Trenutna situacija: Farmaceutska industrija se uglavnom fokusira na hemijsku sintezu farmaceutskih proizvoda, biološke farmaceutske proizvode i proizvode tradicionalne kineske medicine, a proizvodnja ima karakteristike različitih proizvoda, složenih procesa i različitih proizvodnih obima.
Otpadne vode nastale farmaceutskim procesima imaju karakteristike visoke koncentracije zagađivača, složenih sastojaka, slabe biorazgradivosti i visoke biološke toksičnosti.
Otpadne vode iz farmaceutske proizvodnje hemijske sinteze i fermentacije predstavljaju teškoću i ključnu tačku u kontroli zagađenja u farmaceutskoj industriji.
Otpadne vode hemijske sinteze su glavni zagađivač koji se ispušta tokom farmaceutske proizvodnje [2].
Farmaceutske otpadne vode mogu se grubo podijeliti u četiri kategorije [3], tj. otpadne tekućine i matične tekućine u proizvodnom procesu;
Preostala tekućina u oporabljivanju uključuje rastvarač, nuspojavnu tekućinu, nusproizvod itd.
Pomoćna procesna drenaža kao što je rashladna voda itd.
Oprema i otpadne vode za ispiranje tla;
Kućna kanalizacija.
Tehnologija za tretman farmaceutskih intermedijarnih otpadnih voda
S obzirom na karakteristike farmaceutskih intermedijarnih otpadnih voda kao što su visok HPK, visok sadržaj dušika, visok sadržaj fosfora, visok sadržaj soli, duboka hroma, složen sastav i slaba biorazgradivost, uobičajeno korištene metode tretmana uključuju fizičko-hemijski tretman i biohemijski proces tretmana [6].
U zavisnosti od kvaliteta različitih vrsta otpadnih voda, primjenjivat će se i niz metoda, kao što je kombinacija fizičko-hemijskih i bioloških procesa [7].
Slika
1. Tehnologija fizičkog i hemijskog tretmana
Trenutno, glavne fizičke i hemijske metode tretmana otpadnih voda iz farmaceutske proizvodnje uključuju: metodu flotacije gasa, metodu koagulacije i sedimentacije, metodu adsorpcije, metodu reverzne osmoze, metodu spaljivanja i napredni proces oksidacije [8].
Pored toga, metode elektrolize i hemijske taloženja, kao što su FE-C mikroelektroliza i MAP metode taloženja za uklanjanje azota i fosfora, također se često koriste u tretmanu farmaceutskih intermedijarnih otpadnih voda.
1.1 Metoda koagulacije i sedimentacije
Proces koagulacije je proces u kojem se suspendirane čestice i koloidne čestice u vodi dodavanjem hemijskih sredstava pretvaraju u nestabilno stanje, a zatim agregiraju u flokule ili flokule koje se lako odvajaju.
Trenutno se ova tehnologija obično koristi u predtretmanu, međutretmanu i naprednom tretmanu farmaceutskih otpadnih voda [10].
Tehnologija koagulacije i sedimentacije ima prednosti zrele tehnologije, jednostavne opreme, stabilnog rada i praktičnog održavanja.
Međutim, u procesu primjene ove tehnologije nastat će velika količina hemijskog mulja, što će dovesti do niskog pH efluenta i relativno visokog sadržaja soli u otpadnim vodama.
Osim toga, tehnologija koagulacije i sedimentacije ne može efikasno ukloniti rastvorene zagađivače u otpadnim vodama, niti može u potpunosti ukloniti toksične i štetne tragove zagađivača u otpadnim vodama.
1.2 Metoda hemijskog taloženja
Metoda hemijske precipitacije je hemijska metoda za uklanjanje zagađivača iz otpadnih voda hemijskom reakcijom između rastvorljivih hemijskih sredstava i zagađivača u otpadnim vodama, pri čemu se formiraju nerastvorljive soli, hidroksidi ili kompleksni spojevi.
