發(fā)酵工程制藥是將人工培養(yǎng)的微生物在體內特定酶系的作用下，利用高度復雜的生物化學反應過程來合成特定的藥物，隨著國內外市場加大對發(fā)酵類藥物的需求量，發(fā)酵制藥工業(yè)已經成為國內醫(yī)藥行業(yè)中增長速度最快的領域。發(fā)酵類藥物生產階段的原材料投入量很大，且產出比相對較小，發(fā)酵制藥廢水一般都是以間歇排放的形式為主，并且發(fā)酵制藥廢水具有顏色深、可生化性差等特點，其作為社會各領域公認的最難治理工業(yè)廢水之一，利用三維電解可以實現(xiàn)對發(fā)酵制藥廢水的脫色處理。

一、發(fā)酵制藥廢水的三維電解處理機制

三維電解處理主要是電化學處理綜合多種去除機理的方式，利用電極反應可以破壞掉發(fā)酵制藥廢水中分子的穩(wěn)定性，使環(huán)狀分子開環(huán)、大分子斷鏈，并且在廢水在電解過程中可以產生物質絮凝或沉淀，這樣便可以實現(xiàn)對發(fā)酵制藥廢水進行凈化脫色的處理效果。三維電解是由上世紀60年代末期提出的一種廢水處理機制，在傳統(tǒng)的二維電解槽電極間裝填粒狀或其他碎屑狀的工作電極材料，確保新添加的工作電極表面是帶電工作的，這樣便可以使其形成一個新的電極，這個電極的表面可以通過電化學反應來對廢水中的污染物進行處理。三維電極法在對發(fā)酵制藥廢水進行處理過程中，其一般不使用或使用少量的化學藥品，并且該種處理機制在運行中具有占地面積小、處理效率高、無二次污染等特點。三維電解處理發(fā)酵制藥廢水在本質上是一個動態(tài)過程，活性炭碳粒要具備大比表面積和良好的電導體，在直流電場中碳粒因自身帶電可以形成相對微笑的電解槽，當電解反應器外加電壓達到發(fā)酵制藥廢水中污染物分解電壓的時候，便可以發(fā)生電解反應來去除發(fā)酵制藥廢水中的污染物，三維電解便是利用這種機制來對發(fā)酵制藥廢水進行脫色處理，同時也可以降低發(fā)酵制藥廢水中的COD。

二、三維電解處理發(fā)酵制藥廢水的方案設計

1.裝置方案設計:
如圖1所示，電解槽反應器在設計過程中主要由有機玻璃板粘合制作而成，裝置的尺寸可以根據(jù)實際需求來對其進行調整，電解槽反應器底部需要安裝有均勻分布的多孔布氣板，一般需要將布氣孔的標準控制為直徑1mm左右，利用布氣板下的多孔布氣軟管來通入壓縮空氣。電解槽反應器中的陽極主要以不銹鋼板為主要材料，反應器中的陰極主要以石墨板為主要材料，電極板在運行中有效工作面積通過水位需要控制在50cm2左右，在反應器具體運行狀態(tài)下可以根據(jù)裝置大小來利用兩組電極對其進行反應。在設計過程中主要選用了無隔膜的電解槽，整個處理裝置中的第三極材料主要采用規(guī)格為10目的活性炭顆粒，在電解槽反應器運行過程中需要將第三極放置于電極板之間，整個裝置開始運行時需要利用稀硫酸來對第三極的表面進行活化處理，在對發(fā)酵制藥廢水進行處理的時候需要利用震蕩吸附的方式來去除其吸附能力。

2.裝置處理發(fā)酵制藥廢水效果分析:在上述裝置投入使用前來進行預備試驗，將整個試驗的初始反應條件設計為pH為5、電解時間為30min、活性炭加入量為10g/L，在裝置運行過程中將電流密度進行改變，所改變的電流密度一般需要控制在10mA/cm2、20 mA/cm2、30 mA/cm2、40 mA/cm2、50 mA/cm2、60 mA/cm2，試驗過程中將固定電極板的間距控制為3cm，在試驗中對不同電流密度下對發(fā)酵制藥廢水的污染物去除率變化情況進行測量。該裝置在運行過程中不斷增加電流密度可以提高污染物的去除率，當粒子上的電壓處于小于分解電壓的時候不會產生反應電流，而這個階段的發(fā)酵制藥廢水污染物去除率相對較小，但是將裝置的電流密度提升到40 mA/cm2的時候反應電流便會通過第三極，而在這個階段廢水中COD的去除率有了很大提升。將裝置中的電流密度提升到60 mA/cm2的時候發(fā)酵制藥廢水的污染物去除率沒有發(fā)生明顯變化，這是因為活性炭電極上電流密度過大則會發(fā)生一些副反應。

三、結語

綜上所述，通過試驗證明了所設計的三維電解處理發(fā)酵制藥廢水的優(yōu)秀效果，尤其是三維電解處理發(fā)酵制藥廢水中具備十分有效的脫色作用，確保發(fā)酵制藥廢水通過三維電解處理可以達到排放標準。