在制药工业生产过程中,重要的环节都会有废水产生,因为工艺不同,废水成分是也有差异的。制药生产主要包括化学合成、中成药、生物制药、制剂类等,这就需要根据废水的特点,设计出个性化的废水处理方案。制药废水的主要特点是:有机物含量高,氨氮或无机盐含量高,成分复杂,毒性大,水质变化大,可降解能力差。在制药废水的整个流程中,大多是要进行预处理的。预处理的流程,主要包括物化方法,比如蒸发、吸附、气浮、絮凝、沉淀。此后,进行氧化、还原、电解等化学反应。最终,要进行有氧-厌氧微生物降解反应,确保达标排放。
举个例子来说,制药废水处理一般会过滤、沉淀、吸附、蒸发等物理作用,将废液排入到调节池内。调节池的主要作用,主要是pH值、温度或浓度,或添加药剂絮凝沉淀。调节之后的废液,会进入气浮设备中,将其中的悬浮颗粒物除掉。以在田环境的微纳米气浮设备为例,通过微纳米气泡对水中的悬浮物粘附、包夹、顶托的方式将水中的悬浮物分离。它的主要工作原理,是通过向水中释放微气泡,悬浮在液体中的颗粒物会粘附在气泡上,随着气泡的浮力,一起上升到设备的顶部。气浮设备的顶部,会有刮渣系统,将废液中的颗粒物收集并去除。
经过气浮设备处理之后,废水可进入微电解池内反应。微电解这种方式,适合一部分的制药废水。通常会和其他物理方法同步进行,以提高处理效率。微电解的效果比较好,如果大量进行的话,需要考虑消耗能源问题。电解反应之后的污水,生化性能得到了进一步的提升,后续处理会更容易一些。电解反应之后,并非万事大吉了。要进入芬顿反应,芬顿反应是高氧化性反应,常用的是铁-碳芬顿方法。目的是将废水中的有机污染物,大量进行氧化,生成小分子的无机盐。废水中的BOD和COD都会因为降解而下降,之后的废液会进入絮凝反应沉淀,除掉悬浮物中的颗粒物。最终,是要进入生化反应的。
制药行业废水常用的生化反应,就是进行厌氧处理。常用的厌氧设备,就是升流式污泥床反应器(UASB)。它的主要工作原理,就是将废水尽可能均匀的引入到反应器底部,废水向上通过絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和絮状污泥之间,在此过程中,会产生大量的气体,比如甲烷和二氧化碳。气体在废水中上升,会起到搅拌的作用,引起内部的水力循环。在污泥层形成的气体附着在絮状污泥上,向上携带到反应器的顶部。反应器的顶部有一个三相分离器,当带气的絮状污泥碰撞顶部的时候,会引起附着在气泡上的絮状污泥脱气,气泡释放后的絮状污泥会沉积在污泥床的表面,往复循环,周而复始。废气呢,就会统一收集到集气室,导入排气总管,排气管会接到水封罐,防止回火。