制藥廢水處理采用化學(xué)絮凝法具有高效、經(jīng)濟(jì)和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，與好氧/厭氧傳統(tǒng)生化法、膜分離等方法聯(lián)合起來(lái)可有效克服制藥廢水對(duì)活性功能性微生物的抑制性和對(duì)分離膜的長(zhǎng)效性污染；同時(shí)大大提高廢水的可生化性、改善廢水水質(zhì)特性，使處理后的出水水質(zhì)接近或達(dá)到普通有機(jī)廢水水質(zhì)，從根本上解決了制藥廢水治理難的問(wèn)題。文中就絮凝法在制藥廢水處理中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀。

1、化學(xué)絮凝法處理制藥廢水應(yīng)用研究

化學(xué)絮凝是目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的、提高廢水處理效率的一種既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便的固液兩相體系分離的水處理方法，作為預(yù)處理、中間處理或深度處理的手段已成功應(yīng)用于制藥廢水處理中。一般認(rèn)為，化學(xué)絮凝對(duì)制藥廢水的抑菌有明顯削減作用，主要是因?yàn)閺?fù)合絮凝劑中高價(jià)金屬離子如Ca²⁺、Al³⁺、Fe³⁺及其氫氧化物和有機(jī)聚合物等與殘留藥物分子的活性基團(tuán)結(jié)合形成了難溶復(fù)合體，并在無(wú)機(jī)膠體和有機(jī)聚合物之間進(jìn)行架橋，形成復(fù)合膠體網(wǎng)鏈并產(chǎn)生粘結(jié)、吸附和卷掃等聚沉分離作用，從而使藥物分子喪失其生物活性、廢水藥物效能被去除，COD得到同步去除。

1.1 預(yù)處理制藥廢水

由于制藥廢水，尤其抗生素廢水中殘留的有害藥物成分、發(fā)酵中間產(chǎn)物和部分原料等對(duì)生化處理中的微生物可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制性，而目前制藥廢水一般都采用二級(jí)生化處理，為了達(dá)到理想的處理效果，不得不將處理流程加長(zhǎng)，有效池容加大。盡管如此，處理效果依然很差，且基建投資和運(yùn)行成本也都較高。利用化學(xué)絮凝法在預(yù)處理階段將制藥廢水中的COD、色度、懸浮物和殘留藥物成分予以大幅度去除，降低廢水的藥物效能，使經(jīng)過(guò)預(yù)處理的制藥廢水水質(zhì)特性發(fā)生根本性改變，接近或達(dá)到普通有機(jī)廢水的水質(zhì)狀況，為后續(xù)處理的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)這方面的報(bào)道主要集中在如何高效利用“外投式”傳統(tǒng)化學(xué)絮凝和“內(nèi)生式”電化學(xué)絮凝兩方面。 

1.2 后處理制藥廢水

將絮凝工藝作為制藥廢水的好氧/厭氧生物法或酸析法的后續(xù)處理工藝，用來(lái)去除污染物在厭氧生物降解和酸析法中產(chǎn)生的粒徑較大、絮凝性能好的懸浮態(tài)和膠體態(tài)雜質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)廢水處理目標(biāo)，是化學(xué)絮凝在該領(lǐng)域應(yīng)用的典型。采用UASB－生物接觸氧化－絮凝沉淀處理高濃度皂素生產(chǎn)廢水，絮凝反應(yīng)池進(jìn)水COD的質(zhì)量濃度約600mg/L，投加硫酸亞鐵絮凝劑為30mg/L，絮凝沉淀1.5h后，COD去除率在60％以上。

1.3對(duì)制藥廢水中有效成分的提純和回收

化學(xué)絮凝法在制藥廢水處理中的另一大應(yīng)用就是對(duì)廢水中的有效成分進(jìn)行提純和回收。上世紀(jì) 50年代以來(lái)制藥廢水的提純主要集中在水提醇沉、調(diào)等電點(diǎn)加熱兩種工藝上，但傳統(tǒng)提純方法對(duì)有效成分的損失率很大，并且醇沉?xí)r間長(zhǎng)、周期長(zhǎng)，乙醇回收困難等問(wèn)題導(dǎo)致成本過(guò)高，而調(diào)等電點(diǎn)加熱工藝同樣存在耗能高、收效低等缺陷，亟需改進(jìn)。在二步發(fā)酵制備維生素C工藝中，發(fā)酵液中含大量藥品培養(yǎng)基和菌體蛋白，采用調(diào)等電點(diǎn)加熱除蛋白法不僅能耗大，提取收率也低。值得注意的是，在對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行化學(xué)絮凝的同時(shí)應(yīng)該與生物絮凝適當(dāng)結(jié)合，利用發(fā)酵液局部的高濃度形成酵母生物絮凝核心，在提高絮凝效果的同時(shí)又可節(jié)約絮凝劑投加量。有研究表明，在相同條件下被分離的細(xì)胞壁的絮凝與完整細(xì)胞的絮凝沒(méi)有差別，這說(shuō)明酵母生物絮凝核心的形成與否取決于其細(xì)胞壁的性質(zhì)，是細(xì)胞之間的靜電斥力與作用于相鄰細(xì)胞間的特殊鍵合力相互競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果，同時(shí)與體系中二價(jià)離子種類(lèi)和濃度密切相關(guān)。甲殼素類(lèi)澄清劑是近年來(lái)出現(xiàn)的新型絮凝劑，廣泛用于藥品制劑的除雜、提純，而殼聚糖作為使用普遍的甲殼素類(lèi)吸附澄清劑種類(lèi)之一，屬天然有機(jī)高分子弱陽(yáng)離子型絮凝劑，無(wú)毒無(wú)味，相對(duì)分子質(zhì)量較一般強(qiáng)陽(yáng)離子型絮凝劑小，但卻具有與其相當(dāng)?shù)男跄Ч?，除雜效果好，沉降速度快，對(duì)藥液有效成分損失率低。

總的來(lái)說(shuō)，在對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行提純、回收階段應(yīng)用絮凝技術(shù)主要是利用菌體的自絮凝性能或通過(guò)誘導(dǎo)使菌體在一定條件下發(fā)生絮凝來(lái)提高目標(biāo)產(chǎn)物的濃度。而在后續(xù)處理階段主要是通過(guò)添加絮凝劑使顆粒細(xì)小的膠體、菌體細(xì)胞、細(xì)胞碎片、殘留培養(yǎng)基等固形物結(jié)合成較大的顆粒，使得發(fā)酵液的固液分離更容易實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步提高目標(biāo)產(chǎn)物的濃度。所以，對(duì)制藥廢水經(jīng)濟(jì)、高效的提純處理應(yīng)該是將生物絮凝和化學(xué)絮凝有機(jī)結(jié)合起來(lái)，但以化學(xué)絮凝為主，在不同絮凝階段形成不同類(lèi)型的雜質(zhì)絮凝核心以實(shí)現(xiàn)對(duì)有效藥物成分的提純、回收。

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