药品的制作生产过程繁琐，所需要的辅料不仅种类多而且结构复杂，其间会产生大量的有毒有害物质，不同企业、不同的生产工艺所产生的废水污染物成分各不相同，导致制药废水有成分复杂、毒性大、水量变化大、可生化性能差等特点，给废水处理增加了很多困难。总而言之，制药废水的处理已到刻不容缓的地步。
1、制药废水的种类
根据我国的药物体系，制药废水大致可分为三类：抗生素类生产废水、化学合成类生产废水、中成药类生产废水。
2、制药废水的去除方法
制药废水具有成分复杂、有机污染物浓度高、毒性大、可生化性较差、水质波动大等特点，与此同时，由于制药废水的排放标准越来越严格，常规的水处理方法已然不能满足该废水的处理达标要求。目前，国内制药废水处理的重点在于提高废水的可生化性以及去除其毒害性和抑菌物质。制药废水的常规处理方法主要有三种。
2.1 物理化学法
吸附法是一种物理方法，利用吸附剂吸附去除或回收废水中的某种或多种污染物分子，从而达到净化废水的目的。制药废水处理中最常用的吸附剂是活性炭，因其具有极大的比表面积、高度发达的孔隙结构、极强的吸附能力，同时来源广泛、成本较低，所以被广泛应用。活性炭的吸附机理以物理吸附为主，化学吸附为辅。孙瑞杰等以活性炭(AC)和铁离子改良活性炭(Fe-C)对头孢拉定溶液(4.0mg/L)进行吸附，最大吸附量分别可达5.478mg/g和6.280mg/g。崔凤国等投加活性炭(AC)对制药废水中所含有机物进行深度处理试验，研究得出，对分子量在800～1250的微生物代谢产物、富里酸和腐殖酸等物质，活性炭的吸附去除率均超过90%，效果明显。
混凝法是指通过加入混凝剂和交联剂，中和废水所含胶体的ZETA电位，使得胶体粒子脱稳，然后在交联剂的作用下，污染物分子凝聚成大颗粒，最后通过重力作用沉降来达到去除目的。处理制药废水中常用的混凝剂主要有铁盐、铝盐、聚丙烯酰胺和聚合硫酸铁等。夏元东等投加以铝盐为主的复合混凝剂处理制药废水(COD>1000mg/L、pH值中性)，COD去除率超过60%。
微电解法是指将铁屑和惰性碳粒作为两级形成微型电池，在废水中发生氧化还原反应，在水中生成具有强氧化性的物质(H2O2或·OH)，从而氧化分解电极附近的有机污染物。目前，国内外微电解法中对制药废水进行预处理或深度处理的电极材料主要采用铁碳。马小兰采用铁碳做电极，对头孢菌素类抗生素制药废水进行预处理，试验得出在最佳条件下，废水的COD去除率保持在40%～60%，为后续的生化处理减轻负荷。
2.2 生物法
制药废水具有耐药菌、可生化性能差的特点，因此对制药废水采用生物法处理前，需要解决这个问题。在国内的制药废水处理中，常用的生物法包括好氧生物处理技术(曝气生物滤池)、厌氧生物处理(上流式厌氧污泥床UASB反应器)及厌氧-好氧组合工艺。
刘锋等采用UASB厌氧反应器处理头孢类抗生素制药废水(进水COD的质量浓度为14300mg/L)，当反应器在中温条件下稳定运行后，出水COD的浓度可以降至小于2500mg/L，COD的去除率能够稳定在85%左右。冯津津等在处理某制药厂废水时采用好氧生物处理方法(两级水解酸化-复合好氧工艺)，COD去除率可达78.2%，NH4+-N的去除率达到99.3%，效果显著。李耿以好氧生物处理技术(曝气生物滤池为主工艺)处理山东大学第二医院的排放废水，工艺设计可靠、运行出水稳定，出水水质达到国家一级排放标准。马晓力等对某头孢类制药厂的处理工艺厌氧折流板反应器(ABR)进行了动态试验研究。观察发现，当温度控制在(35±0.5)℃，进水CODCr负荷控制在2.67～3.00kg/(m3·d)时，ABR工艺对该制药厂废水CODcr的去除率可达在50%，且大大提高了该废水的可生化性，对废水后续的生化处理提供了助力。
2.3 高级氧化法
高级氧化技术(AOPs)是利用强氧化性物质(如羟基自由基OH·，超氧自由基O2-·，臭氧等)与废水中的污染物进行反应，将其变成无毒无害的小分子物质的技术。
