Otpadne vode farmaceutske industrije uglavnom uključuju otpadne vode iz proizvodnje antibiotika i otpadne vode iz proizvodnje sintetičkih lijekova. Otpadne vode farmaceutske industrije uglavnom uključuju četiri kategorije: otpadne vode iz proizvodnje antibiotika, otpadne vode iz proizvodnje sintetičkih lijekova, otpadne vode iz proizvodnje kineskih patentnih lijekova, vode za pranje i otpadne vode iz različitih procesa pripreme. Otpadne vode karakterizira složen sastav, visok organski sadržaj, visoka toksičnost, tamna boja, visok sadržaj soli, posebno loša biokemijska svojstva i povremeno ispuštanje. To su industrijske otpadne vode koje je teško pročistiti. Razvojem farmaceutske industrije moje zemlje, farmaceutske otpadne vode postupno su postale jedan od važnih izvora onečišćenja.
1. Metoda obrade farmaceutskih otpadnih voda
Metode obrade farmaceutskih otpadnih voda mogu se sažeti kao: fizikalno-kemijska obrada, kemijska obrada, biokemijska obrada i kombinirana obrada različitih metoda, pri čemu svaka metoda obrade ima svoje prednosti i nedostatke.
Fizikalna i kemijska obrada
Prema karakteristikama kvalitete vode farmaceutskih otpadnih voda, fizikalno-kemijska obrada mora se koristiti kao predobrada ili naknadna obrada za biokemijsku obradu. Trenutno korištene fizikalno-kemijske metode obrade uglavnom uključuju koagulaciju, flotaciju zrakom, adsorpciju, uklanjanje amonijaka, elektrolizu, ionsku izmjenu i membransko odvajanje.
zgrušavanje
Ova tehnologija je metoda obrade vode koja se široko koristi u zemlji i inozemstvu. Široko se koristi u predobradi i naknadnoj obradi medicinskih otpadnih voda, poput aluminijevog sulfata i poliferi sulfata u otpadnim vodama tradicionalne kineske medicine. Ključ učinkovite obrade koagulacijom je pravilan odabir i dodavanje koagulanata s izvrsnim performansama. Posljednjih godina smjer razvoja koagulanata promijenio se od niskomolekularnih do visokomolekularnih polimera, te od jednokomponentne do kompozitne funkcionalizacije [3]. Liu Minghua i suradnici [4] obradili su KPK, SS i kromatičnost otpadne tekućine s pH vrijednošću 6,5 i dozom flokulanta od 300 mg/L visokoučinkovitim kompozitnim flokulantom F-1. Stope uklanjanja bile su 69,7%, 96,4% i 87,5%.
plutanje na zraku
Zračna flotacija općenito uključuje različite oblike kao što su aeracijska zračna flotacija, flotacija otopljenim zrakom, kemijska zračna flotacija i elektrolitička zračna flotacija. Farmaceutska tvornica Xinchang koristi CAF vrtložni uređaj za zračnu flotaciju za predobradu farmaceutskih otpadnih voda. Prosječna stopa uklanjanja KPK je oko 25% s odgovarajućim kemikalijama.
metoda adsorpcije
Uobičajeno korišteni adsorbenti su aktivni ugljen, aktivni ugljen, huminska kiselina, adsorpcijska smola itd. Farmaceutska tvornica Wuhan Jianmin koristi adsorpciju ugljenog pepela - sekundarni aerobni biološki proces obrade za obradu otpadnih voda. Rezultati su pokazali da je stopa uklanjanja KPK adsorpcijskom predobradom bila 41,1%, a omjer BPK5/KPK je poboljšan.
