發(fā)布時間:2025-05-29
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化學(xué)制藥行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,但其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度、高毒性、難降解有機(jī)廢水對生態(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)的生物處理方法對可生化性差的制藥廢水處理效果有限,而物理化學(xué)方法(如吸附、混凝)往往無法徹底降解污染物。紫外高級氧化技術(shù)(UV-AOPs)作為一種高效、綠色的廢水處理技術(shù),通過產(chǎn)生強(qiáng)氧化性自由基實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的高效降解,甚至完全轉(zhuǎn)化化為二氧化碳和水。
一、化學(xué)制藥廢水的來源
化學(xué)制藥廢水主要來源于藥物生產(chǎn)全過程,其水質(zhì)水量與產(chǎn)品種類、生產(chǎn)工藝密切相關(guān),主要來源包括:
1、生產(chǎn)工藝廢水:藥物合成過程中的反應(yīng)廢水(如縮合、水解、酯化等反應(yīng))、分離純化廢水(結(jié)晶、過濾、離心等工序)、溶劑回收廢水等。這類廢水通常含有原料、中間體、副產(chǎn)物及有機(jī)溶劑,是制藥廢水中最難處理的組成部分。
2、設(shè)備清洗廢水:生產(chǎn)設(shè)備、反應(yīng)釜、管道系統(tǒng)的清洗廢水,含有殘留藥物成分和清洗劑,具有間歇排放、濃度波動大的特點(diǎn)。
3、實(shí)驗(yàn)室廢水:藥物研發(fā)和質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢水,包括實(shí)驗(yàn)廢液、洗滌廢水等,雖然量少但成分極為復(fù)雜。
4、其他廢水:包括車間地面沖洗水、循環(huán)冷卻水排水、廢氣處理系統(tǒng)排水等。
典型化學(xué)制藥廢水具有以下特征:
1、有機(jī)物濃度高
2、含難降解有機(jī)物(如鹵代化合物、芳香族化合物)
3、鹽分含量高(部分廢水TDS可達(dá)數(shù)萬mg/L)
4、水質(zhì)水量波動大
5、可能具有生物抑制性或毒性
二、化學(xué)制藥廢水的危害
化學(xué)制藥廢水若未經(jīng)妥善處理直接排放,將對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成多重危害:
1、水體污染:高濃度有機(jī)物消耗水中溶解氧,導(dǎo)致水體缺氧、發(fā)黑發(fā)臭;部分難降解有機(jī)物可在環(huán)境中長期存在,通過食物鏈富集放大。
2、生態(tài)毒性:抗生素類物質(zhì)可能破壞微生物群落結(jié)構(gòu),誘發(fā)耐藥菌;激素類藥物干擾水生生物內(nèi)分泌系統(tǒng);細(xì)胞毒性藥物抑制水生生物生長繁殖。
3、健康風(fēng)險(xiǎn):藥物殘留通過飲用水或食物鏈進(jìn)入人體,可能引起過敏反應(yīng)、基因突變或慢性中毒。
4、處理系統(tǒng)沖擊:制藥廢水中的抑制性成分會干擾城市污水處理廠的正常運(yùn)行,導(dǎo)致活性污泥系統(tǒng)崩潰。
5、二次污染風(fēng)險(xiǎn):部分處理過程中可能產(chǎn)生毒性更強(qiáng)的中間產(chǎn)物,如氯化處理時生成鹵代消毒副產(chǎn)物。
三、紫外高級氧化處理工藝
原理:UV-AOP即紫外催化高級氧化技術(shù),是一種基于光化學(xué)反應(yīng)的廢水處理工藝。其重要在于利用紫外光(UV)激發(fā)強(qiáng)氧化劑(如過氧化氫)產(chǎn)生羥基自由基,這些活性極強(qiáng)的自由基能夠迅速攻擊廢水中的有機(jī)污染物分子,最終將其氧化為二氧化碳、水及其他無毒的小分子物質(zhì)。
具體來說,當(dāng)污水中的有機(jī)物分子吸收到足夠能量的紫外光線時,會轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)分子,同時過氧化氫在紫外光的照射下光解為高反應(yīng)性的羥基自由基。這些自由基隨后與廢水中的有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)快速反應(yīng),生成無毒的產(chǎn)物,如水和硫酸鹽等。整個過程中,多個氧化反應(yīng)共同作用,將復(fù)雜的有機(jī)污染物徹底降解為簡單、無害的物質(zhì)。
與傳統(tǒng)處理技術(shù)相比,紫外光氧化催化技術(shù)具有以下顯著優(yōu)勢:
1、高效性:產(chǎn)生的羥基自由基氧化能力強(qiáng),反應(yīng)速率快,可高效降解大多數(shù)有機(jī)污染物。
2、廣譜性:對各類有機(jī)污染物(包括難生物降解物質(zhì))均有良好去除效果。
3、清潔性:反應(yīng)條件溫和(常溫常壓),不添加有害化學(xué)藥劑,無二次污染。
4、可控性:通過調(diào)節(jié)光強(qiáng)、催化劑種類、反應(yīng)時間等參數(shù)可靈活控制處理效果。
5、協(xié)同性:可與其他處理工藝(如生物處理)組合應(yīng)用,提高整體處理效率。
蘇州一清紫外高級氧化優(yōu)勢有:
1、蘇州一清環(huán)保自有產(chǎn)權(quán)。紫外高級氧化技術(shù)一直以來被歐洲國家壟斷,蘇州一清于2018年正式推出自有知識產(chǎn)權(quán)的kampen高級紫外氧化設(shè)備,進(jìn)口品質(zhì),只需國產(chǎn)價格。
2、高鹽降COD。紫外高級氧化工藝能耐受很高的鹽度,只要不達(dá)到結(jié)晶點(diǎn),管道不堵塞,就可以順利完成高級氧化的過程,并且全程不再新增鹽度。
3、清潔無污染。紫外高級氧化過程中,只需要消耗電和雙氧水,全程不添加其他藥劑,去除COD,降大有機(jī)的同時,殘余的雙氧水會在末期消散掉,無殘留。
4、創(chuàng)新的變頻設(shè)計(jì)。蘇州一清創(chuàng)新的引進(jìn)了可變頻電源,可以在標(biāo)準(zhǔn)化的同時根據(jù)實(shí)際需要,調(diào)節(jié)紫外燈的波長、頻率和功率,實(shí)現(xiàn)定向去除。
紫外光氧化催化技術(shù)作為一種高效、清潔的高級氧化技術(shù),在有機(jī)污染物治理領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。大量研究和實(shí)踐表明,該技術(shù)對各類難降解有機(jī)物具有優(yōu)異的去除效果,在工業(yè)廢水、城市污水和廢氣處理等多個領(lǐng)域取得了成功應(yīng)用。通過優(yōu)化催化劑性能、反應(yīng)器設(shè)計(jì)和操作條件,可進(jìn)一步提高處理效率和經(jīng)濟(jì)性。
作為環(huán)境治理領(lǐng)域的重要技術(shù)手段,紫外光氧化催化技術(shù)必將在生態(tài)文明建設(shè)和"雙碳"目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中發(fā)揮越來越重要的作用。蘇州一清環(huán)保等創(chuàng)新企業(yè)的持續(xù)研發(fā),將加速該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,為打贏污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)提供有力技術(shù)支撐。