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摘要：
制药废水是较难处理的工业废水之一，具有成分复杂，有机物浓度高，难降解的特点。本文通过研究大量的资料，对制药废水处理技术进行了的研究讨论，重点介绍了高级氧化法和生物处理法的研究进展。
关键词：
制药废水；技术；应用
1引言
我国经济发展迅速，工农业得到了巨大的发展，而水资源是其发展的基石。我国水资源短缺，提高水资源的利用率是保持经济增长的重要措施。制药行业是现代工业中重要的一部分，对人类的发展有着重要的保护作用。但是在制药过程中，由于其生产工艺、使用原料等原因，使得制药过程中产生的废水污染物浓度很高，所含有机物不仅成分复杂而且极难降解。此外，废水中氨氮、悬浮物含量较高，色度大，也给污水处理带来了一定的难度。随着制药行业的不断发展，出现的难降解物质越来越多，这些物质不能被传统生物处理技术进行降解和去除。而这些物质随着地表水或地下水等方式对其他的生态环境造成破坏，且能够富集在一些生物体当中，随着食物链不断的进行累积。因此，加快解决制药废水处理技术的发展，对保护环境，提高水资源使用效率有着重大的意义。
2制药废水处理技术
2.1高级氧化处理技术
长期以来，制药废水中所含的难降解有机物是处理的难点。研究人员一直在探索既经济又有效的技术来攻克这一难关，经过不断的研究，出现了一些新兴的处理技术。高级氧化是其中的一类处理方法，是利用氧化剂、光照、催化剂等的作用形成具有活性极强的自由基来降解有机污染物[1]。
2.1.1芬顿试剂法
芬顿试剂法是利用Fe3+或Fe2+作为催化剂，然后与H2O2反应形成具有极强氧化性的羟基自由基。该物质能够氧化很多有机物质，而且在反应过程中无需高温高压，在常温下即可实现。此外，反应的设备也较为简单。但其存在一个缺点是氧化能力相对较弱，而且在反应结束后出水中会含有大量的铁离子[2]。有研究者利用芬顿试剂法处理COD浓度为36200mg/L的制药废水，实验结果表明，在H2O2和Fe2+的使用量分别为3mg/L和0.3mg/L的条件下，COD的去除率达到最大且为56.4%，而且降解的有机物时间很快。还有研究着利用芬顿试剂法处理COD浓度为3000mg/L的青霉素废水，在H2O2和FeSO4•7H2O的使用量分别为0.6%和0.2%的情况下，反应1h的时间，出水中COD的浓度约为900mg/L，说明芬顿试剂法对制药废水有着很好的处理效果。
2.1.2湿式氧化法
湿式氧化法是在高温、高压的条件下，利用空气或者氧气为催化剂，将有机物转化为二氧化碳和水的一种技术。该方法在1944年第一次被人们认识，随后应用于了造纸等行业废水的处理，由于该技术反应的条件苛刻，它的应用受到了一定的限制[3]。随着对湿式氧化技术的认识和研究，一些新型的湿式氧化技术不断出现，其应用的条件也相对降低，出现了催化湿式氧化技术、催化湿式过氧化物氧化技术等。目前催化剂的研究是该技术的研究重点，随着氧化剂研究的不断深入和改进，湿式氧化技术的处理效率也得到了提高。有研究着以Ti-Ce-Bi物质为催化剂，研究其在不同操作条件下制药废水的处理情况，结果表明制药废水中的COD得到了有效的去除。还有研究者以纳米复合催化剂Fe2O3/SBA-15来处理制药废水，同时研究了该催化剂的使用条件温度、压力、pH值等，结果表明在温度为80℃的情况下，废水中COD的去除率最高。
2.1.3光催化氧化法
光催化技术是一种新兴的高级氧化技术，它是利用半导体材料（TiO2、SrO2）为催化剂，在紫外光辐射的情况下，在半导体材料表面形成了电子空穴对，而电子空穴对具有很强的氧化能力，这些电子对遇到水能够在半导体表面形成具有强氧化性的羟基自由基，利用该基团对有机物进行氧化[4]。光催化技术使用的设备简单，处理效率高等优点，此外，该技术不会对环境产生二次污染。光催化技术的强氧化性使得大量研究着利用其处理制药废水。有研究者利用该技术处理含有布洛芬的废水，在TiO2和溶解氧分别为1g/L和40mg/L的条件下，反应时间为4h，废水中的TOC的去除率达到了80%，而且废水的可生化性也得到了一定的改善。由于单一的处理技术不能得到很好的处理效果，还有研究者将其它技术与其组合处理污水。有利用芬顿技术和光催化技术进行组合，处理含有甲硝唑的模拟废水，结果表明，该体系下甲硝唑的去除率可达到94%，而单独使用芬顿技术的处理效果只有76%。
