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医药化工废水对环境造成的污染及处理工艺

医药化工废水对环境造成的污染及处理工艺

          近年来,我国化工产业发展迅速,产业示范不断升级,但随之而来是化工对生态环境尤其是水资源造成的污染问题也日益严峻。其中,我国医学技术的进步不可忽视,我国在全世界范围内非典、禽流感、埃博拉病毒防治等方面做出了我们独特的贡献,向全世界展现了我国医疗工作者人高超的医术,对世界医学技术的进步做出了重要贡献。在当前我国人民对身体健康的需求也比以往任何时代都更加迫切的背景下,人们对药品的数量和种类也提出了更高的要求,当前,我国生产的常用药就达到二千多种,因为药物的种类、数量、生产工艺等不同,对其要求也会各不相同,所以各种药物生产过程中所产生的废水中的物质也不同,尤其国家对化工废水处理回用的要求也越来越高,化工废水达标排放迫在眉睫,因此要提高这方面的重视,做好防治措施研究。

 

    医药生产属于精细化工,涉及大量化工原辅料,反应过程中产生的副产物也较多,产品化学结构也较为复杂,原辅材料、中间产物和最终产品都或进入到废水,从而导致医药废水有机浓度高,成分复杂,生物毒性强等特点,同时还含大量酸碱、氨氮和无机盐,呈现出较深色度。解决化工废水处理技术投资大、成本高、水质成分变化大及处理难度高等特点。

 

这些废水主要有:主生产过程中的排水、辅助过程中的排水、冲洗水以及工作人员的生活用水。其中,主生产过程中主要排放废母液、滤液以及溶剂回收残液等;辅助过程中的排水主要包括机械设备的冷却水、工艺冷却水等;冲洗水主要包括过滤设备、树脂柱和地面冲洗水等;工作人员的生活中所产生的废水等。

 

医药化工企业所排废水的基本特征有:

(1)废水中所含化合物多种多样,成分非常复杂,副产物多,水质成分复杂,反应原材料中多为环状结构化合物或溶剂类物质,导致这些废除处理起来难度较大;

(2)废水中溶剂介质污染物含量较多,对环境和人体健康造成很大危害;

(3)废水中含有较多的有毒有害物质,医药废水中的有机物污染危害很大,这会对微生物造成严重的毒害;

(4)废水中还有很多物质是难以降解,对环境污染造成影响将长期存在

 

         国内外常用的医药化工废水处理方法有多种:一、物理处理法,过滤法、气浮法和重力沉淀法等是常用的物理法。过滤法主要是减少水中的悬浮物,用有孔状的粒料层将水中的杂质截留,在过滤处理化工废水中,微孔状虑机和板框过滤机是常用的工具;气浮法是先生成吸附微小气泡,然后通过微小气泡的附裹携带将悬浮颗粒带出水面的方法;重力沉淀法是利用重力场的作用,将水中具有可沉淀性能的悬浮颗粒达到自然沉降,这一过程固液就达到了自然分离。这三种物理处理方法管理方便,工艺简单,但是在去除可溶性废水方面有很大局限,还需寻求另外的办法。

 

         二、化学处理法,化学处理法去除水中的无机物杂质、有机物主要是利用化学反应的作用,主要有化学氧化法、电化学氧化法和化学混凝法等。

化学氧化法通常是在化工废水中投放氧化剂对有机污染物氧化去除的方法。经过化学氧化还原的废水,废水中的有毒物质将转化成无毒或毒性小的物质,达到了废水净化的目的。常用的有空气氧化和氯氧化。空气氧化的氧化能力弱,主要用于含有处理还原性强的物质的废水,氯气是普遍使用的氧化剂,主要用在处理含氰、含酚等有机废水。

 

         电化学氧化法是通过在电解槽中,在电极上废水中的有机污染物发生氧化还原反应被去除,在电解槽的阳极废水中的污染物失去电子被氧化,在阳极水中的氯离子和氢氧根离子也可放电生成氯气和氧气而间接地氧化污染物,在实际操作中,为了使阳极的氧化作用加强,使电解槽的内阻减少,一些氯化钠被加入到废水电解槽中,进行电氯化。近年来在电氧化和电还原的新型电极材料方面取得了较大的成效,但是成本高、能耗大等问题仍然存在。 

   

         化学混凝法是通过在医药化工废水中投放能够产生凝聚和絮凝作用的化学药剂,使胶体形成沉淀,然后被去除;主要的作用对象是水中的胶体物质和微小悬浮物。水温、水质、水量、PH值等变化对该方法影响较大,对一些可溶性好的无机、有机物质去除率低。

 

         三、生物处理法,生物处理法是通过微生物的新陈代谢作用将有机物降解转化的过程。伴随着快速发展的医药化学工业,污染物的成分也变得日益复杂,如果仅仅采用物理的或化学的方法很难达到治理的标准。如果微生物的新陈代谢作用能够被合理的利用,那么废水中的有机污染物就可以进行转化与稳定,达到无害化。生物处理方法主要分为厌氧处理和好氧处理两大类型:厌氧处理是指在废水中没有分子氧的条件下,厌氧微生物将废水中的有机化合物分解转化为二氧化碳和甲烷的过程。研究表明,水解产酸细菌、产甲烷细菌和产氢产乙酸细菌是完成厌氧过程的三大主要类群细菌。好氧处理分为生物膜法和活性污泥法。生物膜法是将生物膜和废水接触,废水中的有机物被生物膜吸附和氧化的过程。活性污泥法是处理废水利用悬浮生长的微生物絮体的方法,活性污泥就是微生物絮体,活性污泥是由好氧微生物及其代谢吸附的有机物、无机物组成的,能够降解废水中的有机污染物。

 

         最新的还有非常规废水处理技术,此技术主要有磁分离法、紫外光催化氧化处理技术和固定化细胞技术。磁分离法是将磁种和混凝剂投放到医药化工废水中,在磁种的剩磁和混凝剂的同时作用下,医药化工废水中的颗粒相互吸引并凝结长大,悬浮物的分离加速,然后有机污染物将在磁分离器的帮助下去除。紫外光催化氧化处理技术是在300~400nm的紫外光照射下并利用二氧化钛半导体催化剂,形成羟基自由基和产生光电子空穴等强氧化剂的能力,氧化分解废水中的有机物。固定化细胞技术,是将适宜降解特定废水的高效菌株通过物理或者化学手段筛选分离出来,保持其活性并且能够反复利用。

 

         对环境污染问题上来讲,还需从技术角度出发,提高此方面重视,做好防治措施研究,争取从根本上改善废水污染问题,水污染不仅污染生态环境,还造成水资源浪费,严重加剧我国水资源短缺形势。