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摘要:在藥物研究領域逐漸發展的背景下,越來越多的化學藥劑和傳統中草藥研究,成為當下藥物研究的重要前提,而進行中藥制藥的過程,以及新型中藥實驗的研究過程中,對于廢棄物處理技術的成熟,也逐漸成為制藥技術繼續發展的重要前提條件。尤其是在目前資源過度開發的背景下,中藥制藥需要在嚴格的管理體系下,盡可能地優化目前的廢水預處理技術,根據其中藥物的化學性質,成體系化的處理藥物廢水。除此以外,從企業的發展角度上來看,用成本相對較小的固體廢棄物處理,在廢水處理的性價比上,能夠更加容易獲得企業的青睞。因此通過固體廢棄物,進行中藥制藥廢水的預處理技術,需要從實驗效果,到廢水污染性物質的處理效果,都是非常重要的研究課題。
1引言
中藥制藥所產生的廢水,主要是藥物的毒性、酸性和化學反應,可能會對于處理環境造成一定的影響,而成熟的預處理技術,能夠將廢水的有害性盡可能地降低,以達到廢棄物的無害化處理。在制藥廢水的排放標準中,其中以COD的去除效果,以及脫色率的相應參數,能夠滿足國家在相關領域中的規定范圍內,作為廢水處理標準的基本參數,將化學藥品的廢液,在一定的要求范圍以內,按照既定的方案,進行回收和處理。而預處理的方法,需要結合企業的預算,廢水處理工藝適宜的條件,和廢水內藥物的主要化學成分,綜合考慮選擇最優方案。在逐漸發展的廢液處理技術中,對于鐵屑和爐渣應用價值的開發,獲得了階段性的進展,尤其是在內電解的基礎之上,在同等成本的材料中,COD的去除效果也是位列前茅。
2固體廢棄物預處理的主要原因、材料和方法
在資源短缺、競爭激烈的大背景下,材料的選用和低成本處理方法的選擇,成為制藥企業在市場競爭當中,必不可少的重要手段,而爐渣和鐵屑是完成廢液預處理的關鍵材料。主要的處理步驟,是通過加入鐵屑,配合著1mL的H2O2,通過一些溶液的混合,針對廢液的pH和其他化學性質的調整,盡可能地保障制藥過程當中,所產生的毒性和影響后續處理的性質,在一定程度上得到緩解。而對于目前的化工技術來說,要想將廢液造成的環境污染現象,盡可能地降到最低,首先是對于預處理材料的實驗。在鎖定最適宜使用的材料后,通過控制變量的形式經過多次實驗和反復驗證,來求證所使用的方法,相對于其他原理存在突出的特點。作為中藥廢液,其中所導致污染問題的主要原因,是由于藥業在加工過程中,往往需要配合一定量的化學反應,而在這個過程當中,所生成的一次產物、多次產物,具有獨特的化學污染性。而在以往的環境治理經驗下,化工污染無法及時被分解,會由生物鏈的傳遞,導致人類社會反受其害。而對于中藥廢水來說,存在一定的顆粒渣滓,并且色素污染性強,其中化合有機物的分解能力,大多數都不屬于自然分解能力。由此,為了保障中藥制藥水平的發展,開發處理效率高、處理成本低的廢水處理體制,是必要的實驗課題,將固體廢棄物作為凈化原料,利用物理電解法,通過Fe2+對于有機物的破壞能力,降低廢液對于外部環境的污染。
3中藥制藥廢水預處理的缺點與難點
3.1固定化的處理模式缺乏針對性。經過實驗室的研究結果顯示,中藥制藥的廢水成分當中,主要是藥品不同的選擇和搭配,會造成不同的化學反應,其中由于廢液遇到氧氣,造成的有機反應也會導致成分的變化。尤其是在制藥成本上來說,針對性的設計每一種廢液的處理方法,會造成相當大的經濟壓力,因此在中藥制藥以后,需要選擇通用性較強的處理方案,來降低制藥廢水的處理成本,同時對于差距較大的廢液,盡可能地增加處理方法的種類[1]。而在制藥以后的處理上,經常存在的問題是用固定模板,進行廢液的處理,這種方法不但無法迅速完成凈化,同時在處理效果上也略遜一籌,并且固定化模式的處理手段,可能會造成另外不必要的反應。尤其是對于一些有機污染物,在排放后其污染能力較強,并且普通的沉淀方法,對于各種化合物的沉降效果也相對較差。因此更加需要結合實際情況,對于藥品制備流程中,可能出現的化合物、元素,進行針對性的沉降和去除,在一定程度上,提高對于污染性物質的去除效率。
3.2中藥制藥廢水中的有機污染物種類復雜。目前由于廢液不按標準排放,最直接的污染現象,就是導致環境的富營養化,而導致這種原因的首要原因,就是由于有機物造成的污染現象。根據實驗室的分析結果來看,有機物的分子結構,以及化學結構中的發色基團,是導致廢液排放不滿足標準的首要原因,而通過單純的物理分解,無法實現所有污染物的有效電解。況且根據廢液處理控制成本的原則,尤其是在大批量處理的情況下,對于電力能源的消耗過大,并且按照基本分解原理,電解實現有色度去除的效果,并沒有在實驗中呈現明顯效果。尤其是對于末端吸收藍移的效果,對于復雜的有機物分子來說,簡單的物理處理方法,以及一些簡單的化學反應,無法輕易地造成有機物結構的破壞,由于有機物結構相對穩定[2]。因此在進行實驗的過程中,不同有機物需要不同化學破壞的方法,只有通過針對性的手段,增加目前的制藥廢水的處理效果。