Membransko odvajanje
Membranske tehnologije uključuju reverznu osmozu, nanofiltraciju i vlaknaste membrane za oporavak korisnih materijala i smanjenje ukupnih organskih emisija. Glavne značajke ove tehnologije su jednostavna oprema, praktično rukovanje, bez promjene faze i kemijskih promjena, visoka učinkovitost obrade i ušteda energije. Juanna i suradnici koristili su nanofiltracijske membrane za odvajanje otpadnih voda s cinamicinom. Utvrđeno je da je inhibitorni učinak linkomicina na mikroorganizme u otpadnim vodama smanjen, a cinamicin je oporavljen.
elektroliza
Metoda ima prednosti visoke učinkovitosti, jednostavnog rada i slično, a učinak elektrolitičke dekolorizacije je dobar. Li Ying [8] proveo je elektrolitičku prethodnu obradu supernatanata riboflavina, a stope uklanjanja COD, SS i kroma dosegle su 71%, 83% i 67%.
kemijski tretman
Kada se koriste kemijske metode, prekomjerna upotreba određenih reagensa vjerojatno će uzrokovati sekundarno onečišćenje vodnih tijela. Stoga bi prije projektiranja trebalo provesti relevantna eksperimentalna istraživanja. Kemijske metode uključuju metodu željezo-ugljik, kemijsku redoks metodu (Fentonov reagens, H2O2, O3), tehnologiju duboke oksidacije itd.
Metoda željeznog ugljika
Industrijski rad pokazuje da korištenje Fe-C kao koraka predobrade farmaceutskih otpadnih voda može uvelike poboljšati biorazgradivost efluenta. Lou Maoxing koristi kombinirani tretman željezom-mikro-elektrolizom-anaerobno-aerobno-zračnom flotacijom za obradu otpadnih voda farmaceutskih međuprodukata poput eritromicina i ciprofloksacina. Stopa uklanjanja KPK nakon obrade željezom i ugljikom iznosila je 20%, a konačni efluent u skladu je s nacionalnim prvoklasnim standardom „Integriranog standarda ispuštanja otpadnih voda“ (GB8978-1996).
Obrada Fentonovim reagensom
Kombinacija željezne soli i H2O2 naziva se Fentonov reagens, koji može učinkovito ukloniti vatrostalnu organsku tvar koja se ne može ukloniti tradicionalnom tehnologijom pročišćavanja otpadnih voda. Produbljivanjem istraživanja, u Fentonov reagens uvedeni su ultraljubičasto svjetlo (UV), oksalat (C2O42-) itd., što je uvelike poboljšalo sposobnost oksidacije. Korištenjem TiO2 kao katalizatora i niskotlačne živine lampe od 9 W kao izvora svjetlosti, farmaceutska otpadna voda obrađena je Fentonovim reagensom, stopa obezbojenja bila je 100%, stopa uklanjanja COD bila je 92,3%, a nitrobenzenski spoj smanjio se s 8,05 mg/L na 0,41 mg/L.
Oksidacija
Metoda može poboljšati biorazgradivost otpadnih voda i imati bolju stopu uklanjanja KPK. Na primjer, tri antibiotske otpadne vode, poput Balcioglua, tretirane su ozonskom oksidacijom. Rezultati su pokazali da ozoniranje otpadnih voda ne samo da je povećalo omjer BPK5/KPK, već je i stopa uklanjanja KPK bila iznad 75%.
Tehnologija oksidacije
Također poznata kao napredna oksidacijska tehnologija, objedinjuje najnovije rezultate istraživanja moderne svjetlosti, elektriciteta, zvuka, magnetizma, materijala i drugih sličnih disciplina, uključujući elektrokemijsku oksidaciju, mokru oksidaciju, superkritičnu oksidaciju vode, fotokatalitičku oksidaciju i ultrazvučnu degradaciju. Među njima, tehnologija ultraljubičaste fotokatalitičke oksidacije ima prednosti novosti, visoke učinkovitosti i nedostatka selektivnosti prema otpadnim vodama, te je posebno prikladna za degradaciju nezasićenih ugljikovodika. U usporedbi s metodama obrade poput ultraljubičastih zraka, zagrijavanja i tlaka, ultrazvučna obrada organske tvari je izravnija i zahtijeva manje opreme. Kao nova vrsta obrade, sve se više pažnje posvećuje. Xiao Guangquan i suradnici [13] koristili su ultrazvučno-aerobnu biološku kontaktnu metodu za obradu farmaceutskih otpadnih voda. Ultrazvučna obrada provedena je 60 sekundi, a snaga je bila 200 W, a ukupna stopa uklanjanja KPK otpadnih voda bila je 96%.
