中进行生物氧化分解时,都会消耗水中得溶
氧。
倘若有机物含量过大,生物氧化分解所消耗氧得速率超过
体复氧速率时,将使水体缺氧或脱氧,从而造成水域中好氧水
生物死亡,使厌氧微生物繁殖,缺氧消化产生甲烷、硫化氢、
醇、氨、胺等物质,进一步抑制水生生物,使水域发臭、
(2)破坏水体生态平衡
药剂及其合成中间体往往具有一定得杀菌或抑菌作用,从
影响水体中细菌、藻类等微生物得新陈代谢,并最终破坏整个
生生态系统得平衡。
当水中含青霉素、四环素与氯霉素各为
克分子,氨苯磺胺为10
—2
~10
-3
克分子浓度时,即可抑制绿藻得
长;而对硝基苯乙醚、对胺基苯乙醚与间三氟甲级苯胺各自
0。
05、0、1与2。
5mg/L时,即具抑菌与杀菌作用。
磺胺类药物对
化作用得影响就是敏感得,磺胺嘧啶在5mg/L时,就能强烈抑制
化作用,从而阻碍有机物得完全氧化[5]、
(3)药剂代谢产物对环境得污染危害
目前世界上对于这方面研究得不多,但已有所察觉。
在制
废水中特别要警惕其中得污染物与亚硝胺类物质得形成之间得
系。
已报道土霉素、哌嗪、不啉与氨基匹林等在酸性介质中,
可与亚硝酸钠作用产生二甲基亚硝胺。
制药废水中不乏这两种
体,含氮得有机物在净化过程中都要经过NO2
-
这一步骤,而
NO2
—
-N达到47PPM时,就能抑制硝化作用得开始,造成亚硝胺
体NO2
—
-N得积累。
为此,防止与减少有仲胺结构得有机污染物入水体,对于减少环境中亚硝胺类致癌物得形成有着重要意义
—166-
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