王学亮 李玉斋 于水坤 于飞飞 王贵娟 王广昆 马 虎 罗仁瑜 杨丽媛

1. 山东药品食品职业学院，山东 威海 264210

2. 齐鲁安替制药有限公司，山东 济南 250105

3. 济南市历城第二中学，山东 济南 250109

医药行业是我国国民经济的重要组成部分，总体规模在国民经济36 个行业中属于中等水平，医药行业整体呈现出良好的发展趋势，药品生产企业存在生产规模小、企业数量多、产品重复多、产品技术含量低等现象，并且存在污染物排放量大，污染严重的特点[1]。松花江事故、太湖蓝藻事件的发生使保护环境的必要性显得极为重要，因此国家对制药行业的污物管控制定了极其严苛的标准要求。很多制药企业配建了自己的污水处理厂，与此同时，各制药企业也对各个生产车间的污水排放制定了详细的标准要求。

本研究报告针对传统的污水处理流程，结合山东某制药企业口服剂车间的实际情况考量对口服剂污水排放处理进行了一些研究，最终整理了一份研究报告。本报告只针对口服剂车间实际产生的污水进行实验，在其他各项条件均满足排放标准的情况下，只针对COD 和API进行实验讨论，并根据实验得到的数据制定了污水处理流程，简化了车间污水收集配置，实现了污水合格排放。

1 新建口服制剂车间污水排放评估

车间日均排水量47t，日最大排水量60t。其中，日浓水排水量约为18.8t，固含物含量0.44%（API 含量0.04%）。

2 污水排放要求

2.1 高浓污水排放要求

（1）车间污水COD 含量在600-15000mg/L 之间，污水中不得含有β-内酰胺类原料。

（2）车间每天排水量限制。

（3）车间对高浓污水需要进行单独收集并进行酸碱处理后定量排放。

2.2 低浓污水排放要求

COD 含量在500mg/L 以下。

3 传统污水处理工艺

许多制药企业使用传统的污水处理工艺对口服剂车间的污水进行处理，工艺相对比较成熟，但是仍存在不少问题，传统的污水处理工艺如下：

方案一：污水需要经过降解处理，污水中增加了含盐量。水消耗量较大，不利于节能环保并且污水处理量较大，增加低浓污水处理负担。

方案二：污水需要经过降解处理，污水中增加了含盐量。增加高浓污水处理负担。

采用传统工艺进行污水处理面临较多的问题：

（1）新车间的建设增加了公司污水处理的处理量，特别是高浓污水处理量日增加18.8t，对高浓污水的处理能力挑战性较大，按传统废物处理方式需要增大收集储罐并配套大量预处理设施。

（2）高浓污水需要进行降解处理，酸碱物料的管理工作需要增加，并且产生的盐对污水处理来说有一定的影响。

（3）低浓污水COD 控制在500mg/L 以内，对于口服剂车间来说标准过高，并且从理论上说污水中的部分成分，如蔗糖、玉米淀粉等有机物对微生物的培养有一定的好处。且车间为了达到标准要求，有时会向污水中注入饮用水稀释污水中COD 的浓度，增大污水处理量，同时增加饮用水用水量，不利于节能环保，同时增加了企业生产成本。

在原有的污水处理剂工艺流程下，探究出一个更为节能环保并且更为经济的污水处理流程显得极为重要和迫切。

4 新建口服剂车间将相对高浓污水可直接排入低浓水池进行处理实验研究

本研究以口服剂车间实际生产污水为研究对象进行实验，通过对污水进行化学需氧量COD 和原料药API残留量的检测，相对高浓污水可直接排入低浓污水池进行处理，改变了以前口服剂车间污水先收集稀释再排放的传统处理方式。实验数据如下：

