化學(xué)藥品原料藥制造是污染負(fù)荷量最大的制藥子行業(yè),約占全行業(yè)的80%。而廢水又是污染物負(fù)荷量的最大貢獻(xiàn)者,因此,化學(xué)原料藥生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水污染問題急需得到重視。
據(jù)了解,化學(xué)原料藥的廢水來源包括車間工藝用水、設(shè)備管線清場(chǎng)清洗廢水、藥物提取或精制工序固液分離產(chǎn)生的廢水等。原料藥廢水中溶入了生產(chǎn)過程中使用的全部物料成分,其中包括藥物中間體、未知物和目標(biāo)物(殘留的產(chǎn)品),也包括廢水在混合有氧與缺氧條件下的新產(chǎn)物。不同種類原料藥、不同工序產(chǎn)生的原料藥廢水特點(diǎn)不同,處理難度也不盡相同,其中發(fā)酵廢水和化學(xué)合成廢水處理難度最大。
以發(fā)酵制原料藥工藝來講,發(fā)酵制藥廢水主要包括廢濾液、母液、溶劑回收殘液等,主要水質(zhì)特征:①污染物濃度高,如廢濾液、母液的cod一般都在10000mg/l以上。②廢水間歇排放,水質(zhì)水量變化較大。③廢水中往往含有難降解物質(zhì),對(duì)微生物活性有抑制作用的物質(zhì)。④含氮量高,c/n低,嚴(yán)重影響微生物的生長(zhǎng)與代謝,經(jīng)普通生化處理后,氨氮往往不達(dá)標(biāo)。⑤硫酸鹽濃度高,給廢水的厭氧生物處理帶來嚴(yán)重影響。⑥發(fā)酵制藥廢水色度高,經(jīng)過普通的生物二級(jí)處理后,色度一般不能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,仍需深度處理。
以化學(xué)合成制原料藥工藝來講,可生產(chǎn)的產(chǎn)品種類多,生產(chǎn)流程長(zhǎng)、工藝復(fù)雜度高,原輔材料眾多,原料投入大,但是產(chǎn)出比例小,物料利用率較低。①化學(xué)合成制藥廢水量巨大,并且內(nèi)部所含成分復(fù)雜,存在大量有機(jī)物,且具有高毒性。②化學(xué)合成制藥生產(chǎn)多是采取的間歇式生產(chǎn)模式,相應(yīng)的化工廢水也是間歇式排放,水質(zhì)、水量變化大。③化學(xué)合成制藥生產(chǎn)廢水污染物濃度更高,內(nèi)部成分更復(fù)雜,廢水中所含污染物種類多,包括原輔材料、難生化講解的化學(xué)合成物質(zhì)、殘留藥物成分以及藥物降解中間產(chǎn)物等,還含有大量的氯化物、硫酸鹽等鹽類物質(zhì)。
無論是發(fā)酵工藝還是化學(xué)合成工藝,廢水的水質(zhì)特點(diǎn)決定了原料藥廢水的處理難度,處理難度高了,相應(yīng)的成本也就提升了。處理難度及成本具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1)水質(zhì)成分復(fù)雜決定了原料藥廢水處理工藝的復(fù)雜性,污染物濃度越高越復(fù)雜,廢水處理工序就越復(fù)雜。
2)廢水間歇排放、或生產(chǎn)品種數(shù)量的變化都會(huì)造成廢水水質(zhì)不穩(wěn)定,對(duì)廢水處理系統(tǒng)的沖擊性比較大,運(yùn)行優(yōu)良的廢水處理系統(tǒng)要有一定的抗負(fù)荷能力,對(duì)于原料藥廢水處理系統(tǒng)來講,能做到持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放難度較大。好氧菌與硝化菌同時(shí)存在有氧的條件下,兩者是競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)同的關(guān)系,相互依存相互競(jìng)爭(zhēng),水質(zhì)的變化會(huì)引起細(xì)菌系統(tǒng)的崩潰,而且,抗生素廢水本身有毒性,對(duì)細(xì)菌生存也有影響。原料藥企業(yè)無論是自己運(yùn)營(yíng)管理還是委托運(yùn)營(yíng)管理,需要在最初設(shè)計(jì)抗負(fù)荷能力高的預(yù)處理系統(tǒng),各個(gè)環(huán)節(jié)都要達(dá)到最優(yōu)化。例如,在設(shè)計(jì)上,調(diào)節(jié)池要有防沖擊的預(yù)留;在管理上,要提高管理水平,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3)2010年7月1日,《制藥工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》,細(xì)分為發(fā)酵類、化學(xué)合成類、提取類、中藥類、生物工程類、混裝制劑類等類別)在全行業(yè)強(qiáng)制實(shí)施,按照《標(biāo)準(zhǔn)》要求,原料藥行業(yè)的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)。對(duì)于無接納廢水、需要直排的原料藥企業(yè),經(jīng)處理后的廢水中各污染物濃度幾乎不能滿足《標(biāo)準(zhǔn)》要求,換言之,污水處理設(shè)施再投入處理效果甚微,若要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),只能做中水回用系統(tǒng),達(dá)到廢水近零或零排放。
4)據(jù)了解,我國(guó)大宗原料藥生產(chǎn)利潤(rùn)微薄,而用于污染治理的費(fèi)用占到了生產(chǎn)成本的4%~30%,這種狀況往往迫使企業(yè)盡量減少治理投資和運(yùn)行成本。從技術(shù)角度講,化學(xué)原料藥生產(chǎn)廢水可以做到持續(xù)穩(wěn)定地達(dá)標(biāo)排放,關(guān)鍵是要看企業(yè)能夠承受多大的治理投資與運(yùn)行成本,因此在成本運(yùn)行控制范圍內(nèi),找尋技術(shù)可靠效果好的廢水治理系統(tǒng)是關(guān)鍵。
總之,化學(xué)原料藥廢水成分復(fù)雜無需過多贅述,復(fù)雜成分無疑使得廢水處理難度更大,原料藥高濃度廢水需要有專業(yè)合適的技術(shù)工藝作為支持,才能夠確保達(dá)到國(guó)家要求的廢水排放標(biāo)準(zhǔn),避免對(duì)環(huán)境造成污染。