3.1 MBR 在生物制藥廢水處理的應(yīng)用

　　生物制藥，主要是發(fā)酵工程制藥，其廢水主要包括主生產(chǎn)過(guò)程排水、輔助過(guò)程排水、沖洗水和生活污水。其中水量最大的是輔助過(guò)程排水，COD 貢獻(xiàn)量最大的是直接工藝排水，沖洗水也是重要的廢水污染源，其懸浮物含量較高。此外，發(fā)酵類(lèi)生物制藥廢水中含氮量高且碳氮比低，硫酸鹽濃度較高，色度較高，含有微生物難以降解和具抑制性物質(zhì)。

　　馮斐等[10]報(bào)導(dǎo)了某維生素制藥廠(chǎng)的原廢水處理系統(tǒng)采用厭氧-兼氧-兩段接觸氧化的組合工藝，存在流程復(fù)雜，好氧生化池中填料易堵塞，出水不穩(wěn)定并含有大量的懸浮物等缺點(diǎn)，計(jì)劃采用MBR 代替兼氧池與接觸氧化池。通過(guò)采用有效容積為80 L的MBR 中試裝置考查了MBR 工藝對(duì)維生素C 制藥廢水的處理效果，并進(jìn)行了工況優(yōu)化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)MBR 在兩種工況下的出水均可達(dá)標(biāo)排放，且工況一(DO 濃度為2 mg/L，MLSS 為8 000 mg/L)比工況二(DO 濃度為3 mg/L，MLSS 為10 000 mg/L)的處理效果稍好，且運(yùn)行成本較低。

　　廖志民[7]對(duì)MBR 工藝處理發(fā)酵類(lèi)制藥廢水進(jìn)行了中試研究。廢水取自某制藥廠(chǎng)廢水站，該制藥廠(chǎng)主要生產(chǎn)潔霉素、蟲(chóng)草菌粉、中成藥等，進(jìn)水COD 濃度為400~1 000 mg/L，氨氮為50~110mg/L。中試期間，逐步調(diào)整MBR 的HRT 并監(jiān)測(cè)反應(yīng)器運(yùn)行狀態(tài)。結(jié)果表明，MBR 的HRT 可減至8 h 而不對(duì)COD 去除及氨氮去除產(chǎn)生影響，出水COD 濃度為120~220 mg·L-1，出水氨氮濃度為2~15 mg/L。而該廠(chǎng)現(xiàn)有的兼氧/好氧工藝的HRT為40 h，出水COD濃度為300~400 mg/L。兼氧/好氧工藝的運(yùn)行費(fèi)為1.1 元·m-3，而中試設(shè)備只需0.77 元·m-3。兩者相比，MBR 的處理效果更優(yōu)，運(yùn)行費(fèi)用更少。此外，MBR 在中試期間無(wú)損膜、堵膜現(xiàn)象，濾膜工作正常、清洗周期正常。

　　3.2 MBR 在化學(xué)制藥廢水處理的應(yīng)用

　　化學(xué)制藥廢水包括母液類(lèi)廢水、沖洗廢水、回收殘液、輔助過(guò)程排水及生活污水。與生物制藥廢水相比，化學(xué)制藥廢水的產(chǎn)生量較小，并且污染物明確，種類(lèi)也相對(duì)較少。但其COD 濃度可高達(dá)幾十萬(wàn)毫克每升，含鹽量也較高，pH 變化較大，某些原料或產(chǎn)物具生物毒性。而且其廢水成分單一，營(yíng)養(yǎng)源不足，培養(yǎng)微生物困難。

　　鄭煒等[11]針對(duì)頭孢中間體生產(chǎn)企業(yè)，采用接觸氧化-水解-MBR 處理頭孢類(lèi)抗生素化學(xué)合成廢水。設(shè)計(jì)水量為350 m3·d-1，進(jìn)水COD 濃度為2125~11561 mg/L。出水COD 濃度為79~282mg/L，出水BOD5 低于10 mg/L，滿(mǎn)足該工業(yè)園區(qū)污水納管標(biāo)準(zhǔn)(COD≤300 mg·L-1，BOD5≤100 mg/L)。

　　劉婧等[12]報(bào)導(dǎo)了濰坊某制藥廠(chǎng)采用混凝-接觸氧化-MBR組合工藝處理賴(lài)諾普利依那普利制藥廢水，設(shè)計(jì)水量為500 m3·d-1，進(jìn)水COD 的平均濃度為3000 mg/L。在三個(gè)月的調(diào)試過(guò)程中，出水COD 的平均濃度小于45 mg/L，平均去除率達(dá)到93 %，出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該工程運(yùn)行費(fèi)用為1.06 元·m-3，可回收利用污水18.25 萬(wàn)t·a-1。

