中药制药废水主要来源于生产车间的中药材洗泡、蒸煮、冲洗和配制等工序。其中的污染物包含中药煎出的各种组分,如糖类、蒽醌、木质素、生物碱、蛋白质、色素及其水解产物等。
一、中药制药废水的特点中药制药废水不仅是制药废水的一大类别,具有有机浓度高、成分复杂、难以处理等共性,还具有自身独特的特点。
其色度较高,这是由于中药中的色素等成分在废水中的存在;波动性较大,可能与不同批次的药材处理及生产工艺的变化有关;悬浮物比重较轻,难以自然沉淀,且含有较多难以沉淀的有机物。
二、中药制药废水含有的悬浮物去除方法物理法是去除悬浮物的常用手段,包括重力分离法、磁力分离法、筛滤截流法、离心分离法和蒸发结晶法等,这些方法一般用于废水处理的预处理阶段。
常见的预处理设备设施有格栅、筛网、沉淀池等。然而,对于中药制药废水中较轻、较小的悬浮物,仅靠这三种方法难以完全去除,此时需要结合混凝气浮方法。
以某中药制药废水处理项目为例,采用格栅 - 沉渣 - 混凝气浮工艺进行预处理。
机械格栅主要去除大块药渣,沉渣用于去除小块药渣和泥沙,混凝气浮则能去除悬浮颗粒并降低废水色度。其原理是,格栅通过物理拦截较大的固体杂质;沉渣利用重力作用使较重的小块药渣和泥沙沉淀;混凝气浮则是通过加入混凝剂,使微小的悬浮物形成较大的颗粒,再利用气浮原理,使这些颗粒上浮至水面去除。
三、中药制药废水的生化处理生化处理法通常分为厌氧和好氧两种。这种方法处理废水成本低且稳定,常被作为具有一定可生化性废水的主要处理方法。
厌氧生物处理在厌氧菌的作用下,大分子难降解有机物被分解为小分子,可生化性能得到改善,同时能有效去除污水中的 COD。其原理是厌氧菌在无氧环境下,通过一系列复杂的生物化学反应,将复杂的有机物逐步分解为较简单的物质,降低废水的有机物含量。
好氧生物处理好氧生物处理能有效去除大部分的氨氮、磷,使出水水质稳定。对于处理出水有较高总氮要求的废水,一般采用缺氧 - 好氧生化处理法。
例如某中药制药废水处理项目采用 “水解酸化 + 多段生物接触氧化法” 作为生化处理工艺。
水解酸化的重点是提高废水的可生化性,为后续处理创造有利条件;生物接触氧化法采用多段式,能去除废水中的有机物、氨氮、总氮等污染物。其原理是在有氧条件下,好氧微生物利用废水中的有机物进行生长繁殖,同时将有机物转化为二氧化碳、水等无害物质。
四、中药制药废水的深度处理由于中药制药废水的特殊性以及某些地方对废水排放的严格要求,深度处理必不可少。
化学除磷如果废水中的磷污染物经过生化处理后仍未达到排放标准,可采用化学除磷工艺。选择合适的除磷药剂,降低磷的浓度。该方法具有运行稳定、见效快、可控性好等特点。其原理是通过化学药剂与废水中的磷发生反应,形成不溶性沉淀,从而去除磷。
高级氧化当废水中的难降解有机物无法被微生物降解,经过生化处理后 COD 浓度仍未达标时,可采用氧化性较强的高级氧化方法去除这些物质。其原理是利用强氧化剂产生的自由基等活性物质,与难降解有机物发生氧化反应,使其分解为无害或较易降解的物质。
此外,还有砂滤、活性炭过滤等膜分离技术,可去除悬浮物等污染物,或者通过膜技术组合使废水达到回用标准。膜分离技术的原理是利用膜的孔径大小或特定的分离性能,对废水中的不同物质进行选择性分离。