制药废水组成及特性

1、制药工业废水主要包括四种：抗菌素工业废水；合成药物生产废水；中成药生产废水；各类制剂生产过程的洗涤水和冲 洗废水。中药废水的水质特点是含有糖类、苷类、有机色素类、蒽醌、鞣质体、生物碱、纤维素、木质素等多种有机物；废水SS高,含泥沙和药渣多，还含有大量的漂浮物；COD浓度变化大，一般在2 0006 000 mg/L 之间,甚至在 100-11 000 mg/L 之间变化;色度高，在500倍左右;水温25-60 C。化学制药废水的水质特点是废水组成复杂， 除含有抗生素残留物、抗生素生产中间体、未反应 的原料外，还含有少量合成过程中使用的有机溶剂。COD浓度大，一般在4 0004 500 mg/L

2、之间。每吨抗生素平均耗水量在万吨以上，但90%以上是冷却用水，真正在生产工艺中不可避免产生的污染废水仅占5%左右，这部分工艺废水都罐水，洗塔水，树脂再生 液及洗涤水，地面冲洗水等,排放严重超标，主要是COD、BOD,平均超标100倍以上，其他还有氮、硫、磷、酸、碱、盐。每吨抗生素产生的高浓度有机废水，平均为150 -200 m3, 发酵单位低的品种 ,其废水量成倍增加 , 这种废水的 COD 含量平均为 15 000 mg/L 左右 , 抗生素行业废水排放量约为 350 万 m3 左右 ,造成 水环境的严重污染 ,每年的排污费及罚款至少2 000 万元以上。是发酵过滤后的提炼废水 ;其次还有发

3、酵废液 ,洗1 制药废水的来源 生物法制药的废水可分为提取废水、洗涤废水和其他 废水。废水中污染物的主要成分是发醉残余的营养物，如 糖类、蛋白质、脂类和无机盐类 （Ca2+ 、Mg2+ ，K+ ，Na+ ， SO42-，HPO42- ，Cl- ，C2O4 等 ），其中包括酸、碱、有机溶剂 和化工原料等 1-2 。1.1 提取废水 提取废水是经提取有用物质后的发酵液，所以有时也叫发 酵废水。含大量未被利用的有机组分及其分解产物，为该类废 水的主要污染源。另外，在发酵过程中由于工艺需要采用一些 化工原料，废水中也含有一定的酸、碱和有机溶剂等。1.2 洗涤废水洗涤废水来源于发酵罐的清洗、分离机的清洗

4、及其它清洗 工段和洗地面等，水质一般与提取废水 （发酵残液 ）相似，但浓 度较低。1.3 其他废水 生物制药厂大多有冷却水排放。一般污染段浓度不大，可 直接排放，但最好回用。有些药厂还有酸、碱废水，经简单中 和可达标排放。在生物制药废水中，维生素 C 生产废水有机 污染也十分严重，综合废水的 COD含量可达为8000 10000 mg/L ，含甲醇、乙醇、甲酸、蛋白质、古龙酸、磷酸 盐等物质，废水偏酸性。2 制药废水水质特征 生物制药废水一般成分复杂，污染物浓度高，含有大 量有毒、有害物质、生物抑制物 （包括一定浓度的抗生素 ）、 难降解物质等，带有颜色和气味，悬浮物含量高，易产生 泡沫等。2

5、.1 COD 浓度高 以抗生素废水为例，其中主要为发醉残余基质及营养物、 溶媒提取过程的萃余液、经溶媒回收后派出的蒸馏釜残液、离 子交换过程排出的吸附废液、水中不溶性抗生素的发酵滤液、 染菌倒灌液等。2.2 SS 浓度高 其中主要为发酵的残余培养基质和发酵产生的微生物丝 菌体。如庆大霉素 SS为8000 mg/L 左右，对厌氧EGSB工艺 处理极为不利。2.3 存在难生物降解物质和有抑菌作用的抗生素等 毒性物质 对于抗生素类废水来说，由于发酵中抗生素得率较低（0.1%3%）、分离提取率仅为60%70%，大部分废水 中的抗生素残留浓度均较高。2.4 硫酸盐浓度高 如链霉素废水中的硫酸盐含量为 3

6、000 mg/L 左右，最高可达 5500 mg/L ；土霉素为 2000 mg/L 左右；庆大霉素为 4000 mg/L2.5 水质成分复杂 中间代产物、表面活性剂 （破乳剂、消沫剂等 ）和提取分 离中残留的高浓度酸、碱、有机溶剂等化工原料含量高。该类 成分易引起 pH 波动大、色度高和气味重等不利因素，影响厌 氧反应器中甲烷菌正常的活动 3-4 。3 国制药废水的处理工艺现状 制药工业废水通常属于较难处理的高浓度按照医药产品种类区分，我国制药工业主要为生物制药、化学制药和中草药生产。生 物制药是采用微生物对各种有机原料进行发酵、过滤、提炼，从而生产各种抗生素、氨基酸及一些药物中间体。化学制