3.3部分污染物的處理不徹底。除了一些不易分解的有機物以外,還有很多有毒的粒子,難以形成沉淀和氣體,無法將其從溶液中徹底消除,因此在實驗室的預處理操作中,需要考慮到這部分的化學物質,在進行排放后的毒性。而常常在廢液處理上,研究人員容易將重心,放在廢水的去色和COD的去除上,可是在污染物去除率的檢測上,卻很容易出現疏忽,尤其是毒性和對于環境的影響。由此可知,在經過處理的制藥廢水中,仍然可能存在著極強的藥性,而這部分化學物質,可能會與其他的粒子進行再次反應,重新生成污染物,同時也可能會由于,帶毒粒子的意外排放,造成周圍環境長時間內的無法使用[3]。而在實際的制藥生產中,由于目前逐漸嚴格的檢測機制,這種情況出現的概率相對較小,但是據目前實驗來看,污染物處理不徹底的現象仍然存在。通過相對嚴謹的監管體系,能夠有效地降低制藥廢水的污染,但是隨著處理效率的缺陷,污染物的處理成本,又提高了一個層次。
3.4全面徹底的廢水預處理成本較高、工藝復雜。對于目前逐漸發展的廢液處理技術,首先最簡單的方法,就是通過廢物利用的方式,盡可能最大化的,實現污染物的高效去除。可是中藥主要是根據植物的藥性,進行熬制或添加等方式,實現藥性向溶液的轉換,因此一般的化學處理方法,可能無法有效地處理全部的化學物質。因此在一般的制藥企業,采用紫外線等方式將復合物分解,再通過化學沉降的方式處理廢水,但是這樣的方法,對于設備的要求很高,且在操作過程當中,能夠明顯察覺出紫外線對于液體的操作難度很高。因此在處理工藝和成本上,需要相當高的要求。以下將結合實驗室中,不同處理手段的情況下,對于不同處理方法的數據分析,來確定制藥廢液的最佳處理方式。
4固體廢棄物預處理的實驗結果比較與分析
不同方法下對于廢液的處理效果,在各種評定關鍵上的數據,如表1所示。
4.1固體廢棄物對于制藥廢液的處理優勢。首先根據實際調研顯示,在制藥過程當中往往需要高溫環境,因此對于中藥制藥流程來說,爐渣、鐵屑等都屬于廢物,制作成本能夠得到調整。另外就根據以上表格中的數據來看,通過低成本固體,配合這一定量成本較低的化學試劑,能夠有效地去除廢液中的有色基團。因此就廢水當中的有害物質,以及大多數的有機化合物,會由于鐵屑、爐渣中的Fe2+在一定的催化作用下,導致有機物的失活和沉淀,在通用性上也要比一般的化學試劑,更加具有處理優勢。在實驗過程當中,固體廢棄物的使用,極易引起藥液與內部離子的反應,因此出現黃色微小沉降,配合著化學試劑的輔助作用,能夠加速絮狀沉降,因此以上的第四種方法,為制藥廢水處理的最佳方法。
4.2實驗中環境因素對于去除效果的影響。由于實驗環境對于實驗效果,可能會造成一定的影響,因此在進行實驗以前,必須要調整實驗中的環境因素,尤其是根據一般反應中,所需要的最佳酸堿性、溫度和固體的粉碎程度,都是影響實驗效果的直接因素。在35℃下,按照6左右區間的pH取值,是按照文獻資料調查后,實驗所處的最佳環境條件,但是在制藥工業化生產的過程中,還需要結合實際的藥物性質,進行相應環境的調整[4]。舉例來說,在廢水中存在不穩定物質時,為避免高溫造成的不必要反應,需要盡可能地調低溫度,在這樣的環境下,能夠更加穩定的進行藥液中,有害物質的沉降。而對于pH來說,隨著溶液的酸性增強,COD去除率以及其他的指標,都會相應的有所降低,因此對于處理工藝來說,控制環境是實現高效預處理的重要前提。
4.3固體廢棄物處理中對于用量的控制。在進行實驗的過程中,是以固體廢棄物與化學試劑的配合,利用原電池原理進行內部催化,盡可能地控制實驗試劑的用量。根據參考文獻的查閱,按照1:50體積比的量,進行H2O2與廢水的結合,同時將適量的石灰乳和固體廢棄物放入,盡可能在充沛的反應時間內,進行穩定的化學反應。而在制藥廢水處理以前,需要根據處理廢液的體積,進行詳細方案的制定,以確保所備用的物質,滿足廢液處理的充分反應,盡可能多的處理其中的有害物質,降低排放后的污染性。根據上表結果顯示,在進行實驗的過程當中,控制石灰乳的用量,不但能夠使部分化學物質迅速沉降,同時還能夠有效提升廢液的透明度,降低廢液的顏色。
5結束語
利用固體廢棄物進行制藥廢液的處理,主要是在降低成本的前提下,盡可能地提升廢水的COD去除率。在適宜的環境條件下,通過調整化學試劑與廢液的配比,將爐渣和鐵屑的處理效果達到最高。
參考文獻:
[1]宋天成,傅科平,辜碧.固體廢棄物預處理中藥制藥廢水的實驗解析[J].環境與發展,2020(5):38~39.
[2]謝祖芳,陳淵,梁達文,等.固體廢棄物預處理中藥制藥廢水的實驗研究[J].應用化工,2010(7):980~983.
[3]許曉毅,李泊嬌,胡丹等.微電解聯合Fenton氧化-混凝沉淀法預處理醫藥中間體廢水的小試研究[J].水處理技術,2012(10):62~64.
[4]劉冠柱.預處理+A/O工藝替代厭氧工藝對中藥制藥廢水的處理[J].安徽化工,2017(6):99~100.
作者:吳麗燕 王秀麗 白鶴 單位:杭州綠夏環境科技有限公司 安徽睿晟環境科技有限公司 浙江東天虹環保工程有限公司