摘要:本文介绍了制药污水处理技术及应用实践研究,包括生化处理、物理化学处理、生物膜处理和高级氧化处理等四个方面。针对制药行业的废水特点,分析了各种技术的适用性、处理效果和优缺点,并探讨了未来的研究方向。
一、生化处理
生化处理是一种利用微生物代谢产生的酶和菌体来分解和转化污水有机物的方法。在制药污水处理中,生化处理技术广泛应用于COD和BOD的去除。目前常见的生化处理工艺有SBR、MBBR、AO等。
SBR(序批式生物反应器)是一种将处理过程分成不同时间段的生化反应器。一般分为进水、填料曝气、沉淀、静置、出水等五个阶段。通过周期性的进出水和曝气等操作,使微生物生长代谢、吸附、分解和沉淀等过程相互作用来去除COD和氮、磷等营养元素。
MBBR(移动床生物反应器)是一种在填料中生长自由悬浮污泥的技术,通过填料的移动和曝气的作用,使污水中的有机物和氮磷等化合物得到充分分解。与传统SBR工艺相比,MBBR工艺具有占地面积小、易于维护、处理效果稳定等优点。
AO(生物-A/O工艺)是将硝化和反硝化两个生化过程结合起来,通过好氧和缺氧条件下微生物的相互作用来去除COD和氮磷等污染物。AO工艺特别适用于COD和氮磷浓度较高的污水处理。
二、物理化学处理
物理化学处理技术是通过化学反应和物理作用来去除废水中的有机物、无机盐和重金属等污染物。其中,常用的物理化学处理技术包括絮凝、沉淀、膜分离、离子交换等。
絮凝是一种将化学药剂加入废水中,使污染物凝聚成大颗粒,从而方便沉降和过滤的处理方法。常用的化学药剂有聚合物、金属氧化物等。
沉淀是一种将污水中的悬浮物通过重力沉降来去除的方法。通常采用树脂、膜和其他辅助填料等,辅助沉淀污染物。
膜分离是一种利用纤维膜、陶瓷、聚合物等物质的高过滤效率、高选择性,在高压力下将废水分离为复滤液和浓缩液的处理方法。膜分离技术处理的水质优于传统生化方法,特别是在去除颜色、COD和重金属等方面有明显优势。
离子交换是利用树脂、活性炭等材料的特性选择性去除废水中的离子和有机物的方法。广泛应用于地下水的净化和钠离子的去除。
三、生物膜处理
生物膜技术是将微生物附着在固定载体上,形成一个稳定的微生物生长环境,以达到处理污水的目的。生物膜技术具有生化反应器和膜分离技术的综合特性,并具有高效、稳定等特点。在制药废水处理领域中,生物膜技术主要应用于MBBR、MBR、IFAS等技术中。
MBR(膜生物反应器)是一种集生化反应与膜分离技术于一体的综合处理技术,其主要原理是通过微孔滤膜将废水中的有机物、氮磷等污染物截留在混合液侧,从而达到高质量的水处理效果。
MBBR-IFAS(移动床生物反应器-增强生物膜反应器)是将MBBR技术和IFAS技术相结合,其中IFAS主要是增强MBBR反应器,进一步提高了处理效率和稳定性。
四、高级氧化处理
高级氧化技术是利用氧化剂(如臭氧、UV、过氧化氢等)和高温高压等条件来提高污水氧化降解有机物、色度、氮、磷等污染物的处理技术。在制药污水处理中,主要应用于颜色、难分解有机物和抗生素等难降解的污染物处理。
尤其是生物难降解的有机物,通过UV和Fe/O2析出机制,可以将其分解为低分子物质,达到实现COD的降解的效果。应用高级氧化处理技术,不仅可以高效地去除废水中的有机颜色物质、芳香族及卤代化合物等难降解有机污染物,而且可以消除污泥处理产生的二次污染问题。
五、总结
制药污水处理技术及应用实践研究的发展趋势是:逐步向集成化、高效化、低成本、低风险、高环保方面发展。在生化处理、物理化学处理、生物膜处理和高级氧化处理等多种技术的应用实践中,逐渐形成了以MBR和MBBR-IFAS为代表的膜生化技术和高级氧化处理技术的综合应用趋势。
未来,应加强绿色环保理念的普及,促进制药企业全员共同参与,全力推动制药废水治理,减少对环境的污染和对公众健康的影响。
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