化学制药废水一直是废水处理领域的难题。某制药企业生产多种化学原料药，在生产工艺、洗涤及辅助设备运行过程中会排放出各类废水，这些废水都可归类为 “化学制药废水”。此类废水成分复杂，污染物含量高，排放无规律，且可生化性较差，处理起来困难重重。
其中，有多股高盐工艺废水，盐分浓度高达 140000 - 150000mg/L，COD 浓度也能达到 10000mg/L。
如此高的盐分对二级处理中的微生物极为不利。高有机浓度、难降解有机物以及大量盐分这三个因素，会导致处理效果不佳。而且，这类高盐废水的治理情况直接关系到整个废水处理站的出水水质。
此外，其他高浓度有机废水含有毒性物质，可生化性很差。若不进行有效的预处理，就会增加后续二级处理的压力，对微生物产生毒性和抑制作用，影响其正常 “工作”。
化学制药废水的处理离不开高级氧化法。
高级氧化法主要用于含难降解有机物废水的预处理。其原理是通过产生羟基自由基，将废水中的有机物降解为二氧化碳、水等小分子物质。羟基自由基对多种有机物无选择性，具有良好的去除效果。
根据羟基自由基产生的机理，可分为（类）Fenton 氧化法、臭氧高级氧化法、电化学氧化法、湿式氧化法、光催化氧化法等。合理运用预处理是化学制药废水处理的关键之一，针对具有特殊性质的废水，如高盐、高 COD 废水，高浓度有机废水、高氨氮废水等进行预处理。
经过预处理的化学制药废水进入二级处理阶段，即生化处理。
厌氧生物处理是处理高浓度有机废水的重要手段。其分为水解、发酵、产乙酸、产甲烷四个重要环节。通过这些环节，可将化学制药废水中的有机物降解，使大分子污染物转化为小分子污染物，提高可生化性。
用于化学制药废水处理的厌氧工艺主要有上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧折流板反应器（ABR）、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）等。
以 UASB 反应器为例，其 COD 去除率能达到 80% 以上，可有效去除有机物，为后续的好氧生物处理创造有利条件。
A/O 工艺是常见的去除氨氮的废水处理方式。化学制药废水含有一定量的氨氮污染物，可通过 A/O 工艺（缺氧 + 好氧）进行去除。其处理流程是废水先进入 A 池（缺氧池），利用原废水中的有机物为碳源，通过硝化液回流，将 O 池中硝化反应产生的硝态氮转移到 A 池进行反硝化反应。硝态氮中的氧作为电子受体，供反硝化菌进行呼吸作用和生命活动，从而完成脱氮工序。
最后，化学制药废水进入深度处理阶段，去除剩余污染物，以达到排放标准。
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