制藥廢水成分復雜、濃度高、生物毒性強,是工業廢水處理領域的難題。高效的制藥廢水預處理是確保后續生化處理穩定運行、達標排放的關鍵。預處理的核心目標是去除懸浮物、降解有毒物質、提高可生化性(B/C比),并為生物處理單元提供穩定、均衡的水質。
一、水質均衡調節:穩定水量的緩沖器
制藥生產多為批次排水,導致廢水水量與水質波動極大。均衡調節是預處理的第一步,也是穩定后續處理效果的基石。
1.調節池作用:通過足夠容積的調節池,將不同時段、不同濃度的廢水進行混合,有效均化水質、水量,避免沖擊負荷對后續生化系統造成毀滅性影響。
2.設計要點:池內通常設置曝氣或攪拌裝置,既可防止沉淀,又能初步氧化部分易降解有機物,并吹脫部分揮發性物質。
二、物理分離技術:去除固體與浮油
此階段主要去除廢水中的不溶態污染物,保護后續工藝免于堵塞與干擾。
1.格柵過濾:設置細格柵,攔截廢水中較大的懸浮物、纖維、菌絲碎片及動物毛發等,保護水泵和管道。
2.沉淀與氣浮:
①混凝沉淀:針對膠體態有機物和細微懸浮物,投加混凝劑和絮凝劑,通過電中和與網捕作用形成礬花,在沉淀池中有效去除。此工藝對SS、色度及部分COD去除效果好。
②氣浮工藝:特別適用于含油廢水或密度接近水的輕質懸浮物。通過產生微氣泡使其附著在污染物上,迅速上浮分離,效率高于沉淀。
三、高級氧化與解毒技術:破解難降解毒素
制藥廢水中常含有抗生素、溶劑、化學中間體等生物抑制性物質,必須通過高級氧化工藝(AOPs)進行破絡、降解,以提高廢水可生化性。
1.芬頓(Fenton)試劑法:經典且經濟的高級氧化法。通過H2O2與Fe2+在酸性條件下反應產生強氧化性的·OH自由基,能無選擇性地降解絕大多數難降解有機污染物,大幅提高B/C比。
2.臭氧氧化:臭氧(O3)既是強氧化劑又是消毒劑,能有效破壞發色基團(脫色)、降解環狀結構化合物并殺菌消毒。常與H2O2聯用(O3/H2O2)形成更高效的催化氧化體系。
3.微電解法:利用鐵屑和碳粒在酸性廢水中形成無數個微原電池,通過電化學作用破壞污染物分子結構,同時通過鐵的混凝沉淀作用協同去除污染物。
四、水解酸化:生物預處理的橋梁
將難降解的大分子有機物轉化為易降解的小分子有機物,是連接物化預處理與生化處理的重要橋梁。
作用原理:在厭氧或缺氧條件下,利用水解酸化菌將廢水中的大分子、復雜有機物分解為小分子有機酸、醇類等,顯著改善廢水的可生化性,為后續好氧生物處理創造良好條件。

總結而言,制藥廢水預處理絕非單一工藝可以解決,而是一個根據實際水質“量體裁衣”的系統工程。通常采用“均衡+物化分離+高級氧化/水解酸化”的組合工藝路線。精準的預處理如同為后續生物處理系統“掃清障礙、鋪平道路”,是整個廢水處理流程能否成功、能否經濟穩定運行的決定性環節。