國內制藥廢水生物處理技術研究和發展
制藥企業對環保工藝改造意識日漸高漲，我國有關研究部門提出了許多適宜處理制藥廢水的工藝技術。
業界專家預計，制藥工業將為達標投入數百億元的環保資金
據環保部公開數據顯示，2009年我國制藥工業總產值占全國GDP不到3%，而污染排放總量則占到了6%，制藥行業更被國家環保部門確定為環境重點治理行業之一。而隨著《制藥工業水污染物排放標準》（下稱“新《標準》”）全行業強制執行的全面鋪開，制藥企業能否通過環保大考，已經成為一條決定企業生死存亡的“生命線”。
從幾年前原料藥企業成為排污重點監管對象開始，原料藥企業紛紛關停搬遷的消息不絕于耳。7月初，阿拉賓度（大同）生物制藥有限公司因水排放標準不過關被當地環保部門勒令關停等待搬遷，而同在山西大同經濟開發區的7家原料藥和中藥企業項目亦因相同問題被實施停產。這是自新《標準》全行業強制執行以來，同一地區原料藥企業集中關停的第一例。
健康產業亦要關注排污
“醫藥產業號稱健康產業，我們生產出藥品就是為了保障百姓身體健康，而環境污染嚴重顯然有悖于行業發展初衷。醫藥行業不能做‘制藥救人，排污害人’的事情。”中國化學制藥工業協會專家委員會副主任俞觀文認為，我國作為世界上最大的原料藥生產基地，原料藥出口帶來的最大問題即是資源消耗較高，對環境污染嚴重，產品附加值較低。
據悉，目前我國每年生產化學原料藥將近1500種，總產量約80萬噸。原料藥企業多采用化學法生產，污染嚴重，大型原料藥生產企業往往需要每年投入數千萬元進行技術改造，成本高昂。其中，由于化學原料藥產品的生產特點是流程長，反應復雜，副產物多，反應原料常為溶劑類物質或環狀結構的化合物，使得廢水中污染物組分繁雜，含量高、COD值高、有毒有害物質多，生物難降解物質多，這類廢水往往治理難度大且處理成本高，是廢水治理中的難點和重點。
《醫藥經濟報》記者了解到，隨著環保壓力的加大，一些原料藥企業已經開始實施新的工藝改造以替代舊有的高能耗、高污染的生產方式。據悉，魯抗醫藥已于2009年開始采用7-ACA酶法直通工藝生產，運用低污染、低能耗的酶法工藝替代高能耗、高污染的化學法生產7-ACA。而7-ACA的另一生產廠家聯邦制藥，在經過前期輿論高度關注后，目前其在環保治理方面累計投入資金近1.6億元，對公司污水處理站原有廢氣處理系統的升級改造。
“環保就是制藥企業的生命線。環保的事情做好了，就是我們企業強有力的競爭力。在制藥行業里，如果環保沒有做好，就等于生產要被停止了。”聯邦制藥國際控股有限公司董事局主席蔡金樂表示。據其稱，聯邦制藥的環保投入已經占到公司總投資額14億元的11%。
據參與制定新《標準》的國家環境保護制藥廢水污染控制工程技術中心教授級高級工程師任立人調查，我國制藥企業尤其是發酵類制藥企業，能夠到達新的排放標準——化學需氧量（COD）120mg/L以下的寥寥無幾。而根據新《標準》規定，現有企業或設備以及新建（改/擴建）制藥企業或制藥設備，從今年7月開始強制執行新標準。業界專家預計，制藥工業將為達標投入數百億元的環保資金。
工藝創新探索正酣
從全行業強制執行新《標準》，到《惡臭污染物排放標準》重新修訂意見開征，再到《侵權責任法》明確“排放即有責任”原則，在環保意識日益興盛的當下，被喻為醫藥行業“排污大戶”的原料藥企業生產工藝創新勢在必行。
任立人向記者表示，目前，醫藥行業尤其是原料藥生產企業的廢水排放是否達標，已經關系到企業的生死存亡，應在限制企業排放的同時，加大對企業污染治理資金和技術支持力度，尋求有效的廢水處理技術為制藥企業攻克排污難題。
據了解，制藥廢水是較難處理的工業廢水之一。制藥工業廢水常用的處理方法大多為物化法、化學法、生化法、其他組合工藝等。而傳統的處理方法為化學方法，由于化學藥品昂貴，處理費用較高，企業難以承受，況且化學方法又容易對環境造成二次污染。目前較為理想的處理方法是物理、化學和生物相結合的方法。目前，國際上普遍采用的是厭氧-好氧組合技術處理制藥廢水。
由于制藥產品種類繁多，生產工藝和管理水平差別較大，使得污水處理方法顯示出各自的特點。
從帝斯曼將清潔生產的“綠色酶法”引進中國開始，制藥企業對環保工藝改造意識日漸高漲，我國許多研究部門也提出了許多適宜處理制藥廢水的工藝技術。以上海一家典型的化學原料藥生產廠為例，該原料藥廠在生產過程中排出大量高濃度、高鹽份且有一定毒性的有機廢水，針對其原廢水處理裝置工藝的不足和缺陷，以及廢水難以生物降解的特性，探索試行新型三段序貫式水解-好氧工序為主的工藝，通過對占CODcr總量70%的高濃度廢水加強了回收預處理，對其廢水的處理效果明顯。
有業界專家表示，環保意識不僅關系到藥企的生存和發展，也對企業的經濟發展方式提出轉變需求，從觀念創新、技術創新、工藝創新，到推行清潔生產，實施循環經濟，發展低排放、低消耗的低碳經濟，節能減排，已經成為原料藥企業可持續發展的新思路。