　　3.3 MBR 在中成藥制藥廢水處理的應(yīng)用

　　除了生物制藥和化學(xué)制藥外，還有一類(lèi)采用物理或化學(xué)的方法從動(dòng)植物中提取或直接形成藥物的制藥生產(chǎn)方式，即中成藥。

　　孫從明[13]介紹了采用MBR 工藝技術(shù)處理植物藥廠(chǎng)廢水的工程實(shí)例。昆明某制藥廠(chǎng)主要以“三七”為原料生產(chǎn)“三七”系列皂甙和保健品，廢水水量為25 m3·d-1，進(jìn)水COD 濃度為2000 mg/L。由于“三七”皂甙屬于較難處理物質(zhì)，廢水中均殘留有一定的藥劑成分，會(huì)抑制生化處理過(guò)程中微生物的生長(zhǎng)、繁殖，造成污泥膨脹，采用傳統(tǒng)的生化處理工藝很難達(dá)到預(yù)期的處理效果。采用MBR 處理工藝技術(shù)，處理后出水可全部回用。

　　該工程于2002 年初投入使用，運(yùn)行了5 a后，于2007 年初重新更換成國(guó)產(chǎn)膜。通過(guò)該工程運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)果，得出膜的使用時(shí)間最多是5 a。如果膜的清洗、再生處理妥當(dāng)，可以適當(dāng)延長(zhǎng)膜的使用壽命。

　　蘇焱順等[14]報(bào)導(dǎo)了廣州某制藥企業(yè)采用混凝沉淀-MBR 工藝處理中成藥制藥廢水的工程實(shí)例。產(chǎn)生的廢水水質(zhì)、水量波動(dòng)較大，有很高的色度和懸浮物，含難降解物質(zhì)。設(shè)計(jì)水量為120m3·d-1，進(jìn)水COD 濃度為3000~6000 mg/L。工程自2006 年12 月投產(chǎn)處理效果穩(wěn)定，出水COD 濃度均在100 mg/L，去除率可達(dá)98 %，其他各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。工藝穩(wěn)定運(yùn)行后的處理費(fèi)用適中，為1.76 元·m-3。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　MBR 工藝作為一種新型污水處理工藝，在制藥廢水處理中未得到廣泛的應(yīng)用。但針對(duì)制藥廢水的特點(diǎn)，MBR 工藝具有獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)逐漸成為人們的研究熱點(diǎn)。MBR 工藝在制藥廢水處理中已有一些實(shí)驗(yàn)室探索，在工程項(xiàng)目中也有一些實(shí)際應(yīng)用。上述各項(xiàng)工程實(shí)例表明，MBR 工藝可運(yùn)用至制藥廢水的實(shí)際工程項(xiàng)目中。在對(duì)一些原有處理系統(tǒng)設(shè)施的改造項(xiàng)目中，MBR 也成為了首要選擇工藝之一。

　　膜污染和膜壽命問(wèn)題制約了MBR 工藝在此領(lǐng)域的工業(yè)化應(yīng)用。但通過(guò)采用新型抗污染膜或采取適宜的操作方法可以減少膜污染對(duì)工藝運(yùn)行的影響，并有效地延長(zhǎng)膜壽命。膜材料的開(kāi)發(fā)、膜質(zhì)量的提高以及膜清洗技術(shù)的發(fā)展，也能夠在一定程度上緩解膜污染的問(wèn)題。此外，與傳統(tǒng)生化工藝相比，MBR 能夠在保證出水達(dá)標(biāo)的前提下簡(jiǎn)化廢水處理流程，縮短水力停留時(shí)間，出水能夠達(dá)到某些特定回用標(biāo)準(zhǔn)，從而能夠節(jié)能降耗，在一定程度上降低了運(yùn)行成本。

　　雖然MBR 工藝仍存在不足，但隨著膜制備技術(shù)的進(jìn)步、膜污染控制技術(shù)的發(fā)展，MBR 處理技術(shù)會(huì)越發(fā)成熟。MBR 工藝獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，將使其在未來(lái)的廢水處理領(lǐng)域占有重要的位置。

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　　(本文文獻(xiàn)格式：伍仕芬，吳小琴，黃昊，等．MBR 技術(shù)在制藥廢水處理的應(yīng)用[J]．廣東化工，2012，39(1)：203-204)

　　[作者簡(jiǎn)介] 伍仕芬(1973-)，男，廣東梅州人，本科，副總經(jīng)理，工程師，主要研究方向?yàn)榛瘜W(xué)制藥、食品科學(xué)與工程。