3.1 MBR 在生物制藥廢水處理的應用

　　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)過程排水、輔助過程排水、沖洗水和生活污水。其中水量最大的是輔助過程排水，COD 貢獻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。

　　馮斐等[10]報導了某維生素制藥廠的原廢水處理系統(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，計劃采用MBR 代替兼氧池與接觸氧化池。通過采用有效容積為80 L的MBR 中試裝置考查了MBR 工藝對維生素C 制藥廢水的處理效果，并進行了工況優(yōu)化。結果發(fā)現(xiàn)MBR 在兩種工況下的出水均可達標排放，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，且運行成本較低。

　　廖志民[7]對MBR 工藝處理發(fā)酵類制藥廢水進行了中試研究。廢水取自某制藥廠廢水站，該制藥廠主要生產(chǎn)潔霉素、蟲草菌粉、中成藥等，進水COD 濃度為400~1 000 mg/L，氨氮為50~110mg/L。中試期間，逐步調整MBR 的HRT 并監(jiān)測反應器運行狀態(tài)。結果表明，MBR 的HRT 可減至8 h 而不對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/好氧工藝的運行費為1.1 元·m-3，而中試設備只需0.77 元·m-3。兩者相比，MBR 的處理效果更優(yōu)，運行費用更少。此外，MBR 在中試期間無損膜、堵膜現(xiàn)象，濾膜工作正常、清洗周期正常。

　　3.2 MBR 在化學制藥廢水處理的應用

　　化學制藥廢水包括母液類廢水、沖洗廢水、回收殘液、輔助過程排水及生活污水。與生物制藥廢水相比，化學制藥廢水的產(chǎn)生量較小，并且污染物明確，種類也相對較少。但其COD 濃度可高達幾十萬毫克每升，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，營養(yǎng)源不足，培養(yǎng)微生物困難。

　　鄭煒等[11]針對頭孢中間體生產(chǎn)企業(yè)，采用接觸氧化-水解-MBR 處理頭孢類抗生素化學合成廢水。設計水量為350 m3·d-1，進水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，滿足該工業(yè)園區(qū)污水納管標準(COD≤300 mg·L-1，BOD5≤100 mg/L)。

　　劉婧等[12]報導了濰坊某制藥廠采用混凝-接觸氧化-MBR組合工藝處理賴諾普利依那普利制藥廢水，設計水量為500 m3·d-1，進水COD 的平均濃度為3000 mg/L。在三個月的調試過程中，出水COD 的平均濃度小于45 mg/L，平均去除率達到93 %，出水水質達到排放標準。該工程運行費用為1.06 元·m-3，可回收利用污水18.25 萬t·a-1。

　　3.3 MBR 在中成藥制藥廢水處理的應用

　　除了生物制藥和化學制藥外，還有一類采用物理或化學的方法從動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 工藝技術處理植物藥廠廢水的工程實例。昆明某制藥廠主要以“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，進水COD 濃度為2000 mg/L。由于“三七”皂甙屬于較難處理物質，廢水中均殘留有一定的藥劑成分，會抑制生化處理過程中微生物的生長、繁殖，造成污泥膨脹，采用傳統(tǒng)的生化處理工藝很難達到預期的處理效果。采用MBR 處理工藝技術，處理后出水可全部回用。

　　該工程于2002 年初投入使用，運行了5 a后，于2007 年初重新更換成國產(chǎn)膜。通過該工程運行實踐經(jīng)驗結果，得出膜的使用時間最多是5 a。如果膜的清洗、再生處理妥當，可以適當延長膜的使用壽命。

　　蘇焱順等[14]報導了廣州某制藥企業(yè)采用混凝沉淀-MBR 工藝處理中成藥制藥廢水的工程實例。產(chǎn)生的廢水水質、水量波動較大，有很高的色度和懸浮物，含難降解物質。設計水量為120m3·d-1，進水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98 %，其他各項指標均達到排放標準。工藝穩(wěn)定運行后的處理費用適中，為1.76 元·m-3。

　　4 結語

　　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用。但針對制藥廢水的特點，MBR 工藝具有獨有的優(yōu)勢，近年來逐漸成為人們的研究熱點。MBR 工藝在制藥廢水處理中已有一些實驗室探索，在工程項目中也有一些實際應用。上述各項工程實例表明，MBR 工藝可運用至制藥廢水的實際工程項目中。在對一些原有處理系統(tǒng)設施的改造項目中，MBR 也成為了首要選擇工藝之一。

　　膜污染和膜壽命問題制約了MBR 工藝在此領域的工業(yè)化應用。但通過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工藝運行的影響，并有效地延長膜壽命。膜材料的開發(fā)、膜質量的提高以及膜清洗技術的發(fā)展，也能夠在一定程度上緩解膜污染的問題。此外，與傳統(tǒng)生化工藝相比，MBR 能夠在保證出水達標的前提下簡化廢水處理流程，縮短水力停留時間，出水能夠達到某些特定回用標準，從而能夠節(jié)能降耗，在一定程度上降低了運行成本。

　　雖然MBR 工藝仍存在不足，但隨著膜制備技術的進步、膜污染控制技術的發(fā)展，MBR 處理技術會越發(fā)成熟。MBR 工藝獨有的優(yōu)勢，將使其在未來的廢水處理領域占有重要的位置。

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

　　[作者簡介] 伍仕芬(1973-)，男，廣東梅州人，本科，副總經(jīng)理，工程師，主要研究方向為化學制藥、食品科學與工程。