化工合成制药废水处理技术

2021-01-08马秀峰

化工设计通讯 2020年12期

马秀峰

（吉林省石油化工设计研究院，吉林长春 130021）

化工合成制药废水处理过程中要能结合不同的废水类型，在了解废水的特性基础上采用相适应的处理技术，为生态环境保护起到积极作用。化工合成制药废水处理技术科学应用下，有效提高废水处理的效率，这对化工合成制药企业在市场中可持续发展也能起到积极作用，也能对社会经济健康发展起到积极作用。

1 化工合成制药废水处理技术应用

为保障化工合成制药废水处理的质量，就要在处理技术的选择应用方面加强重视。化工合成制药废水处理工作开展中，要能结合实际的废水类型采用适当的处理技术，提高处理技术应用质量。

1.1 厌氧处理技术应用

化工合成制药废水处理中采用厌氧处理技术能够起到积极作用，采用多种微生物作用的情况下，把大分子有机物转化成甲烷以及硫化氢和二氧化碳等，不同微生物代谢过程相互影响和制约，从而形成了复杂化生态系统。厌氧处理技术的应用分成几个重要的环节：水解环节、发酵环节、产乙酸环节、产甲烷环节（如图1所示）[1]。废水处理中在厌氧处理技术的应用下，水解环节高分子有机物由于相对分子质量大，无法透过细胞膜，所以不能为细胞直接应用，第一阶段会被细胞外酶分解成小分子水解产物。进入发酵环节的时候，小分子化合物发酵细菌的细胞内转化成更简单化合物分泌到细胞外，在这一环节的产物是有挥发性脂肪酸以及二氧化碳和硫化氢等相应的产物[2]。进入到乙酸的环节时，产物会进一步进行转化，转化成乙酸以及氢气和碳酸等细胞物质。最后在产生甲烷的环节，主要将乙酸以及氢气等转化成甲烷以及二氧化碳等相应新细胞物质[3]。厌氧技术的应用在当前已经愈来愈成熟，该技术的应用发展中也形成了诸多相关处理技术，如厌氧流化床处理方法，厌氧颗粒污泥膨胀床处理方法，这些都能够在对化工合成制药废水的处理方面发挥积极作用，提高废水处理的质量水平。

图1 厌氧处理技术应用流程

厌氧处理技术实际应用中对IC 反应器处理合成制药废水过程中（如图2所示），通过IC 反应器实验装置的运用，经过不同的区发挥作用，如混合区反应器底部进水，颗粒污泥以及气液分离器回流的泥水混合物在这一区域混合。不同区间所发挥的作用不同，反应器采用两级三相分离器实现，获得高污泥浓度，大量沼气以及内循环的剧烈扰动，将泥水能够充分接触下从而能够达到比较优质的传质效果[4]。

图2 IC反应器装置

1.2 混凝沉淀处理技术应用

化工合成制药废水处理过程中，为能从整体上提升处理的质量水平，就要将混凝沉淀技术加以科学化运用，保障废水处理的整体质量。通过这一技术的科学运用，改变废水状态，把废水当中部分转变成絮状物，最大程度降低废水浑浊度以及色度，从而在絮状物重力因素的影响下沉淀水底，达到废水处理的质量效果。混凝沉淀处理技术发展的时间比较长，在工业废水处理方面发挥着比较重要的作用，技术工艺也比较完善，技术的实际应用当中操作上也比较简单，能够保障废水处理的稳定[5]。技术操作中相关工作人员自身和废水处理的需求相结合，通过适量混凝剂的运用下，能在短时间达到沉淀效果。混凝沉淀处理技术虽然有着诸多的优势，但是在毒性制药废水处理方面能力相对薄弱，有害物质处理效果不佳，所以在选择废水处理技术的时候，要能结合实际废水的类型加以应用，使该技术的作用得以充分发挥出来。

1.3 生化处理技术的应用

化工合成制药中运用的化学药物以及植物是主要原料，材料加工中会产生一些危害物质，这些物质难以被降解，产生的废水如果没有经过处理就经排放，必然会对生态环境造成严重的危害。处在当前的可持续发展背景下，化工合成制药废水的处理显得愈来愈重要，化工合成制药企业在生产中如果对废水处理的重视度不足，对于生产中产生的废水肆意排放，对水资源的危害是比较大，间接性对人的身体健康造成威胁，这对社会稳定发展也会产生恶劣的影响。化工合成制药废水处理中将生化处理技术加以应用，能达到良好处理效果，如深井曝气法以及生物接触氧气法的运用，采用深井曝气法能够在成本上大大节约，所占据的空间也比较小，能为企业节省成本，技术应用的经济性比较显著，避免污泥膨胀问题发生。而在对废水处理中在外界因素影响比较大，如受到温度以及其后因素影响较大。采用生物接触氧气方法，主要是运用生物膜法把废水当中微生物通过设备充入氧气，将废水中活性污泥以及生物膜结合起来，从而降低污泥含量，废水处理稳定性相对比较高，能对废水处理的质量提升起到促进作用。

1.4 Fenton处理技术的应用

化工合成制药废水处理工作的实施当中，采用物理方法以及生物学方法和化学方法，都能从不同程度上达到相应要求的处理效果，但在整体的效果上并不是很理想。如在对电化学处理技术的应用下，清除率是比较稳定的，但是清除率只有45%，所以处理的整体效果不佳。为能从整体上提升废水处理的质量，将Fenton 处理技术加以科学应用，可对提升废水处理的质量效果能起到积极作用。该处理技术的应用下，主要是将铁离子催化过氧化氢生成氧化剂的方式，把水中有机物氧化分解，在铁水络合物沉降作用下，能够有效减少制药废水着色，将有机物去除，这一技术的应用对制药废水处理的效果呈现比较突出[6]。该技术在实验过程中呈现出比较突出的作用，实验中通过柱状活性炭装置，废水来自抗生素制药废水样本，总共有八个样本，每个样本200mm，其水质的特征可通过表1进行体现，在运用该处理技术后，能够呈现的处理效果也能清晰观测到，从而证明了运用Fenton 处理技术的优势。通过表中所呈现的处理效果能够看到处理前和处理后之间的差别，说明在Fenton 处理技术的应用下，能够达到处理标准要求[7]。

表1 样品水质特点及处理效果

Fenton 处理技术的实际应用效果比较显著的，有诸多方面值得进行讨论。提高COD 清除率的层面来看，实验的结果发现其含量是保持在相应标准以下的，而从区间的层面来看是比较大的，也能说明在处理的稳定性方面还需要进一步加强。实验当中需要对pH 进行调节，废水基本保持反应状态。怎样能够减少时间成本下达到良好效果是需要加强重视的。从实验的结果来看，铁粉和活性炭质量比值为1 ∶1，pH 为2.5，曝气时间1h，对过氧化氢投加量是12.23mmol/L 的效果比较好。通过此次的实验也能明确，能够达到比较好的清除率以及低成本，操作性强等，只有相对好的方式，现在还没有绝对好的处理方法，Fenton 处理技术有着诸多的应用优势，如处理成本相对比较小，器材选择只有曝气装置，这样在操作上也比较简单，可操作性强，在化工合成制药废水处理过程中能够达到良好的效果。