Biokemijski tretman
Tehnologija biokemijske obrade široko je korištena tehnologija za obradu farmaceutskih otpadnih voda, uključujući aerobno-biološko metodu, anaerobno-biološko metodu i kombiniranu aerobno-anaerobnu metodu.
Aerobno-biološki tretman
Budući da je većina farmaceutskih otpadnih voda visokokoncentrirana organska otpadna voda, općenito je potrebno razrijediti osnovnu otopinu tijekom aerobne biološke obrade. Stoga je potrošnja energije velika, otpadne vode se mogu biokemijski obraditi i teško ih je izravno ispustiti do standarda nakon biokemijske obrade. Stoga se koristi samo aerobna metoda. Dostupno je malo tretmana i potrebna je opća prethodna obrada. Uobičajeno korištene metode aerobne biološke obrade uključuju metodu aktivnog mulja, metodu dubokog prozračivanja, metodu adsorpcijske biodegradacije (AB metoda), metodu kontaktne oksidacije, metodu sekvenciranja šaržnog aktivnog mulja (SBR metoda), metodu cirkulacijskog aktivnog mulja itd. (CASS metoda) i tako dalje.
Metoda aeracije dubokog bunara
Dubinska aeracija bunara je sustav s aktivnim muljem velike brzine. Metoda ima visoku stopu iskorištenja kisika, malu površinu poda, dobar učinak obrade, niska ulaganja, niske operativne troškove, bez nakupljanja mulja i manju proizvodnju mulja. Osim toga, ima dobar učinak toplinske izolacije, a na obradu ne utječu klimatski uvjeti, što može osigurati učinak zimske obrade otpadnih voda u sjevernim regijama. Nakon što je organska otpadna voda visoke koncentracije iz tvornice lijekova na sjeveroistoku biokemijski obrađena u spremniku za dubinsku aeraciju, stopa uklanjanja KPK dosegla je 92,7%. Može se vidjeti da je učinkovitost obrade vrlo visoka, što je izuzetno korisno za sljedeću obradu. igraju odlučujuću ulogu.
AB metoda
AB metoda je metoda aktivnog mulja s ultra visokim opterećenjem. Brzina uklanjanja BOD5, COD, SS, fosfora i amonijačnog dušika AB postupkom općenito je veća od one kod konvencionalnog postupka aktivnog mulja. Njegove izvanredne prednosti su veliko opterećenje A sekcije, snažan kapacitet otpornosti na udarce i veliki puferski učinak na pH vrijednost i otrovne tvari. Posebno je prikladna za obradu otpadnih voda s visokom koncentracijom i velikim promjenama u kvaliteti i količini vode. Metoda Yang Junshija i suradnika koristi hidrolizu zakiseljavanja-AB biološku metodu za obradu antibiotskih otpadnih voda, koja ima kratak tijek procesa, uštedu energije, a troškovi obrade su niži od kemijske flokulacije-biološke metode obrade sličnih otpadnih voda.
biološka kontaktna oksidacija
Ova tehnologija kombinira prednosti metode aktivnog mulja i metode biofilma te ima prednosti velikog volumenskog opterećenja, niske proizvodnje mulja, jake otpornosti na udarce, stabilnog rada procesa i praktičnog upravljanja. Mnogi projekti usvajaju dvostupanjsku metodu s ciljem domestikacije dominantnih sojeva u različitim fazama, davanja punog prostora sinergijskom učinku između različitih mikrobnih populacija te poboljšanja biokemijskih učinaka i otpornosti na udarce. U inženjerstvu se anaerobna digestija i zakiseljavanje često koriste kao korak predobrade, a proces kontaktne oksidacije koristi se za obradu farmaceutskih otpadnih voda. Harbin North Pharmaceutical Factory usvaja hidrolizu zakiseljavanja - dvostupanjski biološki proces kontaktne oksidacije za obradu farmaceutskih otpadnih voda. Rezultati rada pokazuju da je učinak obrade stabilan i da je kombinacija procesa razumna. S postupnim sazrijevanjem procesne tehnologije, područja primjene također su opsežnija.
