美国药厂废水处理概况邝能活

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1、美国药厂废水处理概况 上海第六制药厂邝能活 美国是一个医药工 业非常发达 的 国家 , 早在本世纪四十年代就开始了废水生化处 理 的研 究 , 五 十年代初已有生产规模装置投入 运转 , 其规模与技术水平在当时 世界医药工 业中处于绝对领先地位 , 论文和技术资料报 道 也最多 。 本文以美国十多家大 型制药企业 为素材 , 对近四十年来美国药厂废水处理 的 情况作一概述 。 一 、 美国药厂废 水排放概况 1 废水的排放途径 美 国药厂废水排放大体有三种途径 。 (1 )通过市政下水道 , 送 至附近市政污 水处理厂作生化处理 。 如李德尔药厂的废水 排入 纽约珍珠河市政污水厂山;礼莱 公司

2、 的 生产废水送 至印第安纳 波利斯 市 政污水 厂 即; 惠斯药厂 3 , 废水送入费城市政污水厂 等 。 (2)经处理后直接排入江河 。 如费歇尔 药厂 田、 梯坡勘诺药厂川的废水分别经 该厂 处 理后 , 直接排入印第安纳州的瓦巴斯河 ; 默 克公司斯通沃尔药厂 目 废水处理后 , 排 入弗 吉尼 亚州的谢嫩多尔河等 。 (3 ) 经市政污水厂再处 理后排 入江湖 。 如雅培药厂 的、 普强药厂 ” 的废水经药厂和 附近市政污水厂二 次处理 后流入密 执安湖 ; 勃列斯多药厂 8, 废水二 次处理后流入安塔里 奥湖 。 不管是那一种排水方式 , 这 些药厂的排 水都受到市政当局 的日益严

3、格限制 , 为达 到 环保当局的出水要求 , 它们不得不认真对待 废水处理间题 。 表 1 药厂废水水质水量 厂厂 名名 水力负荷荷 BOD 负荷荷 B O D浓度 度文 献献 加仑/天 磅/天 PPm 5 5 5 5 5 0 年代 代 7 0年代 代 60 犯代代 7。年 代 5 0年代 代 70 年代代代 域域主培药厂 厂 5 0万 万 10 0万 万 6 , 0 00 0 025 , 00 0 0 01 , 5005 , 000 0 02 00 01 0 , 0 00 0 0 6 、 10 、 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 25叨万 万 1 ,

4、00 0 万万 1万5万 万 32 . 5万 万 5 , 0 0015 , 0 0 0 0 01 , 8 002 , 5 0仁 , , 仁43 3 3 梯梯坡勘诺药J J J 10 0 万万 1 60 万万 2 . 5万 万 3 3 3 2 , 000生 , 00 0 0 0 1 , 50 02,0 0口 口 仁13 、 工4 李李 德尔药厂 厂 4070 万万 13 0 万万 6 , 00 03万 万 22 . 4万 万 2 , 0001 0 , 00 0 0 05 , 0X ( )15 , 000 0 0 7 、 1万 普普强药厂厂 12 51 5 0万 万 810万 万 1 , 8 2

5、. 5万 万 47 , 300 0 0 1 , 7002 , 30 0 0 0 0 0 5 、 了6 斯斯通沃尔药厂厂 85万 万 35 0430万 万 1 . 3万 万 连0 万万 1 , 90 0 0 0 0 0 1 1 切切 罗奇药厂 厂厂厂厂厂厂厂 仁 O 罗罗氏药厂厂厂厂厂厂厂厂 几) 费费歇 尔 药 厂 厂厂厂厂厂厂厂仁1 (、 、 171 1 1 施施 贵宝 药厂厂厂厂厂厂厂厂 ) ) ) 克克林 顿药 厂 2 废 水的水质 水量 由于抗生素生 产工艺具有较多的 共 性 , 生产废水也有一定的统计性 。 据H . L . R - o be r七报道别 , 每生产 1【 磅抗生素所