2.1.4臭氧氧化法
臭氧是一种高效的氧化剂和消毒剂，具有很强的氧化的能力，在处理还有有机物的废水中，具有反应速率快、无二次污染等优点。此外，臭氧和—OH作用能够产生具有更强氧化性的羟基自由基（•OH），对有机物分解的更为彻底[5]。因此，臭氧技术被很多研究人员用来处理制药废水。有研究者利用其处理阿莫西林的生产废水，在调节废水的pH为5.5时在4min内能将90%以上的阿莫西林进行氧化分解。但是大量的研究表明，单独使用臭氧技术处理制药废水时，存在臭氧利用率低，使用范围窄等问题。为了解决这一问题，研究人员不断尝试，近年来开发了多种与臭氧技术组合的工艺技术。有研究人员使用H2O2和O3的组合工艺降解磺胺类及大环内酯类抗生素废水，实验结果表明该类废水在20min时间内抗生素的去除率可达到99%，在同样的实验条件下，单独使用H2O2和O3技术抗生素的去除率都低于组合技术的去除率。还有研究着采用臭氧和光催化的组合技术来处理黄连素制药废水，实验结果表明，在黄连素浓度为1000mg/L，废水pH值为5.5，投加O3浓度为279.0mg/L的条件下，黄连素的去除率可达80%以上，而且处理后废水的可生化性得到了显著的改善，因此，可利用该技术作用有机废水的预处理技术。
2.2膜分离技术
膜分离技术是一种新型的分离、净化技术，具有能耗低、分离效率高、操作简单、无二次污染等优点。目前在工业污水处理过程中有着广泛的应用。该技术是利用分离膜具有选择透过性的特点，在外力作用下对污水等组分进行分离、提纯等。常用的分离膜主要有：微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）、电渗析（ED）等[6]。制药废水的特点，使得膜技术得到了更广泛的应用。有研究人员利用反渗透膜技术对含有抗生素的制药废水进行回收金霉素，结果显示有着良好的回收效果。该技术为金霉素废水处理另辟了一条出路。还有研究者采用纳滤膜基数对洁霉素废水进行分离回收，实验结果表明，纳滤技术可很好的对洁霉素进行回收，使得后续生物处理过程中减轻了对微生物的抑制作用，保证后续处理过程良好的生化性，该技术可作为洁霉素废水处理的预处理技术。此外，还有一种膜技术也在制药废水处理中有着广泛的应用，就是膜生物反应器（MBR），既具有膜的分离性能，同时也具有微生物的降解作用。在对其的研究中发现，MBR有着很好的分离效率，而且出水水质稳定，在运行过程中有着很高的污泥浓度，提高了难降解有机物的处理效果，相对其他处理工艺降低了水利停留时间[8]。在众多的研究中也表明MBR处理制药废水有着良好的效果，有研究者利用萃取膜生物反应器处理含有3,4-二氯苯胺的制药废水，去除率可达99%。还有研究者采用厌氧膜生物反应器处理COD浓度为25000mg/L的制药废水，去除率也可达到90%以上。
3结语
制药废水成分复杂，可生化性差，处理难度大，是工业废水处理的难题之一。传统的水处理技术对其处理效果相对较低。这也使得一些新型的水处理技术不断涌现，出现了高级氧化技术、膜分离技术等。高级氧化技术对有机物的处理具有高效性，氧化分解彻底的优势，在制药废水行业得到了青睐。而新型的分离膜不断发展，使得其对制药废水中有机物的分离回收的效果越来越显著。但是制药废水水质的特殊性，单一的处理技术尚不能完全处理达标，而是采用各个技术的组合对其有针对性的进行处理。随着污水处理技术的不断发展，相信制药废水的处理不再会是难题。
作者：王成文 单位：中国城市建设研究院有限公司山东分院
参考文献
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