生物制藥污水處理設(shè)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(fù)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(fù)雜。隨著醫(yī)藥化學(xué)工業(yè)的迅猛發(fā)展，在給人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)巨大進(jìn)步的同時(shí)，藥業(yè)化工廢水對(duì)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(qiáng)，這會(huì)提高周邊土壤的鹽堿度，使土壤結(jié)構(gòu)板結(jié)化，進(jìn)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(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的負(fù)面影響。因此，對(duì)生物制藥廢水進(jìn)行有效處理迫在眉睫。

生物制藥廢水的特性分析

成分復(fù)雜性

生物制藥廢水含有多種有機(jī)污染物，BOD5 和 CODcr 比值較低，水質(zhì)水量波動(dòng)大，SS 濃度較高。不同的制藥生產(chǎn)工藝和原材料會(huì)導(dǎo)致廢水特性存在差異，例如化學(xué)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(guò)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(jī)污染物，單一使用生化法處理往往難以達(dá)標(biāo)。同時(shí)，廢水中的有毒有害物質(zhì)會(huì)對(duì)微生物的生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)生抑制作用，進(jìn)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(duì)處理設(shè)備和工藝提出了更高的要求。

常見(jiàn)的生物制藥污水處理工藝

生化處理技術(shù)

生化法主要包括好氧生物處理技術(shù)、厭氧生物處理技術(shù)以及厭氧 - 好氧相結(jié)合處理技術(shù)等。其處理目標(biāo)主要是細(xì)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(jì)七十年代以來(lái)，我國(guó) 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(shí)間短，且對(duì) BOD 去除效果顯著，通?？蛇_(dá) 80%左右?；钚晕勰喾ㄊ菑U水治理中應(yīng)用最廣泛的好氧生物處理方法，目前國(guó)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(yīng)用。常見(jiàn)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(yīng)器（UASB）、厭氧膨脹污泥床等。厭氧反應(yīng)具有有機(jī)負(fù)荷高、污泥產(chǎn)量低、能耗低的特點(diǎn)，并且在厭氧階段會(huì)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(lái)使用。例如，UASB 對(duì)水溫的適應(yīng)范圍較廣，能夠長(zhǎng)時(shí)間保持厭氧污泥微生物活性；IC 反應(yīng)器適應(yīng)范圍更廣，可以節(jié)約處理成本，提高運(yùn)營(yíng)效率。

物化處理技術(shù)

物化處理法常用于預(yù)處理和深度處理階段，通過(guò)物理及化學(xué)手段減少?gòu)U水中的有害成分。具體技術(shù)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(jìn)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(dá)到凈化效果。某中藥廠采用“混凝沉淀”作為主要預(yù)處理技術(shù)，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(chǔ)。

化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)法適用于處理高濃度、難降解的有機(jī)廢水，能顯著提高廢水的可生化性，降低其有機(jī)成分。技術(shù)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(gòu)成的原電池，釋放出高活性氫離子，促進(jìn)有機(jī)污染物的降解。某化學(xué)制藥廠采用“鐵碳微電解”作為主要預(yù)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(shè)備的類型與特點(diǎn)

活性污泥處理設(shè)備

活性污泥處理設(shè)備以活性污泥法為基礎(chǔ)，通過(guò)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(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行分解和代謝。該設(shè)備具有處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但需要較大的占地面積和較高的運(yùn)行成本。常見(jiàn)的活性污泥處理設(shè)備包括曝氣池、二沉池等。

厭氧處理設(shè)備

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

物化處理設(shè)備

物化處理設(shè)備包括氣浮設(shè)備、混凝沉淀設(shè)備、吸附設(shè)備等。氣浮設(shè)備通過(guò)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(shí)現(xiàn)污染物的分離和去除。混凝沉淀設(shè)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(guò)沉淀作用將其去除。吸附設(shè)備則利用吸附劑的吸附作用，去除廢水中的有機(jī)物和重金屬等污染物。物化處理設(shè)備具有處理速度快、對(duì)高濃度、難降解有機(jī)物有較好效果等優(yōu)點(diǎn)，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(shè)備的選擇與應(yīng)用案例

設(shè)備選擇依據(jù)

在選擇生物制藥污水處理設(shè)備時(shí)，需要綜合考慮廢水的特性、處理目標(biāo)以及經(jīng)濟(jì)因素等。不同的廢水特性需要選擇不同的處理工藝和設(shè)備。例如，對(duì)于高濃度、難降解的有機(jī)廢水，可能需要采用化學(xué)處理技術(shù)和厭氧處理設(shè)備相結(jié)合的方式；對(duì)于含有大量懸浮物的廢水，則需要先進(jìn)行物化預(yù)處理，再進(jìn)行生化處理。同時(shí)，還需要考慮設(shè)備的處理能力、運(yùn)行成本、維護(hù)難度等因素。

應(yīng)用案例分析

某制藥企業(yè)隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，產(chǎn)生的制藥廢水越來(lái)越多，原設(shè)計(jì)的廢水處理站已無(wú)法滿足未來(lái)的生產(chǎn)需求，因此需要進(jìn)行擴(kuò)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(guò)綜合評(píng)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(guò)混凝氣浮設(shè)備對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，去除大部分懸浮物和油脂，COD 的去除率可達(dá) 50%，固體懸浮物的去除率達(dá) 80%以上。然后，將預(yù)處理后的廢水進(jìn)入?yún)捬跎锾幚碓O(shè)備，進(jìn)一步降低 COD 濃度，去除廢水中的大分子污染物。最后，經(jīng)過(guò)好氧生物處理設(shè)備，使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)這種組合工藝，該企業(yè)有效地解決了廢水處理問(wèn)題，提高了廢水處理效率，降低了運(yùn)行成本。

生物制藥污水處理設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

智能化與自動(dòng)化

隨著科技的不斷進(jìn)步，生物制藥污水處理設(shè)備將朝著智能化與自動(dòng)化的方向發(fā)展。通過(guò)引入先進(jìn)的傳感器、控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制，提高設(shè)備的運(yùn)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(dòng)調(diào)整處理工藝和設(shè)備參數(shù)，確保處理效果的穩(wěn)定性。

高效節(jié)能

未來(lái)的生物制藥污水處理設(shè)備將更加注重高效節(jié)能。研發(fā)新型的處理工藝和設(shè)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(yīng)器和曝氣系統(tǒng)，提高有機(jī)物的去除率和能源利用率。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物的綜合利用，實(shí)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(shè)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(shè)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(shè)備投資。同時(shí)，采用模塊化設(shè)計(jì)，便于設(shè)備的安裝、調(diào)試和維護(hù)，提高設(shè)備的靈活性和適應(yīng)性。

生物制藥污水處理設(shè)備在解決生物制藥廢水污染問(wèn)題中起著至關(guān)重要的作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，生物制藥污水處理設(shè)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。