高速发展的制药工业导致药品种类不断增多,不同药品的生产工艺也日渐复杂,工艺过程中排放的废水组成也日渐多样化。这些制药废水通常具有成分多样、有机物和盐分高、色度和毒性大等特点。制药废水中的污染物质大部分属于难生化降解的污染物,可在环境中留存相当长的时间。这些种类繁多、成分复杂的制药废水,在处理过程中面临巨大的挑战,成为我国污染严重、难处理的工业废水之一。
生物法是目前常用的制药废水处理方法,但由于废水具有复杂的特点,在采用生物法时废水中的有机污染物会抑制微生物的生长,加大了生物处理的难度,难以达到预期的处理效果。学者们发现,内电解技术、Fenton氧化技术、臭氧氧化技术、光催化氧化技术、超临界水氧化技术等工艺可以用于制药废水的预处理,降低有机物含量。且工程应用结果表明,难处理制药废水经以上技术预处理后,废水毒性降低,可生化性提高,可进一步经过生化处理后达标排放。
本研究所选取的废水厂主要产品包括原料药、医药中间体、精细化学品。废水中的有机物主要包含甲醇、乙醇、甲苯、六甲基二硅烷、愈创木酚、a-氯甘油、乙二醇二甲醚、异辛烷和氯仿等,采用臭氧催化氧化工艺仅有20%~30%的去除率,采用Fenton试剂氧化技术也只有35%~45%的去除率,远远达不到处理要求。
本研究采用催化氧化工艺处理制药废水,催化氧化是由催化还原-催化氧化组成的技术。催化还原填料以铁碳微电解填料为主体系,同时添加Cu、Al等活性金属,构成多元微电解体系,可对特征污染因子进行还原。催化氧化在催化还原基础上加入H2O2,形成Fenton体系,依靠Fenton反应产生的羟基自由基的强氧化性,无选择性的将有机物终分解成CO2、H2O。