6、产生的废 水约3 , 0003 , 500加仑 。 1958 年美国抗生 素总产量约 1万 磅/天 , 其相 应废水 排量 约 3 , 000 万 3 , 50 0万 加仑/天;到1975年 抗 生素产量 约增加6倍 们, 其废水排量也 相 应增至 1 8 , 000 万 2 1 , 0 00万 咖仑/天 。 若 按平均 B O D浓度为2 , 0 00毫 克/升计 , 其 BO D 负荷可达 300350万 磅/天 。 至于合 成药物 , 其生产工艺差异很大 , 生产废水缺乏 可统计性 , 按笔者统计 , 生产 1 吨氯霉素所 产生的废水量(30 0 4 0 叮吨)约为 生产 工 吨阿斯匹林

7、废水量(15 20【 吨)的 2 0 倍 , 其 BOD 及有害物质浓度的变化更大 。 有关 药厂排水的水质 、 水量情况见表 1 。 这些水 量 和BOD负荷的增加势必引起处理装 置 的 相应变化 。 生物制药厂的排水量 不大 , 浓度 也不高 , 如格陵费尔德药厂 1 959 年报道的平 均废水排量约 18万 加仑/天 , BOD 负荷也 不到 600磅/天1 8, 。 二 、 美国药厂废水生 化处理发展过程 制药工 业废水最常用 的处理方法是生物 氧化 。 美国药厂从本世纪四十年代开始进行 生化处 理研究到七十年代技术基本成熟 , 大 体可分为萌芽期 、 初始期 、 发展期和成熟期四 个

8、阶段 。 1 萌芽期 这个阶段是从四十年代中期至末期 。 由 于工 业生产逐渐发展 , 废水量不断增加 , 工 业 排水已受到市政当局限制 , 特别是位于 江河 湖泊或大城市附近的大型药厂更感到市政当 局 的压力沉 重 , 希望在废水处理技术上来一 次革命 , 于是一 些条件较好的药厂便组织技 术力量 , 开始进行药厂废水生 化处理研究 。 普 强药厂力 、 李德尔药厂山 、 雅培药厂 的 等企业 首先获得初步成 功 , 为药厂废水处 理开 辟了 一条崭新的途径 , 其后廿多年间 , 美国药厂废 水处理基本沿着这一途径不断进行改进 、 发 展 、 完善 。 这个时期工业生产废水的处理还是依靠

9、初级处理系统 , 即经中和 、 沉淀和氧化消毒等 初步处理后 , 送 至 附近市政污水厂生化处理 。 而个别药厂 , 如李德尔药厂氏 1田 在 19 47 年已建成实验性废水处理车间 , 由旋转粗筛 、 沉淀池 、 二 只100 , 000 加仑贮留池 、 除油 池 、 曝气凝聚池 、 生化滤池和氯化池组成 , 废 水以石灰 或 荷 性 钠调节 pH7 7 . 5 , 出水 BOD 通常为 工752 25p pm , 还有部分废水 是直接以生活污水稀释 , 使 B OD 、 5 5(悬浮固 体物)浓度介于该厂废水与市政污水最高浓 度之间 。 二只贮留池的作用是调 节日间与夜 间的有机负荷 ,

10、因市政污水厂的日间负荷远 高于夜里 , 故李德尔药厂把日间过量废水存 于贮留池 , 到夜里再排出 , 该装置尽管处理能 力低 , 但当时在美国药厂中已算是较好的处 理系统 。 当试验取得初步成 功后 , 立 即改建 了废水处理车间 。 普强药厂 7 ,田 早在 1 9 45年就开始进行 废水生化处理研究 , 以生物滤池处理青 、 链霉 素废水 。 链霉素废水 , 用生活污水稀释后 可 成功 地以生物滤池处理 , 青霉素废 水需 用 4 、9倍污水稀释 , 并经 预曝气 4小时后才 可 进行生物滤 池处理 。 1 94 8年该厂建成废水 处理车间 , 它包括二只2 5 , 00 0 加仑曝气池

11、, 二只容积 7 , 80 0英尺勺初沉池 、 氯化 池和污 泥消化池等 , 其废水处理能力为 70 0 , 00 0 加 仑/天和 2 , 初盯磅 BOD/天 , 19 49 年开始 试运转 , 容积负荷约3 4 3 8磅 BOD/100 0 英尺 “ 天 , B O D 平均 去除率约9 2 9 6% 。 2初始期 这个时期大约从 五十年代初到中期 。 那 时部分 条件较成熟的药厂己完成 中试阶 段 , 建立了废水处理车间 。 投入运转的 大多属高 负荷 生物滤池 , 二段滤池 处理工艺也已出现 , 如普强药厂 、 李德尔药厂 、 默克公司斯通沃尔 药厂 、 梯坡勘诺药厂等 。 与此同时

