隨著我國(guó)醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一． 制藥行業(yè)屬于精細(xì)化工，其特點(diǎn)是原料藥生產(chǎn)品種多，生產(chǎn)工序多，原材料利用率低． 據(jù)食品藥品監(jiān)督管理局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，目前國(guó)內(nèi)有制藥生產(chǎn)企業(yè)7 100 多家． 制藥廢水是國(guó)內(nèi)外較難處理的高濃度有機(jī)污水之一，也是我國(guó)污染zui嚴(yán)重、zui難處理的工業(yè)廢水之一． 制藥廢水的組成極為復(fù)雜，有機(jī)污染物的種類繁多，BOD5 和CODcr 比值低且波動(dòng)大，SS 濃度高，同時(shí)水量波動(dòng)大． 由于制藥廢水復(fù)雜多變的特性，現(xiàn)有的處理工藝還存在著諸多問題和不足之處，所以目前許多制藥廢水處理難度很大，或者處理成本居高不下，因此，一些小型的制藥企業(yè)或多或少存在偷排廢水的現(xiàn)象，將未處理或處理未達(dá)標(biāo)的廢水直接排放，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害．
目前，國(guó)內(nèi)對(duì)制藥廢水處理技術(shù)的研究往往是以其中代表性、污染zui嚴(yán)重的化學(xué)制藥、生物發(fā)酵制藥等產(chǎn)生的高濃度、難降解有機(jī)廢水為主要研究對(duì)象． 一般情況下，制藥工業(yè)廢水分為合成藥物生產(chǎn)廢水、抗生素生產(chǎn)廢水、中成藥生產(chǎn)廢水、各類制劑生產(chǎn)過程的洗滌水和沖洗廢水，常用的處理方法有化學(xué)法、物化法、生物法以及上述方法組合的處理方法．
1 制藥廢水處理的傳統(tǒng)技術(shù)
1. 1 化學(xué)法
化學(xué)法處理制藥廢水主要包括鐵炭法、化學(xué)氧化還原法、電解法和深度氧化技術(shù)等． 應(yīng)用化學(xué)方法時(shí)，某些試劑的過量使用容易導(dǎo)致水體的二次污染，因此，在設(shè)計(jì)前應(yīng)做好相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究工作．
1. 1. 1 KMnO4 氧化法
利用KMnO4 氧化法預(yù)處理中草藥制藥廢水的優(yōu)化反應(yīng)條件為: KMnO4 投加量13 mg /L，反應(yīng)時(shí)間為25 min，pH 值為6． 預(yù)氧化法為后續(xù)處理減輕了很大難度，但是由于反應(yīng)溫度過高，給實(shí)際應(yīng)用提出了新的問題．
1. 1. 2 三維電極法
利用三維電極法處理河南鄭州某制藥廠的維生素制藥廢水，優(yōu)化工藝參數(shù): 電解電壓為10 V，極板間距8 cm，電解時(shí)間20 min，初始pH 為4． 此時(shí)COD 值和色度的zui大去除率分別為59. 5%和93. 57%． 但是酸性環(huán)境中可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)電極和反應(yīng)槽的腐蝕作用，所以尋求適合的催化劑，使反應(yīng)在不調(diào)節(jié)pH 或者在稍偏酸的環(huán)境中也有較好的處理效果，從而降低運(yùn)行的成本．
1. 1. 3 深度氧化技術(shù)
深度氧化技術(shù)主要包括: Fenton 試劑法、催化濕式氧化、光催化氧化、臭氧氧化等． 這是一種處理難降解制藥廢水的新技術(shù)． 利用Fenton 試劑( 鐵鹽和H2O2 ) 預(yù)處理化學(xué)合成制藥廢水，反應(yīng)條件溫和，但是氧化能力較弱，殘留大量鐵離子．采用復(fù)合型催化劑Fe2O3 /SBA-15 濕式氧化法處理制藥廢水，結(jié)果表明，COD 和TOC 去除率分別為81%、51%，提高了可生化性，但是，穩(wěn)定催化劑的制備卻是一個(gè)難題． 目前，Mohapatra 等利用TiO2 和ZnO 納米乳清級(jí)光催化劑降解卡馬西平制藥廢水． 實(shí)驗(yàn)顯示，在TiO2 和ZnO 光催化劑作用下，去除率分別達(dá)到100%、92%． 利用O3 /UV/H2O2 處理鹽酸黃連素制藥廢水，結(jié)果表明，黃連素去除率達(dá)94. 1%且可生化性提高． 但是，O3 的儲(chǔ)存和制備增加了設(shè)備與操作費(fèi)用． 因此，目前迫切需要一種、低能耗無二次污染的制藥廢水處理方法．
1. 2 物化法