“原料藥企業必須走‘自主創新、重點跨越、技術支撐、引領未來’之路，自覺調整產業和產品結構，推進產業轉型和產品升級。”中國化學制藥工業協會專家委員會副主任沈賢姬直言。
鏈接>>> 廢水排放指標的含義
化學需氧量（COD）：COD是指在一定條件下，用強氧化劑氧化水中的有機物質所消耗的氧量，是一項重要的水質指標。常用的氧化劑有重鉻酸鉀和高錳酸鉀，用CODcr表示，單位：mg/L。
生化需氧量（BOD）：BOD（BOD5表示5日生化需氧量）是指在溫度、時間都一定的條件下，微生物在分解氧化水中有機物的過程中所消耗的溶解氧量，單位：mg/L。
固體物質含量（SS）：水中固體物質包括懸浮固體和溶解性固體兩大類。懸浮固體也稱懸浮物質或懸浮物，是指懸浮于水中的固體物質，是反映水中固體物質含量的一個常用的重要水質指標，常用SS表示，單位：mg/L。
酸堿強度（pH）：水的pH是常用的水質指標之一，表示水中酸、堿的強度。
1普通活性污泥法
目前,國內外處理抗生素廢水比較成熟的方法是活性污泥法。由于加強了預處理,改進了曝氣方法,使裝置運行穩定,到20世紀70年代已成為一些工業發達國家的制藥廠普遍采用的方法。普通活性污泥法的缺點是廢水需要大量稀釋,運行中泡沫多,易發生污泥膨脹,剩余污泥量大,去除率不高,必須采用二級或多級處理。因此,近年來,改進曝氣方法和微生物固定技術以提高廢水的處理效果,已成為活性污泥法研究和發展的重要內容。
2序批式間歇活性污泥法(SBR法)
SBR法具有均化水質、無需污泥回流、耐沖擊、污泥活性高、結構簡單、操作靈活、占地少、投資省、運行穩定、基質去除率高于普通的活性污泥法等優點,比較適合于處理間歇排放、水量水質波動大的廢水。SBR生物處理技術已經廣泛用于城市污水、食品工業廢水等的處理中。目前,SBR法也已成功應用于許多制藥工業生產廢水的處理中,如中藥材、四環素、慶大霉素等生產廢水的處理。但SBR法具有污泥沉降、泥水分離時間較長的缺點。在處理高濃度廢水時,要求維持較高的污泥濃度,同時,還易發生高粘性膨脹。因此,常考慮在活性污泥系統中投加粉末活性炭(PAC),這樣,可以減少曝氣池泡沫,改善污泥沉降性能及液-固分離性能、污泥脫水性能等,獲得較高的去除率。有制藥廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經驗的企業。
3生物接觸氧化法
生物接觸氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的特點,具有較高的處理負荷,能夠處理容易引起污泥膨脹的有機廢水。在制藥工業生產廢水的處理中,常常直接采用生物接觸氧化法,或用厭氧消化、酸化作為預處理工序,來處理撲熱息痛、抗生素原料藥、淄體類激素等制藥生產廢水。接觸氧化法處理制藥廢水時,如果進水濃度高,池內易出現大量泡沫,運行時應采取防治和應對措施。
4上流式厭氧污泥床(UASB)法
反應器具有厭氧消化效率高、結構簡單等優點。UASB能否高效和穩定運行的關鍵在于反應器內能否形成微生物適宜、產甲烷活性高、沉降性能良好的顆粒污泥。但在采用UASB法處理卡那霉素、氯酶素、VC、SD和葡萄糖等制藥生產廢水時,通常要求SS含量不能過高,以保證COD去除率可在 85%～90%以上。二級串聯UASB的COD去除率可達到90%以上。采用加壓上流式厭氧污泥床(PUASB)處理廢水時,氧濃度顯著升高,加快了基質降解速率,提高了處理效果[3]。上流式厭氧污泥床過濾器(UASB+AF)是近年來發展起來的一種新型復合式厭氧反應器,它結合了UASB和厭氧濾池 (AF)的優點,使反應器的性能有了改善。該復合反應器在啟動運行期間,可有效地截留污泥,加速污泥顆粒化,對容積負荷、溫度、pH值的波動有較好的承受能力。該復合式厭氧反應器已用來處理維生素C、雙黃連粉針劑等制藥廢水。
5復合式厭氧反應器
復合式厭氧反應器兼有污泥和膜反應器的雙重特性。復合式厭氧反應器對乙4螺旋酶素生產廢水的處理表明,反應器的COD容積負荷率為8～13kg/m3·d,可獲得滿意的出水水質。
6光合細菌處理法(PSB)
光合細菌(PhotosynthesisBacteria,簡稱PSB)中紅假單胞菌屬的許多菌株能以小分子有機物作為供氫體和碳源,具有分解和去除有機物的能力。因此,光合細菌處理法可用來處理某些食品加工、化工和發酵等工業的廢水。PSB可在好氧、微好氧和厭氧條件下代謝有機物,采用厭氧酸化預處理常可以提高PSB的處理效果。對于某些非抗菌素類生化藥物,可考慮采用光合細菌處理法與其他物化或生物處理技術相結合的工藝進行廢水處理。
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