Farmaceutske otpadne vode često sadrže visoku koncentraciju amonijačnog dušika, fosfatnih i sulfatnih iona itd. Za ovu vrstu otpadnih voda, metoda hemijske taloženja se često koristi za fizičku i hemijsku prethodnu obradu kako bi se osiguralo normalno funkcionisanje naknadnog biohemijskog procesa obrade.
Kao tradicionalna tehnologija za prečišćavanje vode, hemijska taloženja se često koristi za omekšavanje otpadnih voda.
Zbog upotrebe visokočistoćih hemijskih sirovina u procesu proizvodnje farmaceutskih međuproizvodnih otpadnih voda, otpadne vode često sadrže visoku koncentraciju amonijačnog dušika i fosfora i drugih zagađivača. Korištenje metode hemijskog taloženja magnezijum amonijum fosfatom može efikasno ukloniti oba zagađivača istovremeno, a generisana taložena magnezijum amonijum fosfatna so se može reciklirati.
Metoda hemijskog taloženja magnezijum amonijum fosfata poznata je i kao struvitna metoda.
U procesu proizvodnje farmaceutskog međuproizvoda, u nekim radionicama se često koristi velika količina sumporne kiseline, a pH ovog dijela otpadnih voda može biti nizak. Kako bi se poboljšala pH vrijednost otpadnih voda i istovremeno uklonili neki sulfatni ioni, često se koristi metoda dodavanja CaO, koja se naziva metoda hemijskog taloženja odsumporavanjem živog kreča.
1.3 adsorpcija
Princip uklanjanja zagađivača iz otpadnih voda adsorpcijskom metodom odnosi se na upotrebu poroznih čvrstih materijala za adsorpciju određenih ili različitih zagađivača u otpadnim vodama, tako da se zagađivači u otpadnim vodama mogu ukloniti ili reciklirati.
Uobičajeno korišteni adsorbenti uključuju leteći pepeo, zguru, aktivni ugalj i adsorpcijsku smolu, među kojima se aktivni ugalj češće koristi.
1.4 plutanje na zraku
Metoda flotacije zrakom je proces prečišćavanja otpadnih voda u kojem se visoko dispergovani mali mjehurići koriste kao nosači za stvaranje adhezije na zagađivače u otpadnim vodama. Budući da je gustoća malih mjehurića koji prianjaju na zagađivače manja od gustoće vode i plutaju na površinu, postiže se odvajanje čvrste i tečne faze ili tečnost-tečnost.
Oblici flotacije zrakom uključuju flotaciju rastvorenim zrakom, aeriranu flotaciju zrakom, elektrolizu flotacije zrakom i hemijsku flotaciju zrakom itd. [18], među kojima je hemijska flotacija zrakom pogodna za tretman otpadnih voda s visokim sadržajem suspendiranih materija.
Metoda flotacije zrakom ima prednosti niskih ulaganja, jednostavnog procesa, praktičnog održavanja i niske potrošnje energije, ali ne može efikasno ukloniti rastvorene zagađivače u otpadnim vodama.
1,5 elektroliza
Elektrolitički proces je korištenje impedantne struje koja proizvodi niz hemijskih reakcija, transformira štetne zagađivače u otpadnim vodama i uklanja ih. Princip reakcije elektrolitičkog procesa odvija se u rastvoru elektrolita putem materijala elektrode i reakcije na elektrodi, stvarajući novi ekološki prihvatljivi kisik i vodik [H], a zagađivači otpadnih voda se uklanjaju redoks reakcijom.
Metoda elektrolize ima visoku efikasnost i jednostavan rad u tretmanu otpadnih voda. Istovremeno, metoda elektrolize može efikasno ukloniti obojene supstance iz otpadnih voda i efikasno poboljšati biorazgradivost otpadnih voda.
Slika
2. Napredna tehnologija oksidacije
Napredna tehnologija oksidacije, kao nova tehnologija za prečišćavanje vode, ima mnoge prednosti, kao što su visoka efikasnost razgradnje zagađivača, temeljitija razgradnja i oksidacija zagađivača i odsustvo sekundarnog zagađenja.