SBR metoda
SBR metoda ima prednosti jake otpornosti na udarna opterećenja, visoke aktivnosti mulja, jednostavne strukture, nema potrebe za povratnim tokom, fleksibilnog rada, malog prostora, niskih ulaganja, stabilnog rada, visoke brzine uklanjanja supstrata te dobre denitrifikacije i uklanjanja fosfora. . Fluktuirajuće otpadne vode. Eksperimenti na obradi farmaceutskih otpadnih voda SBR postupkom pokazuju da vrijeme aeracije ima veliki utjecaj na učinak obrade procesa; postavljanje anoksičnih sekcija, posebno ponovljeni dizajn anaerobnih i aerobnih, može značajno poboljšati učinak obrade; poboljšana obrada PAC-a SBR postupkom može značajno poboljšati učinak uklanjanja sustava. Posljednjih godina postupak je postao sve savršeniji i široko se koristi u obradi farmaceutskih otpadnih voda.
Anaerobno biološko pročišćavanje
Trenutno se obrada visokokoncentriranih organskih otpadnih voda u zemlji i inozemstvu uglavnom temelji na anaerobnoj metodi, ali je KPK efluenta i dalje relativno visok nakon obrade odvojenom anaerobnom metodom, te je općenito potrebna naknadna obrada (poput aerobne biološke obrade). Trenutno je i dalje potrebno ojačati razvoj i projektiranje visokoučinkovitih anaerobnih reaktora te dubinska istraživanja radnih uvjeta. Najuspješnije primjene u obradi farmaceutskih otpadnih voda su uzlazni anaerobni muljni sloj (UASB), anaerobni kompozitni sloj (UBF), anaerobni pregradni reaktor (ABR), hidroliza itd.
Zakon UASB-a
UASB reaktor ima prednosti visoke učinkovitosti anaerobne digestije, jednostavne strukture, kratkog hidrauličkog vremena zadržavanja i nema potrebe za zasebnim uređajem za vraćanje mulja. Kada se UASB koristi u obradi kanamicina, klorina, VC, SD, glukoze i drugih otpadnih voda iz farmaceutske proizvodnje, sadržaj SS obično nije previsok kako bi se osigurala stopa uklanjanja KPK iznad 85% do 90%. Stopa uklanjanja KPK dvostupanjske serije UASB može doseći više od 90%.
UBF metoda
Buy Wenning i dr. Proveden je usporedni test na UASB-u i UBF-u. Rezultati pokazuju da UBF ima karakteristike dobrog prijenosa mase i učinka odvajanja, različite biomase i biološke vrste, visoke učinkovitosti obrade i snažne radne stabilnosti. Bioreaktor s kisikom.
Hidroliza i zakiseljavanje
Spremnik za hidrolizu naziva se hidrolizirani uzvodni muljni sloj (HUSB) i modificirani je UASB. U usporedbi s anaerobnim spremnikom s punim procesom, spremnik za hidrolizu ima sljedeće prednosti: nema potrebe za brtvljenjem, nema miješanja, nema trofaznog separatora, što smanjuje troškove i olakšava održavanje; može razgraditi makromolekule i bionerazgradive organske tvari u otpadnim vodama na male molekule. Lako biorazgradiva organska tvar poboljšava biorazgradivost sirove vode; reakcija je brza, volumen spremnika je mali, investicija u kapitalnu izgradnju je mala, a volumen mulja je smanjen. Posljednjih godina, hidroliza-aerobni proces široko se koristi u obradi farmaceutskih otpadnih voda. Na primjer, biofarmaceutska tvornica koristi hidrolitičko zakiseljavanje - dvostupanjski biološki kontaktni oksidacijski proces za obradu farmaceutskih otpadnih voda. Rad je stabilan, a učinak uklanjanja organske tvari je izvanredan. Stope uklanjanja KPK, BPK5 SS i SS bile su 90,7%, 92,4% i 87,6%.