物化法主要根據(jù)制藥廢水的水質(zhì)特點(diǎn)采用物化處理作為生化處理的預(yù)處理或后處理工序． 目前主要包括混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離法等． 其中混凝處理方法比較成熟，但容易產(chǎn)生二次污染，因此多作為預(yù)處理工藝． 膜分離技術(shù)能夠處理濃度高、生化性差的制藥廢水，但是存在膜組件價(jià)格昂貴、難清洗及膜污染等問題． 吸附法中，雖然吸附劑對(duì)水中的BOD5、色度、CODcr 和絕大多數(shù)有機(jī)物有優(yōu)異的去除能力，但是吸附劑再生能耗大，并且再生后的吸附能力有不同程度的下降，這給吸附法的使用帶來了不可忽略的問題．
1. 3 生物法
生物處理技術(shù)是目前zui為成熟的污水處理技術(shù)，且其處理效果較為穩(wěn)定，處理成本低． 生物法主要是通過微生物代謝作用降解污水中的有機(jī)污染物，目前應(yīng)用比較多的是UASB( Up-flow AnaerobicSludge Bed /Blanket 的英文縮寫，中文名叫上流式厭氧污泥床反應(yīng)器) 以及UASB 組合工藝． 研究用水解酸化調(diào)節(jié)池+ UASB + SBＲ 工藝處理金黃色素廢水，進(jìn)水COD 為2. 8 ～ 16. 5 g /L，SS 的質(zhì)量濃度為600 ～ 1 550 mg /L，屬高含量制藥廢水，處理后的出水COD 小于1 g /mL，COD 去除率穩(wěn)定在80%以上． 介紹了升流式厭氧反應(yīng)器處理制藥廢水的工程實(shí)例，處理效果較好，但是，由于其有機(jī)物成分復(fù)雜，限制了反應(yīng)器的HＲT，而理想的出水效果需要較長(zhǎng)的HＲT． 利用微生物的生命活動(dòng)來代謝廢水中的有機(jī)物，從而達(dá)到凈化目的，是目前制藥廢水廣泛使用的處理技術(shù)，它包括好氧法、厭氧法及它們組合方法． 由于單獨(dú)的好氧處理和厭氧處理都有一定的弊端，而厭氧－ 好氧的組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現(xiàn)出了明顯優(yōu)于單一處理方法的性能，因而在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用． 另外，近年發(fā)展起來的膜生物反應(yīng)器( MBＲ) 為膜分離技術(shù)與生化處理有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理工藝，通過膜分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能，具有容積負(fù)荷高、抗沖擊能力強(qiáng)、剩余污泥量少、出水質(zhì)量好、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，是具應(yīng)用前途的廢水處理新技術(shù)之一．
1. 4 組合工藝技術(shù)
由于單一的工藝在處理效果和處理費(fèi)用方面已
經(jīng)很難達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，因此各種工藝技術(shù)的有效結(jié)合成為主要的廢水處理方法．采用催化氧化預(yù)處理+水解酸化+接觸氧化組合工藝處理合成類制藥廢水，進(jìn)水COD 為25 g /L 預(yù)處理后COD 去除率為80%，處理后出水COD 小于0. 5 g /L，pH 為6 ～ 9，該系統(tǒng)合理的流程組合充分體現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)的合理性和先進(jìn)性，并能有效地達(dá)到處理制藥廢水的目的．采用Fenton 氧化+混凝沉淀+水解酸化+好氧工藝處理COD 高達(dá)16 ～ 20 g /L 的制藥廢水，好氧工藝之前去除了部分COD 并提高了可生化性，再與低COD 為1. 8 ～ 2. 2 g /L 的設(shè)備清洗排水和生活污水混合，zui后經(jīng)過好氧工藝處理，出水COD 達(dá)標(biāo)．
2 制藥廢水處理的新技術(shù)
傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)在處理效果、速率、能耗和二次污染等方面存在一定的局限性． 因此，目前出現(xiàn)了一些新技術(shù)在處理制藥廢水方面的應(yīng)用． 主要包括: 微波技術(shù)和光技術(shù)．
2. 1 微波技術(shù)
微波水處理技術(shù)是近年發(fā)展起來的新型水處理技術(shù)，微波是利用其產(chǎn)生的電磁場(chǎng)使極性分子高速旋轉(zhuǎn)碰撞而產(chǎn)生熱效應(yīng)，同時(shí)改變體系的熱力學(xué)性質(zhì)，降低反應(yīng)的活化能和化學(xué)鍵強(qiáng)度． 因此，它們?cè)谝欢ǔ潭壬峡朔顺Ｒ?guī)廢水處理技術(shù)的不足，在未來的廢水處理領(lǐng)域有較為廣闊的應(yīng)用前景． 微波技術(shù)應(yīng)用于處理常規(guī)法難以降解的有機(jī)物受到越來越多的關(guān)注，也取得了一定的成效．