Napredna tehnologija oksidacije, poznata i kao tehnologija duboke oksidacije, je tehnologija fizičkog i hemijskog tretmana koja koristi oksidans, svjetlost, električnu energiju, zvuk, magnetizam i katalizator za generiranje visoko aktivnih slobodnih radikala (kao što je ·OH) radi razgradnje vatrostalnih organskih zagađivača.
U oblasti tretmana farmaceutskih otpadnih voda, napredna tehnologija oksidacije postala je fokus opsežnih istraživanja i pažnje.
Napredna tehnologija oksidacije uglavnom uključuje elektrohemijsku oksidaciju, hemijsku oksidaciju, ultrazvučnu oksidaciju, mokru katalitičku oksidaciju, fotokatalitičku oksidaciju, kompozitnu katalitičku oksidaciju, oksidaciju superkritičnom vodom i naprednu kombinovanu tehnologiju oksidacije.
Metoda hemijske oksidacije je korištenje samih hemijskih sredstava ili pod određenim uslovima sa jakom oksidacijom za oksidaciju organskih zagađivača u otpadnim vodama kako bi se postigao cilj uklanjanja zagađivača, a metode hemijske oksidacije uključuju ozonsku oksidaciju, Fentonovu metodu oksidacije i metodu mokre katalitičke oksidacije.
2.1 Fentonov proces oksidacije
Fentonova metoda oksidacije je vrsta napredne metode oksidacije koja se trenutno široko koristi. Ova metoda koristi željeznu sol (Fe2+ ili Fe3+) kao katalizator za proizvodnju ·OH sa jakom oksidacijom pod uslovom dodavanja H2O2, koji može imati oksidacionu reakciju sa organskim zagađivačima bez selektivnosti kako bi se postigla razgradnja i mineralizacija zagađivača.
Ova metoda ima mnoge prednosti, uključujući brzu reakciju, odsustvo sekundarnog zagađenja i jake oksidacije itd. Fentonova metoda oksidacije se često koristi u tretmanu farmaceutskih otpadnih voda zbog neselektivne reakcije oksidacije u procesu hemijske oksidacije, a metoda može smanjiti toksičnost otpadnih voda i druge karakteristike.
2.2 Metoda elektrohemijske oksidacije
Metoda elektrohemijske oksidacije je korištenje elektrodnih materijala za proizvodnju superoksidnog slobodnog radikala ·O2 i hidroksilnog slobodnog radikala ·OH, koji imaju visoku oksidacionu aktivnost, mogu oksidirati organsku materiju u otpadnim vodama i zatim postići svrhu uklanjanja zagađivača.
Međutim, ova metoda ima karakteristike visoke potrošnje energije i visokih troškova.
2.3 Fotokatalitička oksidacija
Fotokatalitička oksidacija je relativno efikasna tehnologija tretmana u tehnologiji prečišćavanja vode, koja koristi katalitičke materijale (kao što su TiO2, SrO2, WO3, SnO2, itd.) kao katalitičke nosače za provođenje katalitičke oksidacije većine reducirajućih zagađivača u otpadnim vodama, kako bi se postigao cilj uklanjanja zagađivača.
Budući da većina spojeva sadržanih u farmaceutskim otpadnim vodama su polarne supstance s kiselim grupama ili polarne supstance s alkalnim grupama, takve supstance se mogu direktno ili indirektno razgraditi svjetlošću.
2.4 Superkritična oksidacija vode
Superkritična oksidacija vode (SCWO) je vrsta tehnologije obrade vode koja koristi vodu kao medij i koristi posebne karakteristike vode u superkritičnom stanju kako bi poboljšala brzinu reakcije i ostvarila potpunu oksidaciju organske materije.