Kombinirani anaerobno-aerobni postupak obrade
Budući da aerobna ili anaerobna obrada sama po sebi ne mogu zadovoljiti zahtjeve, kombinirani procesi poput anaerobno-aerobne, hidrolitičke acidifikacije-aerobne obrade poboljšavaju biorazgradivost, otpornost na udarce, investicijske troškove i učinak obrade otpadnih voda. Široko se koristi u inženjerskoj praksi zbog učinkovitosti jedne metode obrade. Na primjer, farmaceutska tvornica koristi anaerobno-aerobni proces za obradu farmaceutskih otpadnih voda, stopa uklanjanja BPK5 je 98%, stopa uklanjanja KPK je 95%, a učinak obrade je stabilan. Proces mikroelektrolize-anaerobne hidrolize-acidifikacije-SBR koristi se za obradu kemijski sintetičkih farmaceutskih otpadnih voda. Rezultati pokazuju da cijeli niz procesa ima snažnu otpornost na udarce na promjene u kvaliteti i količini otpadnih voda, a stopa uklanjanja KPK može doseći 86% do 92%, što je idealan izbor procesa za obradu farmaceutskih otpadnih voda. – Katalitička oksidacija – Kontaktna oksidacija. Kada je KPK ulaza oko 12 000 mg/L, KPK efluenta je manji od 300 mg/L; Stopa uklanjanja KPK u biološki refraktornim farmaceutskim otpadnim vodama obrađenim metodom biofilma i SBR-a može doseći 87,5% do 98,31%, što je znatno više od učinka jednokratne upotrebe metode biofilma i SBR metode.
Osim toga, s kontinuiranim razvojem membranske tehnologije, istraživanje primjene membranskog bioreaktora (MBR) u obradi farmaceutskih otpadnih voda postupno se produbljuje. MBR kombinira karakteristike tehnologije membranske separacije i biološke obrade te ima prednosti velikog volumskog opterećenja, jake otpornosti na udarce, malog otiska i manjeg zaostalog mulja. Anaerobni membranski bioreaktorski proces korišten je za obradu farmaceutskih otpadnih voda kiselog klorida s KPK od 25 000 mg/L. Brzina uklanjanja KPK sustava ostaje iznad 90%. Po prvi put korištena je sposobnost obveznih bakterija da razgrade specifične organske tvari. Ekstraktivni membranski bioreaktori koriste se za obradu industrijskih otpadnih voda koje sadrže 3,4-dikloroanilin. HRT je bio 2 sata, brzina uklanjanja dosegla je 99% i postignut je idealan učinak obrade. Unatoč problemu onečišćenja membrane, s kontinuiranim razvojem membranske tehnologije, MBR će se sve šire koristiti u području obrade farmaceutskih otpadnih voda.
2. Proces obrade i odabir farmaceutskih otpadnih voda
Karakteristike kvalitete farmaceutskih otpadnih voda onemogućuju da se većina farmaceutskih otpadnih voda podvrgne samo biokemijskom tretmanu, stoga se prije biokemijske obrade mora provesti potrebna predobrada. Općenito, treba postaviti regulacijski spremnik za podešavanje kvalitete vode i pH vrijednosti, a fizikalno-kemijska ili kemijska metoda treba se koristiti kao proces predobrade prema stvarnoj situaciji kako bi se smanjili SS, slanost i dio KPK u vodi, smanjile biološki inhibitorne tvari u otpadnim vodama i poboljšala razgradivost otpadnih voda kako bi se olakšala naknadna biokemijska obrada otpadnih voda.
Prethodno obrađena otpadna voda može se obraditi anaerobnim i aerobnim procesima prema karakteristikama kvalitete vode. Ako su zahtjevi za otpadnom vodom visoki, aerobni proces obrade treba nastaviti nakon aerobnog procesa obrade. Odabir specifičnog procesa treba sveobuhvatno uzeti u obzir čimbenike kao što su priroda otpadne vode, učinak obrade procesa, ulaganje u infrastrukturu te rad i održavanje kako bi tehnologija bila izvediva i ekonomična. Cijeli procesni put je kombinirani proces prethodne obrade-anaerobno-aerobno-(naknadna obrada). Kombinirani proces hidrolize, adsorpcije, kontaktne oksidacije i filtracije koristi se za obradu sveobuhvatnih farmaceutskih otpadnih voda koje sadrže umjetni inzulin.