2. 1. 1 微波作用直接處理污水
微波被用來降解聚乙烯醇，在功率800 W、時(shí)間1 min、H2O2 用量22 g·100 g － 1 PVA 的條件下，5 mL7%( 體積分?jǐn)?shù)) 的聚乙烯醇平均聚合度由1 700 降到67． 微波技術(shù)被用來降低焦化廢水中的CODcr，傳統(tǒng)條件加熱10 min 后，去除率13. 0%，微波加熱10 min，去除率33. 2%． 顯然，微波輻射提高了處理污水效率．
2. 1. 2 微波輔助活性炭處理污水
活性炭具有龐大比表面積( 500 ～ 1 700 m2 /g)的多孔結(jié)構(gòu)，是一種具有強(qiáng)大的吸附能力和超大吸附容量的材料． 因此，在微波作用下，活性炭表面會(huì)產(chǎn)生大量的熱點(diǎn)，這些熱點(diǎn)的溫度比活性炭表面的平均溫度高得多，使吸附到活性炭表面的染料分子得到氧化而降解． 利用微波輔助活性炭吸附苯酚，在1 h 內(nèi)將437 ～637 mg /L的苯酚降解到18 mg /L，而固定化生物細(xì)胞反應(yīng)器卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)效率． 微波輔助活性炭負(fù)載TiO2 光催化降解羅丹明B 時(shí)，20 min 后，礦化率96%，比單獨(dú)光催化的78% 有明顯提高，且30 mg /L 羅明丹B 在10 min 內(nèi)100%降解． 由此可見，微波技術(shù)與活性炭技術(shù)的結(jié)合有效地加強(qiáng)了對(duì)有機(jī)物的降解能力．
2. 1. 3 微波輔助金屬催化劑處理污水
用微波輔助零價(jià)鐵處理五苯酚，處理10 s 后，五苯酚去除率達(dá)到85%，30 s 后超過99%．利用微波輔助納米氧化鎳處理4-酚，結(jié)果顯示，催化效果良好． 用微波輔助Fe2O3 /Al2O3 催化劑處理含酚廢水，結(jié)果表明，水中苯酚去除率達(dá)到97. 98%，且催化劑循環(huán)使用20 次，去除率為96. 34%． 綜上表明，微波對(duì)金屬催化劑催化活性有很大的提高，有機(jī)物降解效果有很大提高．
2. 2 光催化氧化技術(shù)
光催化氧化技術(shù)以太陽(yáng)光為潛在的輻射源，激發(fā)半導(dǎo)體催化劑，產(chǎn)生空穴和電子對(duì)，具有很強(qiáng)的氧化還原作用． 當(dāng)用于降解水中有機(jī)物時(shí)，光生空穴將產(chǎn)生羥基自由基(·OH) 等強(qiáng)氧化性自由基，可以成功地將水中包括難降解有機(jī)物在內(nèi)的大多數(shù)污染物分解為CO2 和H2O 等無污染的小分子物質(zhì)． 因此，光催化氧化法是一種簡(jiǎn)單、且很有前途的廢水處理技術(shù)． 它在一定的時(shí)間里可以將幾乎所有的還原性物質(zhì)氧化，具有能量利用率高、脫色效果好、不產(chǎn)生剩余污泥、無二次污染等特點(diǎn)．
以天然斜發(fā)沸石負(fù)載TiO2 為光催化劑，紫外光為光源，對(duì)制藥工業(yè)廢水進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)． 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過光催化劑催化降解反應(yīng)，制藥工業(yè)廢水的COD 去除率可達(dá)78. 2%，脫色率為94. 6%．利用混凝法對(duì)制藥廢水進(jìn)行降解，處理*工藝為: pH 值7，10 mg /L 的硫酸鐵投加量為0. 6 mL，1mg /L 的PAM 投加量為2 mL，廢水COD 去除率可達(dá)到70%，SS 去除率可達(dá)90%．而光催化方式處理制藥廢水，*工藝為: 光催化方式選擇曝氣，反應(yīng)溫度控制在20 ～ 30 ℃ 之間，1%的過氧化氫投加量為9ml，pH 值為4，反應(yīng)時(shí)間為3 h，廢水COD 去除率可達(dá)到96%． 由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，光催化氧化技術(shù)對(duì)制藥廢水的處理效果和處理速率都有很大提高． 因此，的光催化劑的制備成為了該方向的研究熱點(diǎn)．
3 結(jié)束語
盡管制藥廢水處理的方法有很多，但迄今還沒有一種方案能、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定地處理制藥污水．
隨著制藥廢水處理量和難降解有機(jī)物種類的不斷增加，單一的工藝在處理效果和處理費(fèi)用方面已經(jīng)很難滿足實(shí)際要求． 因此，不斷探索新工藝和的工藝組合將是未來的發(fā)展方向． 其中，微波技術(shù)和具有高催化活性的新型、復(fù)合型催化劑相結(jié)合，由于其具有、低能耗和無二次污染等特點(diǎn)，將成為未來處理難降解制藥廢水的新方法．