7、药是采用 化学反应工艺，将有机原料和无机原料等制成药物中间体及合成 药剂。中草药生产是对中草药材进行加工、提取制剂或中成药， 生产工艺主要包括原料的前处理和提取制剂 1 。制药工业生产的发展带来了排废的增加，制药工业的“三废” 污染危害主要来自原料药生产。由于生产工序繁琐，生产原料复 杂，直接造成产品转化率低而“三废”产生量大。药剂生产过程 中残余的原料、产品和副产品如果不加妥善处置，将有几十倍乃 至几千倍于药物产品的“三废”物质产生，其中尤以废水对环境 的污染最为严重 2 。1.1.2 制药废水的组分及性质 制药工业废水属于较难处理的高浓度有机污水之一，因药物 产品不同、生产工艺不同而差异较

8、大。此外，制药厂通常是采用 间歇生产，产品的种类变化较大，造成了废水的水质、水量及污 染物的种类变化较大 3 。生物制药废水中主要含菌丝体、残余营养物质、代产物和有 机溶剂等，目前生物制药工艺主要用于生产抗生素。废水主要 来自发酵滤液、提取的萃余液、蒸馏釜残液、吸附废液和导管废 液等。废水的有机物浓度很高，COD可高达500020000mg/L ,BOD 可达 200010000mg/L, SS浓度则可达到 5000 23000mg/L ，TN达到6001000mg/L。废水中的菌丝体、代产物等物质属于高浓度有机物和有抑菌作用的抗生素物质，当抗生素浓度大于100mg/L 时会抑制好氧菌的生物活

9、性。化学制药的主要生产工艺都是化学反应，原料复杂、反应步 骤多造成产品转化率低而原料损失严重。这类废水中含有种类繁 多的有毒有害化学物质，如甾体类化合物、硝基类化合物、苯胺 类化合物、哌嗪类和氟、汞、铬铜及有机溶剂乙醇、苯、氯仿、 石油醚等有机物、金属和废酸碱等污染物。由于合成制药工业的 原料较为复杂，一个制药企业的产品种类又往往并非一种，因此 合成制药企业的废水所含污染物情况更为复杂。中药生产的洗涤、煮药、提纯分离、蒸发浓缩、制剂等工序 中所排出的废水包括清洗废水、分离水、蒸发冷凝水、药液流失 水等。废水中主要是中药煎煮出的各种天然生物有机物，如有机 酸、蒽醌、木质素、生物碱、单宁、鞣质、蛋

10、白质、糖类、淀粉 等4 。其水质波动性较大，另外水中有时还含有中药制作中使用的 酒精等有机溶剂。-21.1.3 制药废水的危害制药行业由于药剂产品、生产方法和使用原料的不同，使 生产废水水质各异。但是总体来说，制药废水具有有机污染物 量高、毒性物质多、有机溶媒量大、难生物降解物质多、盐份 -3- 的特点，是一种危害很大的工业废水。未经处理或处理未达到 放标准而直接进入环境，将造成严重的危害 4 。（1）消耗水中的溶解氧 有机物在水体中进行生物氧化分解时，都会消耗水中的溶 氧。倘若有机物含量过大，生物氧化分解所消耗氧的速率超过 体复氧速率时，将使水体缺氧或脱氧，从而造成水域中好氧水 生物死亡，使

11、厌氧微生物繁殖，缺氧消化产生甲烷、硫化氢、 醇、氨、胺等物质，进一步抑制水生生物，使水域发臭。（2）破坏水体生态平衡药剂及其合成中间体往往具有一定的杀菌或抑菌作用，从 影响水体中细菌、藻类等微生物的新代，并最终破坏整个 生生态系统的平衡。当水中含青霉素、四环素和氯霉素各为 克分子，氨苯磺胺为 10-210-3克分子浓度时，即可抑制绿藻的 长；而对硝基苯乙醚、对胺基苯乙醚和间三氟甲级苯胺各自0.05 、0.1 和 2.5mg/L 时，即具抑菌和杀菌作用。磺胺类药物对 化作用的影响是敏感的，磺胺嘧啶在 5mg/L 时，就能强烈抑制 化作用，从而阻碍有机物的完全氧化 5 。（3）药剂代产物对环境的污

12、染危害 目前世界上对于这方面研究的不多，但已有所察觉。在制废水中特别要警惕其中的污染物与亚硝胺类物质的形成之间的 系。已报道土霉素、哌嗪、吗啉和氨基匹林等在酸性介质中， 可与亚硝酸钠作用产生二甲基亚硝胺。制药废水中不乏这两种 体，含氮的有机物在净化过程中都要经过 NO2这一步骤，而NO2-N 达到 47PPM 时，就能抑制硝化作用的开始，造成亚硝胺体 NO2-N 的积累。为此，防止和减少有仲胺结构的有机污染物入水体，对于减少环境中亚硝胺类致癌物的形成有着重要意义-166-1 志彦，朝霞，王泉源等制药业水污染防治技术研究进展J,水处理技术.2004,28(2):68-71 .2 楼菊青 .制药废

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