化学合成制药废水处理研究

蔡孝凡

摘要 ：当前的工业废水中，制药废水是一大主要来源。制药废水大多是有机废水，它的浓度高，降解困难，而且有毒有害，或者经过处理的废水仍不易达标。这些废水的排放会严重影响到人们的生活，所以近年来受到关注较多。随着科技的进步，很多新药被逐渐研制出来，但在制药的废水中带入了很多复杂的有机化合物。这些化合物的成分复杂，使得废水的处理难度大大增加。而人们对环境保护的意识的增强，也使得废水的处理刻不容缓，在此讨论几种制药废水的化学处理工艺。

关键词 ：化学合成 制药废水 物化法 处理工艺

1、前言

科技的进步，人民生活水平的提高，城镇化和工业化的巨大转变等现象的背后，也出现了如水质富营养化、空气和水质、土壤等的污染。这些不仅影响了市容市貌，也对人民的生活构成了极大的威胁。由此也使得人类疾病种类越来越多，这也迫使各种对应治疗的新药的出现。很多药物是通过化学合成的方法制得的，导致通常带有高盐、高毒、高COD、难降解等特点，而且水质成分复杂，变化较大，这使得对废水的处理颇具困难。为了坚持可持续发展道路，构建“资源保护型，环境友好型”的和谐社会，在化学制药合成过程和废水中应当引入更多新方法新技术，更好的处理废水，改善环境。市场上药物种类和数量繁多，制药产生的有机污染物组成复杂，很多常用的废水处理工艺成本较高、效率较低，处理后的废水仍达不到排放标准。所以探索新的工艺方法对化学合成制药的废水进行良好的处理具有重大的实际意义，它能对改善环境起到重大的作用，在此对废水处理的几种方法进行初步地研究。

2、制药废水介绍

2.1 制药废水的特点

医药产品按照不同的特点可分为四个大类，包括抗生素、有机药物、无机药物和中草药。我国当前在医药行业的常用药物大约有2000种，这些药物制备所用的原料又有着各自不同的成份和种类。而不同药物有使用了不同的生产工艺和和合成方法，比如在精制和提纯阶段，有很多不同的制备工艺。面对种类万千的疾病，也为了提高药物的针对性，在制药过程中经常结合了物理、化学、生物等多种制备方法。例如使用生物发酵法制备的抗生素，经过后续的化学合成，可以有效提高药物的药性。由此可见，制药废水种类和数量较多。废水常见的特点有：第一，带有残余的反应物、生产物、溶剂、催化剂等，而且这些有机物的浓度也通常较高，有时COD浓度超过了几十万ms/L；第二，含盐量高。很多化学合成反应生产的副产物都为无机盐，它们残留到母液中导致制药废水的含盐量较高。第三，pH值变化大，使得排放的废水有时为酸水，有时又是碱水。第四，一些制药原料或者副产物，如酚类化合物，苯胺类化合物等，比较难降解，甚至还带有生物毒性。

2.2 制药废水的分类

药物生产过程中使用了不同的配方原料，产生的制药废水水质和水量也各不相同。根据不同的药物产品产生的废水特点，可细问为以下四类：

（1）合成制药生产废水

此类废水的水质、水量变化较大，一般都含有生长抑制剂，所以生物降解困难。

（2）生物法制药生产发酵废水

生物法产生的废水主要指生产抗生素和维生素时产生的发酵废水，按照不同生产过程可分为发提取废水、洗涤废水、维生素C生产废水和其他废水。其中主要的污染为含有有机物和抑菌物质最多的提取废水，该废水的处理也较难。

（3）中成药生产废水

该类废水含有较多的天然有机污染物，CODcr浓度最高时可超过6000mg/L，BOD5可高达2500mg/L。

（4）制药环节使用的各类洗涤水和冲洗水

洗涤水和冲洗水大多是来源于制药过程中使用的原料洗涤水、煎汁残液和地面冲洗水等，与其他几类废水相比，污染较低一些。

3、制药废水的化学处理

由于制药废水具有有毒有害、有机污染物含量高、难生物降解、排放不达标等特点，使用一般的污水处理方法不能很好地将废水才处理干净。最近几年，很多国内外学者都开始加大力度研究制药废水的深度处理，并通过努力探索出了一些新的处理工艺。这些处理方法概括起来分为物理法、化学法和生物法三类。但是由于深度处理后的水质具有较高的达标排放原则，很难使用某一种工艺将废水处理好。因此，使用两种或者多种工艺的结合才能更好地对制药废水进行处理，而且

使用化学法对废水处理是一种较好的方法，它是指将废水中的污染物和药剂等通过化学反应转变为无害的物质。在废水处理的过程中常用的化学法有氧化法、电化学氧化法和光催化降解法。

（1）氧化法可以细分为：氯氧化法、Fenton试剂氧化法、臭氧氧化法。水质的污染迫使很多居民抽取地下水当作生活用水，为了提高自来水的质量，很多厂家将氧化剂添加进污染物中进行降解，具有较强的灭菌作用。这种方法会导致水中氧化剂含量过高，影响微生物的生化处理。

（2）电化学氧化法包括直接氧化法和间接氧化法。直接电化学氧化法就是在电极表面进行有机物的氧化还原反应使其容易讲解。又根据不同的氧化程度，细分为电化学转换和电化学燃烧两种方法。前者是指将非生物相容的有毒物质物转变为生物相容的无毒物质，后者是指在电场作用下将有机物氧化为CO2的过程。而间接电化学氧化法指的是在污染物中加入氧化剂，通过电化学作用降解污染物的一种方法。这里的氧化剂是指溶剂化电子，寿命较短。

（3）光催化降解法指的是利用光能，使大分子的化学键断裂，产生活泼的自由基与有机污染物反应从而光解产物。例如，制药废水中含有的酯类高分子化合物，这些酸性酯基在水分或者潮湿的条件下就会发生光水解作用。

4、结束语

对国内外化学合成制药废水处理的方法进行对比后发现，使用物化法效果较好，但成本较高；使用生物法，如好氧生物处理技术，虽然水质得到明显改善，但是工艺流程较为复杂，成本也不低；而使用化学法处理废水，流程简单，无需复杂的操作和昂贵的成本，消耗低，而且废水的水质改善情况也较好。化学合成制药废水种类多，成分复杂，生化性差，所以必须研发新的处理技术对废水进行有效处理，提高废水的可生化性和稳定性。在具体的操作中，结果多种新方法新工艺，最大程度地改善废水的水质，达到合格的排放标准。

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