制藥廢水處理采用化學(xué)絮凝法具有高效、經(jīng)濟(jì)和操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，與好氧/厭氧傳統(tǒng)生化法、膜分離等方法聯(lián)合起來可有效克服制藥廢水對活性功能性微生物的抑制性和對分離膜的長效性污染；同時大大提高廢水的可生化性、改善廢水水質(zhì)特性，使處理后的出水水質(zhì)接近或達(dá)到普通有機(jī)廢水水質(zhì)，從根本上解決了制藥廢水治理難的問題。文中就絮凝法在制藥廢水處理中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀。

1、化學(xué)絮凝法處理制藥廢水應(yīng)用研究

化學(xué)絮凝是目前國內(nèi)外普遍采用的、提高廢水處理效率的一種既經(jīng)濟(jì)又簡便的固液兩相體系分離的水處理方法，作為預(yù)處理、中間處理或深度處理的手段已成功應(yīng)用于制藥廢水處理中。一般認(rèn)為，化學(xué)絮凝對制藥廢水的抑菌有明顯削減作用，主要是因?yàn)閺?fù)合絮凝劑中高價(jià)金屬離子如Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺及其氫氧化物和有機(jī)聚合物等與殘留藥物分子的活性基團(tuán)結(jié)合形成了難溶復(fù)合體，并在無機(jī)膠體和有機(jī)聚合物之間進(jìn)行架橋，形成復(fù)合膠體網(wǎng)鏈并產(chǎn)生粘結(jié)、吸附和卷掃等聚沉分離作用，從而使藥物分子喪失其生物活性、廢水藥物效能被去除，COD得到同步去除。

1.1 預(yù)處理制藥廢水

由于制藥廢水，尤其抗生素廢水中殘留的有害藥物成分、發(fā)酵中間產(chǎn)物和部分原料等對生化處理中的微生物可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制性，而目前制藥廢水一般都采用二級生化處理，為了達(dá)到理想的處理效果，不得不將處理流程加長，有效池容加大。盡管如此，處理效果依然很差，且基建投資和運(yùn)行成本也都較高。利用化學(xué)絮凝法在預(yù)處理階段將制藥廢水中的COD、色度、懸浮物和殘留藥物成分予以大幅度去除，降低廢水的藥物效能，使經(jīng)過預(yù)處理的制藥廢水水質(zhì)特性發(fā)生根本性改變，接近或達(dá)到普通有機(jī)廢水的水質(zhì)狀況，為后續(xù)處理的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。目前國內(nèi)外有關(guān)這方面的報(bào)道主要集中在如何高效利用“外投式”傳統(tǒng)化學(xué)絮凝和“內(nèi)生式”電化學(xué)絮凝兩方面。 

1.2 后處理制藥廢水

將絮凝工藝作為制藥廢水的好氧/厭氧生物法或酸析法的后續(xù)處理工藝，用來去除污染物在厭氧生物降解和酸析法中產(chǎn)生的粒徑較大、絮凝性能好的懸浮態(tài)和膠體態(tài)雜質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)廢水處理目標(biāo)，是化學(xué)絮凝在該領(lǐng)域應(yīng)用的典型。采用UASB－生物接觸氧化－絮凝沉淀處理高濃度皂素生產(chǎn)廢水，絮凝反應(yīng)池進(jìn)水COD的質(zhì)量濃度約600mg/L，投加硫酸亞鐵絮凝劑為30mg/L，絮凝沉淀1.5h后，COD去除率在60％以上。

1.3對制藥廢水中有效成分的提純和回收

化學(xué)絮凝法在制藥廢水處理中的另一大應(yīng)用就是對廢水中的有效成分進(jìn)行提純和回收。上世紀(jì) 50年代以來制藥廢水的提純主要集中在水提醇沉、調(diào)等電點(diǎn)加熱兩種工藝上，但傳統(tǒng)提純方法對有效成分的損失率很大，并且醇沉?xí)r間長、周期長，乙醇回收困難等問題導(dǎo)致成本過高，而調(diào)等電點(diǎn)加熱工藝同樣存在耗能高、收效低等缺陷，亟需改進(jìn)。在二步發(fā)酵制備維生素C工藝中，發(fā)酵液中含大量藥品培養(yǎng)基和菌體蛋白，采用調(diào)等電點(diǎn)加熱除蛋白法不僅能耗大，提取收率也低。值得注意的是，在對發(fā)酵液進(jìn)行化學(xué)絮凝的同時應(yīng)該與生物絮凝適當(dāng)結(jié)合，利用發(fā)酵液局部的高濃度形成酵母生物絮凝核心，在提高絮凝效果的同時又可節(jié)約絮凝劑投加量。有研究表明，在相同條件下被分離的細(xì)胞壁的絮凝與完整細(xì)胞的絮凝沒有差別，這說明酵母生物絮凝核心的形成與否取決于其細(xì)胞壁的性質(zhì)，是細(xì)胞之間的靜電斥力與作用于相鄰細(xì)胞間的特殊鍵合力相互競爭的結(jié)果，同時與體系中二價(jià)離子種類和濃度密切相關(guān)。甲殼素類澄清劑是近年來出現(xiàn)的新型絮凝劑，廣泛用于藥品制劑的除雜、提純，而殼聚糖作為使用普遍的甲殼素類吸附澄清劑種類之一，屬天然有機(jī)高分子弱陽離子型絮凝劑，無毒無味，相對分子質(zhì)量較一般強(qiáng)陽離子型絮凝劑小，但卻具有與其相當(dāng)?shù)男跄Чs效果好，沉降速度快，對藥液有效成分損失率低。

總的來說，在對發(fā)酵液進(jìn)行提純、回收階段應(yīng)用絮凝技術(shù)主要是利用菌體的自絮凝性能或通過誘導(dǎo)使菌體在一定條件下發(fā)生絮凝來提高目標(biāo)產(chǎn)物的濃度。而在后續(xù)處理階段主要是通過添加絮凝劑使顆粒細(xì)小的膠體、菌體細(xì)胞、細(xì)胞碎片、殘留培養(yǎng)基等固形物結(jié)合成較大的顆粒，使得發(fā)酵液的固液分離更容易實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步提高目標(biāo)產(chǎn)物的濃度。所以，對制藥廢水經(jīng)濟(jì)、高效的提純處理應(yīng)該是將生物絮凝和化學(xué)絮凝有機(jī)結(jié)合起來，但以化學(xué)絮凝為主，在不同絮凝階段形成不同類型的雜質(zhì)絮凝核心以實(shí)現(xiàn)對有效藥物成分的提純、回收。

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