自考畢業(yè)論文：醫(yī)藥廢水處理方法

自考畢業(yè)論文：醫(yī)藥廢水處理方法

 

bstract：It is very difficult in the wastewater treatment that the pharmaceutical wastewater is treated effectively. The exiting governing methods of the pharmaceutical wastewater are summed up and sorted out in this article. And them are discussed in order to research further and find a reliable way that possesses the merit of low cost， effectively and rapidly.

Key words：pharmaceutical wastewater，treatment

1.引言

20世紀(jì)以來，醫(yī)藥工業(yè)的迅速發(fā)展，給人類文明帶來了飛躍，與此同時(shí)，在其生產(chǎn)過程中所排放出來的廢水對(duì)環(huán)境的污染也日益加劇，給人類健康帶來了嚴(yán)重的威脅。據(jù)文獻(xiàn)[1]報(bào)道，醫(yī)藥廢水成分復(fù)雜、濃度和鹽分高、色度和毒性大，往往含有種類繁多的有機(jī)污染物質(zhì)，這些物質(zhì)中有不少屬于難生化降解的物質(zhì)，可在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)存留于環(huán)境中。特別是對(duì)人類健康危害極大的“三致”（致癌、致畸、致突變）有機(jī)污染物，即使在水體中濃度低于10-9級(jí)時(shí)仍會(huì)嚴(yán)重危害的人類健康，采用傳統(tǒng)的處理工藝很難達(dá)標(biāo)排放[2].對(duì)于這些種類繁多，成分復(fù)雜的有機(jī)廢水的處理，仍然是目前國(guó)內(nèi)外水處理的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。

為了尋找一種更加實(shí)用、有效、成本較低的醫(yī)藥廢水處理方法，本文將現(xiàn)有的方法做了一番討論，并從新思想、新技術(shù)這一思路出發(fā)，提出醫(yī)藥廢水的處理方法的發(fā)展方向。目前醫(yī)藥廢水的處理方法可大致歸納為以下幾類。

2.催化氧化法

在催化劑作用下，廢水中的有機(jī)物可以被強(qiáng)氧化劑氧化分解，有機(jī)物結(jié)構(gòu)中的雙鍵斷裂，由大分子氧化成小分子，小分子進(jìn)一步氧化成二氧化碳和水，使COD大幅度下降，BOD／COD值提高，增加了廢水的可生化性，經(jīng)深度處理后可達(dá)標(biāo)排放。用催化氧化法處理醫(yī)藥工業(yè)廢水，可以克服傳統(tǒng)生化處理醫(yī)藥廢水效果不明顯的不足，有效地破壞有機(jī)物分子的共軛體系，達(dá)到去除COD、提高可生化性的目的。催化氧化法中，選擇催化劑和氧化劑是關(guān)鍵。選擇合適的催化劑和氧化劑，在適宜的工藝條件下處理的廢水再經(jīng)過二次處理后可達(dá)標(biāo)排放。如在活性炭載帶過渡金屬氧化物催化劑的催化作用下，采用Cl02作氧化劑處理醫(yī)藥廢水，不但處理成本低，氧化性遠(yuǎn)高于次氯酸鈉，而且不會(huì)生成三鹵甲烷等致癌物質(zhì)[3].

3.內(nèi)電解法

內(nèi)電解法的原理是利用鐵屑中鐵與石墨組分構(gòu)成微電解的負(fù)極和正極，以充入的污水為電解質(zhì)溶液，在偏酸性介質(zhì)中，正極產(chǎn)生具有強(qiáng)還原性的新生態(tài)氫，能還原重金屬離子和有機(jī)污染物。負(fù)極生成具有還原性的亞鐵離子。生成的鐵離子、亞鐵離子經(jīng)水解、聚合形成的氫氧化物聚合體以膠體形式存在，它具有沉淀、絮凝吸附作用，能與污染物一起形成絮體、產(chǎn)生沉淀。應(yīng)用內(nèi)電解法可去除廢水中部分色度、部分有機(jī)物，并且提高廢水的生化處理性能，增加生物處理對(duì)有機(jī)物的去除效果。

實(shí)驗(yàn)證明，在內(nèi)電解后，廢水的可生化性能明顯提高，這主要是由于在內(nèi)電解的過程中產(chǎn)生的新生態(tài)氫和亞鐵離子具有較強(qiáng)的還原性，能與廢水中的難降解的有機(jī)物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，破壞其化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而提高了生物降解性能。此外。在電極氧化和還原的同時(shí)，廢水中某些有色物質(zhì)也由于參加氧化還原反應(yīng)而被降解，從而使廢水的色度降低。

4.吸附法

吸附法處理廢水是通過活性炭、磺化煤等吸附劑和吸附質(zhì)（溶質(zhì)）間的物理吸附、化學(xué)吸附以及交換吸附的綜合作用來達(dá)到除去污染物的目的。其具有以下特點(diǎn)[4]：

（1）活性炭對(duì)水中有機(jī)物吸附性強(qiáng)；

（2）活性炭對(duì)水質(zhì)、水溫及水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。對(duì)同一種有機(jī)污染物的污水，活性炭在高濃度或低濃度時(shí)都有較好的去除效果；