2.5 Napredna tehnologija kombinovane oksidacije
Svaka napredna tehnologija oksidacije ima svoja ograničenja. Kako bi se poboljšala efikasnost prečišćavanja otpadnih voda, niz naprednih tehnologija oksidacije se grupiše zajedno, formirajući kombinaciju naprednih tehnologija oksidacije ili jednu naprednu tehnologiju oksidacije kombinovanu s drugim tehnologijama u novu tehnologiju kako bi se poboljšala sposobnost oksidacije i efekat prečišćavanja, te kako bi se zadovoljile promjene kvaliteta vode u tretmanu farmaceutskih otpadnih voda veće klase.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, ultrazvučna fotokataliza, fotokataliza aktivnim ugljem, mikrovalna fotokataliza i fotokataliza, itd. Trenutno su najčešće proučavane tehnologije kombinovanja ozona [36]:
Proces ozoniranja aktivnim ugljem, O3-H2O2 i UV-O3, od efekta tretmana vatrostalnih otpadnih voda i inženjerske primjene, O3-H2O2 i UV-O3 imaju veći razvojni potencijal.
Uobičajeni Fentonov kombinirani proces uključuje Fentonovu metodu mikroelektrolize, metodu željeznih piljevina H2O2, fotohemijsku Fentonovu metodu (kao što su solarna Fentonova metoda, UV-Fentonova metoda itd.), ali se široko koristi električna Fentonova metoda.
Slika
3. Tehnologija biohemijskog tretmana
Tehnologija biohemijskog tretmana je glavna tehnologija u tretmanu otpadnih voda, koja kroz rast mikroba, metabolizam, reprodukciju i druge procese razgrađuje organsku materiju u otpadnim vodama, dobija potrebnu energiju i postiže cilj uklanjanja organske materije.
3.1 Tehnologija anaerobnog biološkog tretmana
Tehnologija anaerobnog biološkog tretmana je u odsustvu molekularnog kisika u okruženju, korištenjem metabolizma anaerobnih bakterija, kroz proces hidrolitičke acidifikacije, proizvodnje vodika, sirćetne kiseline i metana i drugih procesa za pretvaranje makromolekula, teško razgradivih organskih materija u CH4, CO2, H2O i organske materije malih molekula.
Sintetičke farmaceutske otpadne vode često sadrže veliki broj cikličkih refraktornih organskih supstanci koje aerobne bakterije ne mogu direktno razgraditi i iskoristiti, pa je trenutna anaerobna tehnologija tretmana postala glavno sredstvo u oblasti tretmana farmaceutskih otpadnih voda u zemlji i inostranstvu [43].
Tehnologija anaerobnog biološkog tretmana ima mnoge prednosti: proces rada anaerobnog reaktora ne zahtijeva aeraciju, potrošnja energije je niska;
Organsko opterećenje anaerobne dolazne vode je uglavnom visoko.
Niske potrebe za hranjivim tvarima;
Prinos mulja iz anaerobnog reaktora je nizak, a mulj se lako dehidrira.
Metan proizveden u anaerobnom procesu može se reciklirati kao energija.
Međutim, anaerobni efluent ne može se ispustiti do standarda i potrebno ga je dodatno tretirati kombinovanjem s drugim procesima. Međutim, tehnologija anaerobnog biološkog tretmana je osjetljiva na pH vrijednost, temperaturu i druge faktore. Ako je fluktuacija velika, anaerobna reakcija će biti direktno pogođena, a time i kvalitet efluenta.
3.2 Tehnologija aerobnog biološkog tretmana
Tehnologija aerobnog biološkog tretmana je tehnologija biološkog tretmana koja koristi oksidativnu razgradnju i sintezu asimilacije aerobnih bakterija za uklanjanje degradirane organske materije. Tokom rasta i metabolizma aerobnih organizama, vrši se veliki broj reprodukcija, što će generirati novi aktivni mulj. Višak aktivnog mulja će se ispuštati u obliku rezidualnog mulja, a otpadna voda će se istovremeno prečišćavati.

MIT –IVY Hemijska industrija sa4 fabrike19 godina， bojeSrednji nivos & farmaceutski međuproizvodi &fine i specijalne hemikalije .TEL (WhatsApp): 008613805212761 Atena