化學(xué)制藥工業(yè)作為典型的高技術(shù)、高附加值產(chǎn)業(yè),其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水因成分復(fù)雜、毒性劇烈,成為工業(yè)廢水治理領(lǐng)域的重點(diǎn)與難點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)化學(xué)制藥行業(yè)廢水排放量占工業(yè)廢水總量的1.2%,但COD(化學(xué)需氧量)貢獻(xiàn)率卻高達(dá)6%,且含有大量生物毒性物質(zhì)。本文將從成分特性、污染負(fù)荷及處理挑戰(zhàn)三個(gè)維度,解析化學(xué)制藥廢水的核心特征。
一、成分復(fù)雜性:多類污染物共存
1.殘留藥物活性成分(APIs):合成反應(yīng)未全部轉(zhuǎn)化的原料藥、中間體及目標(biāo)產(chǎn)物直接進(jìn)入廢水,部分物質(zhì)具有“三致效應(yīng)”(致癌、致畸、致突變)。例如,某抗生素生產(chǎn)企業(yè)廢水檢測(cè)出磺胺類物質(zhì)濃度達(dá)50mg/L,遠(yuǎn)超地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
2.有機(jī)溶劑與反應(yīng)副產(chǎn)物:生產(chǎn)中使用的二氯甲烷、甲苯、DMF等有機(jī)溶劑,以及重氮化、氧化等反應(yīng)生成的硝基化合物、鹵代烴等副產(chǎn)物,構(gòu)成廢水的高濃度有機(jī)污染。某原料藥企業(yè)廢水COD高達(dá)30000mg/L,BOD/COD比值<0.1,可生化性極差。
3.無(wú)機(jī)鹽與重金屬:結(jié)晶、萃取等工序產(chǎn)生大量硫酸鈉、氯化鈉等無(wú)機(jī)鹽,部分工藝引入鉻、銅等重金屬離子。高鹽環(huán)境不僅抑制微生物活性,還加速設(shè)備腐蝕。
二、污染負(fù)荷特征:高濃度與高毒性疊加
1.濃度波動(dòng)劇烈:間歇式生產(chǎn)模式導(dǎo)致廢水水質(zhì)水量晝夜差異顯著,某激素類藥物生產(chǎn)企業(yè)廢水COD波動(dòng)范圍達(dá)5000-80000mg/L,給處理系統(tǒng)帶來(lái)沖擊負(fù)荷。
2.生物毒性突出:廢水中的多環(huán)芳烴、芳香胺類物質(zhì)對(duì)活性污泥產(chǎn)生抑制作用,實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)某抗真菌藥廢水濃度>1%時(shí),污泥SV30(30分鐘沉降比)從30%驟降至5%,系統(tǒng)崩潰風(fēng)險(xiǎn)激增。
3.色度與異味:含發(fā)色基團(tuán)(如硝基、偶氮基)的化合物使廢水呈深褐色至黑色,并散發(fā)刺激性氣味。某染料中間體生產(chǎn)企業(yè)廢水色度達(dá)20000倍,需通過高級(jí)氧化技術(shù)預(yù)處理。
三、處理挑戰(zhàn):技術(shù)瓶頸與成本壓力
1.傳統(tǒng)工藝失效:常規(guī)生化處理對(duì)難降解有機(jī)物去除率不足30%,某企業(yè)采用“水解酸化+A2/O”工藝后,出水COD仍達(dá)500mg/L,超標(biāo)2.5倍。
2.膜污染與濃縮液處置:MBR(膜生物反應(yīng)器)運(yùn)行3個(gè)月后膜通量下降40%,反滲透濃水含鹽量>8%,需通過蒸發(fā)結(jié)晶實(shí)現(xiàn)0排放,但能耗成本占處理總費(fèi)用的60%以上。
3.抗生素抗性基因(ARGs)風(fēng)險(xiǎn):廢水處理過程中,ARGs通過水平轉(zhuǎn)移在微生物間擴(kuò)散,某制藥園區(qū)下游河道檢測(cè)出磺胺類、四環(huán)素類抗性基因,對(duì)生態(tài)安全構(gòu)成潛在威脅。

結(jié)語(yǔ)
化學(xué)制藥廢水治理正從“達(dá)標(biāo)排放”向“生態(tài)安全”升級(jí)。生態(tài)環(huán)境部《制藥工業(yè)污染防治技術(shù)政策》明確要求,2025年重點(diǎn)企業(yè)廢水回用率需達(dá)40%以上。隨著電催化氧化、微生物燃料電池等新型技術(shù)的突破,未來(lái)處理工藝將向“高效降解-資源回收-風(fēng)險(xiǎn)管控”一體化方向發(fā)展,為綠色制藥提供技術(shù)支撐。