消除市政污水中的药物残留

我们服用的某些药物以残留物的形式在污水中少量存在。它们在传统的污水处理过程中安然无恙,最终被排放到大自然中。为了解决这一问题,一些生物处理技术在丹麦试验成功。通过MERMISS项目,威立雅及其当地子公司Krüger成为欧盟正在跟进的一个试验性概念的参与方。
重要
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应对药物污染的挑战
目标
检测和消除市政污水中的药物残留。
威立雅的回应
一种有效和经济的生物去除药物残留物的技术,即移动床生物膜反应器(MBBR)的技术,辅以臭氧处理。
发布在 四月 2018 的档案中

我们污水中的药物

我们所服用的药物有一些通过我们的尿液排放到城市污水中。欧盟委员会制定了一份清单,列出了4000种可能会排放入污水中的药物活性成分:避孕药、抗抑郁药、抗生素、消炎药、抗癌药、用于医学成像的造影剂,等等。其中一些对环境有影响,特别是影响鱼类和两栖动物的繁殖。内分泌干扰物尤其如此,它们影响了我们的荷尔蒙系统。然而,在大多数国家,目前还没有关于处理这些药物残留的法规。MERMISS项目的一个组成部分是建立和拟订一份欧洲范围内毒性最大的药物残留的警戒清单。这将使创新努力集中在处理这些物质上。

奥尔胡斯市是丹麦第二大城市,该市在规划新的大学医院时,决定着手解决污水中的药物残留。在这一举措的推动下,由奥尔胡斯大学医院、海宁市和奥尔胡斯市水务公司、丹麦技术研究所、Krüger公司、丹麦科技大学、奥尔胡斯大学和法国液化空气集团组成的联合体应运而生,任务是确定去除污水中药物残留最有效和最环保的方法,即MERMISS项目(对医院废水中的强效药品进行环保处理)。最初的测试是从处理奥尔胡斯大学医院肿瘤科的废水进行的,然后范围扩大到海宁市的城市污水,最终对奥尔胡斯市政污水处理厂的污水进行了深度处理。目的是制定一个合适的处理框架。

污染在扩散

问题是这样的:应该在医院自有的处理厂处理废水,还是将废水送到市一级处理厂?随着门诊就医人数的增加,在2007年至2015年期间,奥尔胡斯大学医院记录下的在家中治疗的患者数量平均增加了34%。其直接后果是,药物污染不再局限于医院的废水。

为了做出正确的决定,奥尔胡斯大学医院的环境协调员Thomas Møller研究了病人的医疗数据。处方药品总量中仅有4%是在医院服用的。结论毋庸置疑:为了控制对环境的影响,必须对市政污水进行处理。

生物效能

“我们选择了与Krüger公司合作,因为他们提供的消除药物残留的技术方案既有效而且经济,”Thomas Møller表示。奥尔胡斯医院和Krüger公司决定采用MBBR(移动床生物膜反应器)技术。这种生物处理技术所利用的是在塑料介质上生长的微生物。根据这个项目的设计,它们将生成一种特定的“技能”来处理不容易生物降解的污染。

“与传统的活性污泥不同,这项技术利用生长缓慢的细菌促进了复杂有机物的降解,”Krüger公司业务发展总监Christina Sund表示。

更多的细菌,更少的臭氧

新建医院里无前例的水处理

在丹麦的海宁市,规模宏大的Gødstrup医疗综合体正在建设中,并将从2020年起为日德兰半岛西部地区提供服务,它的药物残留处理成为关键问题。“我们非常渴望在现在和将来都能提供高质量的饮用水,因此不会让环境中残留有被排放的药物”该市水务公司Herning Vand的首席执行官Niels Møller Jensen强调道。然而,95%的此类残留物是医院外的人群排放的。所以我们必须对市政污水进行处理。Herning Vand和Krüger曾共同努力为这一问题寻找有效的、经济上可行的解决方案。而MBBR(移动床生物膜反应器)技术再一次成为入选的解决方案。“我们发现,大自然比我们想象的要高效得多:通过MBBR技术,我们将能够消除全部市政污水中的药物残留,” Niels Møller Jensen总结道。

这个工艺也可作为“常规”的污水净化程序后水抛光中的后处理步骤。为了处理彻底,例如医院废水(参见上文),系统由六个串联的MBBR反应器组成。后处理装置利用三个技术相同的反应器,辅之以臭氧氧化,将所有目标药物去除至PNEC(预定的无效果浓度)水平。生物处理越有效,需要添加的臭氧就越少——这是一个更昂贵、更耗费能源的工序。实验的结果极具说明性:多达90%的、在市政污水中发现的药物残留物已经被移除。一个充满机会的世界被打开了!

“我们即将启动一个新项目,以便在更大的范围内测试这种纯粹的生物消除技术,” Thomas Møller表示。“由于MBBR技术价格如此低廉,使去除废水中的药物残留具备了成本效益,即使在市政污水处理厂也如此。Krüger公司的技术能够改变游戏规则,使我们能够应对污水中药物污染的挑战。”