（3）活性炭水處理裝置占地面積小，易于自動(dòng)控制，運(yùn)轉(zhuǎn)管理簡(jiǎn)單；

（4）活性炭對(duì)某些重金屬化合物也有較強(qiáng)的吸附能力，如汞、鉛、鐵、鎳、鉻、鋅、鉆等；

（5）飽和炭可經(jīng)再生后重復(fù)使用，不產(chǎn)生二次污染；

（6）可回收有用物質(zhì)，如處理高濃度含酚廢水，用堿再生后可回收酚鈉鹽。

大量的研究和實(shí)踐已經(jīng)證明活性炭是一種優(yōu)良的吸附劑，它在工業(yè)廢水處理中有著特殊的處理效果。但是由于生產(chǎn)原料的限制和價(jià)格昂貴，導(dǎo)致它的推廣應(yīng)用受到了限制，而以褐煤、焦渣、爐渣和粉煤灰等為吸附劑處理工業(yè)廢水的研究變得十分活躍[5]，所以吸附劑再生問題能否解決是該方法能否為廠家所接受的關(guān)鍵所在。

 

5.混凝沉淀法

混凝是水處理中的一道重要工序，通過混凝沉淀過濾，可大幅度降低水中的渾濁度、色度，去除水中的懸浮物和雜質(zhì)?；炷^程是一個(gè)十分復(fù)雜的物理化學(xué)過程，它是在一定的pH、溫度等條件下，向廢水中加入一定量的混凝劑，通過攪拌使其與污水中的懸浮狀水不溶物和過飽和物等發(fā)生反應(yīng)沉淀下來，使廢水由渾濁變得澄清。

混凝效果的好壞與混凝劑種類、水中雜質(zhì)、渾濁度、PH值、水溫、藥劑的投加量和水力條件等因素密切相關(guān)，其中，混凝處理的關(guān)鍵是投加混凝藥劑。性能優(yōu)越的混凝劑不僅水處理效果好，成本還低。

6.厭氧生物處理

廢水厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過程，在無需提高氧氣的情況下把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和少量的細(xì)胞物質(zhì)，這些無機(jī)物主要包括大量的沼氣和水。這種處理方法對(duì)于低濃度有機(jī)廢水，是一種高效省能的處理工藝；對(duì)于高濃度有機(jī)廢水，不僅是一種省能的治理手段，而且是一種產(chǎn)能方式。厭氧生物處理技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于世界范圍內(nèi)各種工業(yè)廢水的處理，它的處理工藝主要有普通厭氧消化，厭氧接觸工藝，上流式厭氧污泥床（UASB），厭氧流化床，厭氧生物轉(zhuǎn)盤等。該工藝將環(huán)境保護(hù)、能源回收和生態(tài)良性循環(huán)有機(jī)結(jié)合起來，能明顯地降低有機(jī)污染物，用厭氧處理高濃度有機(jī)廢水有較高的處理效果，BOD去除率可達(dá)90%以上，COD去除率可達(dá)70%—90%，并將大部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷。用該法處理廢水成本比好氧處理要低[6]，設(shè)備負(fù)荷高，占地面積少，產(chǎn)生剩余污泥量較少，可直接處理高濃度有機(jī)廢水，不需要大量稀釋水，并可使在好氧條件下難于降解的有機(jī)物進(jìn)行降解，但它仍有不足之處，其初次啟動(dòng)過程較慢，對(duì)有毒物質(zhì)較為敏感，操作控制因素比較復(fù)雜，且出水COD濃度高于好氧處理，仍需要后續(xù)處理才能達(dá)到較高的排水標(biāo)準(zhǔn)。如孫劍輝[7]等研究的用鐵屑作填料的UBF酸化反應(yīng)器與UASB組成的兩相厭氧系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、高效地處理Zn 5—ASA廢水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：此系統(tǒng)在UBF與UASB的HRT分別控制在5.95h和11.43h時(shí)，UBF與UASB的OLR（以COD計(jì)）分別高達(dá)58.44和17.01kg／（m3.d）。對(duì)SCOD和BOD5的總?cè)コ史謩e達(dá)90％和95％左右，具有系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)中UBF反應(yīng)器所選用的鐵屑填料，通過微電解作用，能夠有效提高廢水的可生化性，且可省去通常的調(diào)堿工序，為難降解有機(jī)廢水的處理開辟了新途徑。

7.結(jié)束語

根據(jù)上面的敘述，我們可以知道，盡管水處理方法經(jīng)過一百多年的發(fā)展，至今已比較成熟，但是在醫(yī)藥廢水處理這一領(lǐng)域上，仍存在很多問題，僅靠單一的處理工藝是很難使出水達(dá)標(biāo)排放的，必須對(duì)現(xiàn)有的工藝進(jìn)行集成，采用多種工藝聯(lián)合處理的方法，才能達(dá)標(biāo)排放，甚至是變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用的目的。如吸附—混凝—高級(jí)化學(xué)氧化法[8]、內(nèi)電解混凝沉淀—厭氧—好氧法[9]、UBF——UASB兩相厭氧法、水解—接觸氧化法[10]、氣浮—兼氧—CASS法[11]、OFR—SBR法[12]等，醫(yī)藥廢水經(jīng)過這些工藝的處理后均能達(dá)標(biāo)排放。筆者認(rèn)為醫(yī)藥廢水治理的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確分析出該廢水的實(shí)際水質(zhì)特性（特別是對(duì)廢水內(nèi)有機(jī)物的辨析），以及其在不同溫度、酸堿度、厭氧和好氧等條件下各組分的變化情況，如果掌握了以上信息，在現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上就能找到一種真正工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、處理徹底、節(jié)省能源且成本低廉的處理方法。

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