图2 新型污水处理流程

4.1 污水不同固含物COD 含量考察

根据口服剂车间污水排放特点，分别测试不同固含物含量、不同API 含量以及不同辅料含量的COD，以考察污水排放时COD 变化情况。

表1 污水不同固含物COD 含量

从上述统计表的检测数据可以看出：

（1）样品固含物浓度增大其COD 数据会有所增高，因样品组成成分不同COD 数字会有略微变化，但整体数值大小与浓度大小有一定的关系。

图3 固含量与COD 结果关系图

（2）口服剂车间高浓排水量在18.8t/天，固含物浓度在0.44%（API 含量0.04%）左右，其COD大小必然在6000mg/L 以内，其中API 的贡献量约为1000mg/L。按现有的管理模式需要排放到高浓污水处理中心，但每天增加18.8t 的排水量对高浓污水处理中心处理能力的挑战性较大。

（3）通过分析口服剂车间的污水成分除了API 对微生物生长有一定的抑制作用外，其他成分均有利于微生物的生长，如淀粉、蔗糖等。为此我们计划验证将口服剂车间的污水排往低浓污水处理池的可行性。

4.2 低浓污水处理程序

车间来水首先进入调节池，目的是使各车间低浓污水混匀保证进水各项指标不出现太大波动。再进入一氧池，其利用深层曝气系统为微生物提供充足的氧气氧化废水中的有机物，一氧池出水中由于微生物的新陈代谢出现污泥老化，通过一沉池沉降排出老化污泥，再进入二氧池，然后排入二沉池，净化水质，最终经处理后的污水被排入市政管道[2-3]。两个沉淀池的沉降污泥通过压泥系统脱出多余的水分后装袋当作危废处置。

图4 低浓污水处理程序图

4.3 一氧池污水处理能力评估

根据低浓污水池的处理程序，本次验证内容仅模拟在一氧池处理。微生物处理水平，根据日排水量与一氧池的体积比，模拟水量1L，样品量根据实际情况添加了100ml。实验结果如下表：

表2 一氧池污水处理能力评估

从上述统计表的检测数据可以看出：

（1）样品注入一氧池后COD 数值大幅度降低，相同处理时间“处理前COD”数值越高“处理后COD”的数值相对高些。相同的“处理前COD”数值因原始数据较高，导致处理时间会变长才能达到预想的效果。如：样品1 和样品2 虽然处理前COD 均为500 左右，但处理15 小时后样品2 的COD 下降幅度没有样品1 的大。究其原因应为样品2 的原始COD 较高，样品注入一氧池后部分固含物以沉淀的形式沉积在一氧池底，导致处理前水溶液的COD 较小，而微生物降解时需要将沉积物一起降解后才能降低整个一氧池的COD 数值。微生物生长无异常。

（2）混合样品中样品9 的API 含量达到0.3%时对微生物生长无影响，处理15 小时后COD 降幅达到近50%，30 小时后已经达到了我们处理的标准要求。并且本次实验只是模拟一氧池的处理水平，后期还有二氧池的处理，整个污水处理过后其COD 的含量能够达到市政污水的排放要求。

本次模拟一氧池污水处理后API 含量检测：

我们选取样品5 和样品9，对其处理后的污水进行API 含量检测。检测结果如下：

表3 API 含量检测

图5 空白对照图

图6 样品图一

图7 样品图二

经过一氧池处理后的污水，其API 含量均降到标准要求的10ppm 以下，并且该污水还会经过二氧池处理后才能完成系统处理程序，理论上其API 含量将会持续降低，直至无法检测出来，因此污水的处理能力能够达到我们期望的效果[4]。

5 结论

研究对象为制药企业口服剂车间排放的污水，与其他污水处理工艺不同之处在于，此口服剂车间排放的相对高浓污水可直接进入低浓污水池进行处理，改变了以前口服剂车间污水先收集稀释再排放的传统处理方式。研究了口服剂车间污水处理中COD 及API 含量，以及经过新型污水处理工艺处理后的COD 及API 含量。结果发现：

（1）含有API 和COD 的污水在经过一氧池规定时间的处理后，废水中API 及COD 含量均达到了处理的标准要求，经后续处理可达到市政排放标准。

（2）该污水处理工艺无需进行酸碱中和及有害物质的稀释，可以简化车间污水收集装置配置设计，节省大量的水资源。

制药企业污水处理一直是制药企业研究的一个重要课题，如何使废水排放达到市政要求，同时降低企业生产成本。本研究可以为相关制药企业污水处理工艺的选择提供参考。