制药废水是制药生产中产生的含有抗生素、抗菌素、抗血清的废水,成分复杂,对环境污染危害大。因此,加强制药废水的处理是改善环境和我国制药工业健康发展的需要。近年来,中国医药行业发展迅速,不断壮大。据统计,2015年至2020年,中国医药企业数量增加549家,到2020年,中国医药制造企业数量达到7665家,同比增长3.8%。随着制药企业的日益增多,行业产生的废水越来越受到国家和企业的重视。
“十四五”开局,制药废水将成为国家的一项重点任务
2021年3月,中国正式发布“十四五”计划和2035年远景目标纲要。“十四五”计划明确要求“推进绿色发展,促进人与自然和谐共处”,提高生态系统的质量和稳定性;不断提高环境质量;加快发展方式的绿色转变。其中,在推进绿色发展和不断改善环境质量的建设中,加强制药废水的处理是重中之重,也是国家和医药行业需要重点关注的课题之一。
制药工业废水成分复杂。如果乱排,会严重影响生态安全。以抗生素废水为例,2019年5月,有媒体报道:“全球大部分河流抗生素含量超标,30年内威胁数千人生命。”在中国,从过去几年的制药废水排放来看,制药废水问题也令人担忧。例如,根据《2015年环境统计年报》的数据,2015年我国工业废水排放量为199.5亿吨,其中制药废水排放量为53258.7万吨,占全国工业废水的2.67%。医药工业产值仅占全国工业总产值的1.7%,但医药污水排放量占全国污水排放量的2%。
制药工业废水不仅含有大量的重金属和有害化学物质,还含有不可降解的污染物,以及各种酸、碱、单宁和蒽醌成分。如果处理不达标,会给环境带来许多负面影响,制约医药行业的可持续发展。
2021年是中国“十四五”计划的正式年份,也是新征程的开始。根据“十四五”期间经济社会发展的主要目标,中国将深入开展反污染斗争,建立健全环境治理体系,推进准确、科学、合法、系统的污染治理,共同推进污染减排和碳减排,不断改善空气和水环境质量;深入开展污染防治行动,需要坚持源头预防和综合治理,加强多种污染物的协调控制和区域协调治理。按照“十四五”医药行业发展路径,明确提高原料药行业绿色发展水平,解决危险废物处理、VOCS排放等制约行业发展的突出问题。要求提高API的绿色制造水平,进一步推动清洁生产技术的发展和应用;原料药生产集中在优势企业,形成一批高水平的原料药绿色发展园区。
近年来,我国高度重视制药废水问题,出台了许多政策加以限制。比如,除了“十四五”计划的相关指示外,我国早在2008年8月就开始实施《制药工业水污染物排放标准》,其中包括六大类。随着《标准》的实施,医药公司的污水排放标准日益提高。此外,《国家环保“十二五”规划》指出制药行业污染物中的主要物质COD和氨氮应纳入绑定指标;《医药工业“十二五”规划》还对节能减排提出了新的要求,明确到“十二五”末,医药行业单位增加值能耗和单位用水量将比“十一五”末下降10%以上,同时排放强度明显降低。随着一系列政策的推进,“十三五”期间,我国污染防治力度加大,主要污染物总量削减目标超额完成,资源利用效率明显提高,生态环境明显改善。
政策经常超重,制药废水处理技术不断取得新的突破
加强制药废水的处理,达到《国家环保“十二五”规划》的要求,从而减少制药废水对环境的污染和水资源的浪费,是我国实现环保和企业效益的双重目标。如何将制药废水处理达标,甚至回用,实现近零排放,已成为当代企业的责任和义务。近年来,我国制药废水处理政策频频超重,迫使相关废水处理技术实现突破和进步。
制药废水处理的难点在于,制药废水成分比例不稳定,成分复杂,有毒有害污染物浓度高,色度高,可生化性差,难降解物质含量高,水质水量稳定性低,含盐量高,并伴随部分COD。
只有追根溯源,才能解决问题。根据制药废水的特点,高压纳滤膜元件和高压反渗透膜元件系统应运而生。其中,系统中的高压纳滤膜元件可以实现COD与盐的分离和盐的浓缩,产出水可以回用于前级工艺。另一种制药废水回用和近零排放工艺,利用华硕微波多效技术和极端分离技术对制药废水进行深度处理,解决了制药废水处理成本高、有机物难降解的问题,实现了水资源的循环利用。此外,近年来,MVR(机械蒸汽再压缩)、膜处理等新技术在制药废水处理等领域日益突出,尤其是在高浓度有机废水的处理方面,引起了制药企业的关注。据统计,2020年我国药品生产企业已达7665家,同比增长3.8%。此外,数据预测,2022年我国医药制造业总收入年复合增长率约为8.52%,总销售收入将达到46034亿元。随着制药企业数量的增加和行业的快速发展,制药废水的排放总量将越来越大,成分将越来越复杂,新的污染物将越来越多,因此处理方法应多样化。
目前常用的制药废水处理方法有物化法、生物法、生化法等。然而,单一处理技术处理制药废水存在一定的局限性。为了更好地实现制药废水的处理,探索物理化学方法、高级氧化技术和生物处理的结合,使它们发挥协同作用,已经成为高含量制药废水研究领域的发展方向。
在环保的高压下,国家越来越重视工业污水和废水的问题,污水处理的需求也会越来越大。数据显示,2020年污水处理行业产值约为840亿元,2025年约为1300亿元,这将为污水处理设备行业带来广阔的展示空间。制药行业作为废水的主要产生者,其相关的制药废水处理设备行业发展前景广阔。被巨大的市场吸引,很多设备企业纷纷布局。随着国内外制药行业废水处理废水处理和膜处理设备制造商的兴起,必然会给行业带来新的技术或解决方案,进一步促进制药行业走向绿色发展。