芬顿(Fenton)法是指在酸性条件(H+)下利用H2O2反应生成的自由基和金属离子(Fe2+)的共同作用，将水中污染物氧化成小分子后，与Fe2+和Fe3+絮凝成沉淀后进行去除。Fenton法作为一种成熟工艺，已经在水处理领域得到广泛的应用，在制药废水的处理中也占有一席之地。岳秀萍等采用Fenton氧化法对头孢抗生素生产过程中排出的废水进行预处理，COD去除率达到46.1%，且大大提升了该废水的可生化性，便于后续的生物处理。影响芬顿氧化效率的影响因素主要是pH、温度、H2O2和Fe2+的加入量等几个方面。芬顿法处理制药废水具有操作简单、降解率高、处理时间短的优点，但是也存在芬顿试剂成本较高、污泥产生量大、处理装置被腐蚀等的问题。
臭氧氧化法是一种依靠其自身(O3)的直接氧化作用以及生成的活性自由基的间接氧化作用共同来去除污染物的化学处理技术。赵俊娜等对某制药厂头孢类合成废水的二级出水进行深度处理试验，研究得出最佳反应条件为：臭氧通量为21.54mg/min、pH值为10、反应时间为30min，出水COD可降到112.93mg/L，去除率达54.83%。郜子兴以抗生素的二级出水为研究对象，考察各种工艺对抗生素废水中有机物去除的效果，并对臭氧催化氧化工艺处理抗生素废水进行了机理研究。试验结果表明，当废水pH为9，双氧水浓度为4mg/L，臭氧流量为1.0L/min时，废水COD的去除率可达到88.74%，达到《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB21903—2008)。研究发现，双氧水协同臭氧催化氧化-生物活性污泥法处理后的制药二级出水无须再进行后续处理可直接排放，此联合工艺具有运行周期短、成本低、能耗少、处理效率高、流程简单的优点。
光催化氧化技术是指在含有能量的光线(太阳光或者紫外光)照射下，催化剂(主要是二氧化钛及其改性催化剂)产生自由基，氧化降解水中有机污染物成为小分子物质的高级氧化技术。光催化剂因受到光线的激发，产生具有强氧化性的活性自由基，进而把水中污染物分子氧化成无毒无害的小分子物质，其具有成本低、降解彻底、反应温和、无毒无二次污染等特点，受到业界的广泛关注。张明明等以絮凝为预处理工艺，以TiO2可见光催化-SBR活性污泥组合工艺为主体工艺来处理某工厂的制药废水。运行结果表明，TiO2光催化技术能有效降低原制药废水的负荷，大大提高了制药废水的可生化性，为后续采用SBR生化处理提供适宜的水质。郭佳等以TiO2紫外光催化技术降解废水中的头孢曲松，去除率高于93.4%，效果显著。普通单一的半导体作为催化剂，具有只能被紫外线激发、禁带宽度大、光生电子-空穴对复合速度快的弊端，限制了其在水处理中的应用。研究者致力于对其进行改性来提高光催化效率。主要的改性方法有元素掺杂、表面沉积、材料复合等。
李雪等亦采用光催化技术降解头孢他啶溶液模拟抗生素废水，研究制备出新型纳米氧化锌/石墨烯复合物作为光催化剂，得出最佳条件是：ZnO与石墨烯配比为15∶1，催化剂用量为25mg/L，光照时间为3.5h，pH值为6，对头孢他啶溶液的降解率可达95%。研究者发现Cu2O-TiO2界面形成了异质结，有效抑制了光生电子-空穴对复合，大大提高光催化效率。
光催化技术是当下的研究热点，为了使光催化剂具备易回收的特点，研究者赋予其磁性。董琪将TiO2与WO3进行材料复合，然后负载在磁基体上，得到新型磁性光催化剂，不仅提高了光催化剂活性，还使其具备良好的磁回收能力，解决了催化剂回收的问题。光催化氧化技术可以处理制药废水，要想实现工业化应用，人们需要合理设计大型光催化反应器。其中，如何合理高效利用光能、有效分离和回收光催化剂等问题目前尚在试验研究阶段。
3、结论
制药废水具有成分复杂、污染物浓度较高、生物毒性强、水质变化大等特点，是一类典型的难生化降解有机工业废水。单一的处理工艺已经不能满足达标排放的要求，几种工艺组合使用才是当下污水处理厂的常态。一般污水厂的处理工艺都是先通过预处理以改变有机物成分、降低负荷、提高制药废水的可生化性，再结合后续的生化处理来达到排放标准。其中，高级氧化法(特别是光催化氧化技术)处理制药废水是当下研究的热点，人们致力于研究开发出很多新材料来提高催化效率，但大部分研究成果还处于实验室阶段，不能实现工业化应用。如何更高效地处理制药废水仍然是人们研究的重点。(来源：德州市环境保护科学研究所有限公司)
