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废水处理难度大、成本高

 

化学药品原料药制造是污染负荷量最大的制药子行业,约占全行业的80%。而废水又是污染物负荷量的最大贡献者,因此,化学原料药生产产生的废水污染问题急需得到重视。

 

据了解,化学原料药的废水来源包括车间工艺用水、设备管线清场清洗废水、药物提取或精制工序固液分离产生的废水等。原料药废水中溶入了生产过程中使用的全部物料成分,其中包括药物中间体、未知物和目标物(残留的产品),也包括废水在混合有氧与缺氧条件下的新产物。不同种类原料药、不同工序产生的原料药废水特点不同,处理难度也不尽相同,其中发酵废水和化学合成废水处理难度最大。

 

以发酵制原料药工艺来讲,发酵制药废水主要包括废滤液、母液、溶剂回收残液等,主要水质特征:①污染物浓度高,如废滤液、母液的COD一般都在10000mg/L以上。②废水间歇排放,水质水量变化较大。③废水中往往含有难降解物质,对微生物活性有抑制作用的物质。④含氮量高,C/N低,严重影响微生物的生长与代谢,经普通生化处理后,氨氮往往不达标。⑤硫酸盐浓度高,给废水的厌氧生物处理带来严重影响。⑥发酵制药废水色度高,经过普通的生物二级处理后,色度一般不能实现达标排放,仍需深度处理。

 

以化学合成制原料药工艺来讲,可生产的产品种类多,生产流程长、工艺复杂度高,原辅材料众多,原料投入大,但是产出比例小,物料利用率较低。①化学合成制药废水量巨大,并且内部所含成分复杂,存在大量有机物,且具有高毒性。②化学合成制药生产多是采取的间歇式生产模式,相应的化工废水也是间歇式排放,水质、水量变化大。③化学合成制药生产废水污染物浓度更高,内部成分更复杂,废水中所含污染物种类多,包括原辅材料、难生化讲解的化学合成物质、残留药物成分以及药物降解中间产物等,还含有大量的氯化物、硫酸盐等盐类物质。

 

无论是发酵工艺还是化学合成工艺,废水的水质特点决定了原料药废水的处理难度,处理难度高了,相应的成本也就提升了。处理难度及成本具体体现在以下几个方面:

 

1)水质成分复杂决定了原料药废水处理工艺的复杂性,污染物浓度越高越复杂,废水处理工序就越复杂。

 

2)废水间歇排放、或生产品种数量的变化都会造成废水水质不稳定,对废水处理系统的冲击性比较大,运行优良的废水处理系统要有一定的抗负荷能力,对于原料药废水处理系统来讲,能做到持续稳定达标排放难度较大。好氧菌与硝化菌同时存在有氧的条件下,两者是竞争和协同的关系,相互依存相互竞争,水质的变化会引起细菌系统的崩溃,而且,抗生素废水本身有毒性,对细菌生存也有影响。原料药企业无论是自己运营管理还是委托运营管理,需要在最初设计抗负荷能力高的预处理系统,各个环节都要达到最优化。例如,在设计上,调节池要有防冲击的预留;在管理上,要提高管理水平,提高系统的稳定性。

 

3)2010年7月1日,《制药工业水污染排放标准》(以下简称《标准》,细分为发酵类、化学合成类、提取类、中药类、生物工程类、混装制剂类等类别)在全行业强制实施,按照《标准》要求,原料药行业的废水排放标准更严。对于无接纳废水、需要直排的原料药企业,经处理后的废水中各污染物浓度几乎不能满足《标准》要求,换言之,污水处理设施再投入处理效果甚微,若要达到标准,只能做中水回用系统,达到废水近零或零排放。

 

4)据了解,我国大宗原料药生产利润微薄,而用于污染治理的费用占到了生产成本的4%~30%,这种状况往往迫使企业尽量减少治理投资和运行成本。从技术角度讲,化学原料药生产废水可以做到持续稳定地达标排放,关键是要看企业能够承受多大的治理投资与运行成本,因此在成本运行控制范围内,找寻技术可靠效果好的废水治理系统是关键。

 

总之,化学原料药废水成分复杂无需过多赘述,复杂成分无疑使得废水处理难度更大,原料药高浓度废水需要有专业合适的技术工艺作为支持,才能够确保达到国家要求的废水排放标准,避免对环境造成污染。

 

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