3. Recikliranje i korištenje korisnih tvari u farmaceutskim otpadnim vodama
Promicati čistu proizvodnju u farmaceutskoj industriji, poboljšati stopu iskorištenja sirovina, sveobuhvatnu stopu oporabe međuproizvoda i nusproizvoda te smanjiti ili ukloniti onečišćenje u proizvodnom procesu kroz tehnološku transformaciju. Zbog specifičnosti nekih farmaceutskih proizvodnih procesa, otpadne vode sadrže veliku količinu reciklabilnih materijala. Za obradu takvih farmaceutskih otpadnih voda, prvi korak je jačanje oporabe materijala i sveobuhvatne upotrebe. Za farmaceutske međuproizvodne otpadne vode s udjelom amonijeve soli od čak 5% do 10%, koristi se fiksni film za brisanje za isparavanje, koncentraciju i kristalizaciju kako bi se oporavili (NH4)2SO4 i NH4NO3 s masenim udjelom od oko 30%. Koristi se kao gnojivo ili se ponovno koristi. Ekonomske koristi su očite; visokotehnološka farmaceutska tvrtka koristi metodu pročišćavanja za obradu proizvodnih otpadnih voda s izuzetno visokim udjelom formaldehida. Nakon što se formaldehid oporavi, može se formulirati u formalin reagens ili spaliti kao izvor topline u kotlu. Oporavom formaldehida može se ostvariti održivo korištenje resursa, a investicijski trošak stanice za obradu može se povratiti u roku od 4 do 5 godina, ostvarujući ujedinjenje ekoloških i ekonomskih koristi. Međutim, sastav općih farmaceutskih otpadnih voda je složen, teško ih je reciklirati, proces oporabe je kompliciran, a troškovi visoki. Stoga je napredna i učinkovita sveobuhvatna tehnologija pročišćavanja otpadnih voda ključna za potpuno rješavanje problema kanalizacije.
4 Zaključak
Postoje mnoga izvješća o obradi farmaceutskih otpadnih voda. Međutim, zbog raznolikosti sirovina i procesa u farmaceutskoj industriji, kvaliteta otpadnih voda uvelike varira. Stoga ne postoji zrela i ujednačena metoda obrade farmaceutskih otpadnih voda. Koji procesni put odabrati ovisi o prirodi otpadnih voda. Prema karakteristikama otpadnih voda, predobrada je općenito potrebna kako bi se poboljšala biorazgradivost otpadnih voda, u početku uklonile onečišćujuće tvari, a zatim kombinirala s biokemijskom obradom. Trenutno je razvoj ekonomičnog i učinkovitog kompozitnog uređaja za obradu vode hitan problem koji treba riješiti.
TvornicaKineska kemijska tvrtkaAnionski PAM poliakrilamidni kationski polimerni flokulant, hitosan, hitosan u prahu, sredstvo za obradu vode, sredstvo za uklanjanje boje vode, dadmac, dialil dimetil amonijev klorid, dicijandiamid, dcda, sredstvo protiv pjenjenja, sredstvo protiv pjenjenja, pac, polialuminijev klorid, polialuminij, polielektrolit, pam, poliakrilamid, polydadmac, pdadmac, poliamin. Ne samo da našim kupcima pružamo visoku kvalitetu, već je, što je još važnije, naš najbolji dobavljač uz konkurentnu cijenu.
ODM tvornica Kina PAM, anionski poliakrilamid, HPAM, PHPA, Naša tvrtka radi po principu "temeljeno na integritetu, stvorena suradnja, orijentirano na ljude, suradnja u kojoj svi dobivaju". Nadamo se da možemo imati prijateljski odnos s poslovnim ljudima iz cijelog svijeta.
Izvadak iz Baidua.
Vrijeme objave: 15. kolovoza 2022.