12、, 对活性污 泥法也开始了初步研究 , 由于它的处理能力 比生 物滤池显著提高 , 对人们有较大吸引力 , 一些生产规模装置也已投入运转 , 其代表为 雅培药厂 。 普强 药厂 7 , 绷于1 95 0 1951年正式 运 行后 , 在工艺上进行了改 进 : 二只生物滤池改 为并联操作 , 加大出水回流比(从2增至勿 , 改变回流路线 , 出水经沉淀4小时后才 回至 滤池 , 这样在保持B OD去除 不变情况下 , 可 使容积负荷提高到58 . 筑磅BOD/1 000英尺.a 天 , 系统的处 理能力提高7 0界 。 195 2 年 由 于新抗生素投产 , 其废液浓度增高 , 使原 处理 装置

13、 运转发生困难 , 该厂决定扩建处理系 统 , 将原二沉 池改作调节池 , 新建一只生物滤 池 和二只容积比原来大的二 沉池 , 从 而构成二 段滤池处理系统 , 处理 流程如图1所示 。 这 系统投入运转后 , 使 BOD 负荷能力由 2 , 70 0 磅/天提高到3 , 800磅/天 , BOD 去除率 达 95 98外 , 每天排出废水中含 B OD量不 超过10 0磅二 。 回流 广一一一一 一一一一一门 最最最最最最后沉淀池 池 、 、 咧咧咧咧 初初沉池池池调节池池 图1 普强药厂生物滤池处理流程 李德尔药厂氏 工3 有二套生物滤池装置于 19 50 年正式运行 。 其中一套高负荷

14、滤池系统 包括二只 2石 , 00 0 加 仑初沉 池 、 曝气池 、 二只 容积38 , 150仁 英尺 3高负荷滤池、 二沉池 和接 触氯化池 , 用以处理链霉素废水 。 其处理废水 J今 能力 为 70 0 , 00 0 加仑/天 、 3 , 06 0仁 磅 BOD/ 天 , 容积负荷约 80 磅BOD/100 0 英尺 3 天 , BOD 去除率约 8 2多; 另一套高负荷滤 池 系统包括三只直径4 0仁英尺 、 水深9 0英 尺沉淀池 、 曝气池 、 三只容积4 7 , 1 0 叮英尺 “ 高负荷滤池及二沉 池等 , 用以处理 金霉素废 水 。 容积负荷约7 7仁磅B OD/10 0

15、0英尺 “ 天 , BOD去除也达80多 , 金霉素废水较青 、 链霉 素废水难以生化降解 , 当容积负荷接近时 , 其 BOD 去除率略低 。 这里需指出 , 以上两系 统中的曝气池仅 作空气预 曝气 , 并没接种微生物 , 尽管装置体 积庞大 , 但处理能力并不高 , 当生产发展时 , 就显 出其处理能力 之不足 , 于是该厂 在五十 年代中将全厂废水集中处理 , 并把上述两 系 统作适当调整扩充 , 建成二段生物滤池处理 系统 , 由三 只直径 1 0盯英尺 滤池和 三 只 直 径4 0英尺沉淀池并联操作组成第一段 , 出 水汇集后 进入由直径 135英尺滤池和 直 径 40英尺沉淀池组

16、成的第二段 , 二段 法操作 使该厂处理 系统恢复正常运行 。 斯通沃尔药厂 毛抵,1 1953年建成生 化处 理装置 , 实际运转数据 与设计数据的对照见 表2 , 由于废水量 和BOD负荷分别增加1 0泌 和30界 , B OD去除率也相应降低 。 雅培药厂 6 ,幻对 活性污泥法 的研 究在美 国药厂中属最早 , 1 953年开始建设废水活 污 曝气处理设施 , 1954 年正式运行 , 该 处理系 统包括 : (1 )装有栅门的下水道及 自动 pH调 节系统的泵 站 , (2 )二 只 2 , 000 加 创初沉池 , (3)二级粗筛 , (劲二 只 330 , 000仁 加 仑活污 曝 气池 , 每池装有