Obecna sytuacja: przemysł farmaceutyczny koncentruje się głównie na syntezie chemicznej, farmaceutyce biologicznej i farmacji tradycyjnej medycyny chińskiej, a produkcja charakteryzuje się różnorodnością produktów, złożonymi procesami i różną skalą produkcji.
Ścieki powstające w procesie farmaceutycznym charakteryzują się wysokim stężeniem substancji zanieczyszczających, złożonymi składnikami, słabą biodegradowalnością i wysoką toksycznością biologiczną.
Synteza chemiczna i fermentacja Ścieki z produkcji farmaceutycznej stanowią trudność i kluczowy punkt w kontroli zanieczyszczeń przemysłu farmaceutycznego.
Główną substancją zanieczyszczającą odprowadzaną podczas produkcji farmaceutycznej są ścieki pochodzące z syntez chemicznych [2].
Ścieki farmaceutyczne można z grubsza podzielić na cztery kategorie [3], tj. ciecz odpadowa i ciecz macierzysta powstająca w procesie produkcyjnym;
Pozostała ciecz po odzyskiwaniu obejmuje rozpuszczalnik, ciecz wstępną, produkt uboczny itp.
Pomocniczy drenaż procesowy, taki jak woda chłodząca itp.
Sprzęt i ścieki do spłukiwania gruntu;
Ścieki domowe.
Technologia oczyszczania półproduktów farmaceutycznych
Ze względu na cechy ścieków pośrednich farmaceutycznych, takie jak wysoki ChZT, wysoki poziom azotu, wysoki poziom fosforu, wysoka zawartość soli, głęboka barwa, złożony skład i słaba biodegradowalność, powszechnie stosowane metody oczyszczania obejmują oczyszczanie fizykochemiczne i proces oczyszczania biochemicznego [6].
W zależności od różnych typów jakości ścieków, zastosowany zostanie również szereg metod, takich jak połączenie procesu fizykochemicznego i procesu biologicznego [7].
Obraz
1. Technologia obróbki fizycznej i chemicznej
Obecnie do głównych metod fizycznego i chemicznego oczyszczania ścieków produkcyjnych farmaceutycznych zalicza się: metodę flotacji gazów, metodę sedymentacji koagulacyjnej, metodę adsorpcji, metodę odwróconej osmozy, metodę spalania oraz proces zaawansowanego utleniania [8].
Ponadto w oczyszczaniu pośrednich ścieków farmaceutycznych powszechnie stosuje się elektrolizę i metody wytrącania chemicznego, takie jak mikroelektroliza FE-C i metody wytrącania MAP w celu usuwania azotu i fosforu.
1.1 Metoda koagulacji i sedymentacji
Proces koagulacji to proces, w którym cząstki zawieszone i cząstki koloidalne w wodzie przekształcane są w stan niestabilny poprzez dodanie środków chemicznych, a następnie agregowane w kłaczki lub kłaczki łatwe do rozdzielenia.
Obecnie technologię tę stosuje się najczęściej w oczyszczaniu wstępnym, pośrednim i zaawansowanym ścieków farmaceutycznych [10].
Technologia koagulacji i sedymentacji ma zalety dojrzałej technologii, prostego sprzętu, stabilnej pracy i wygodnej konserwacji.
Jednakże w procesie stosowania tej technologii powstanie duża ilość osadów chemicznych, co będzie skutkować niskim pH ścieków i stosunkowo wysoką zawartością soli w ściekach.
Ponadto technologia koagulacji i sedymentacji nie jest w stanie skutecznie usunąć rozpuszczonych zanieczyszczeń w ściekach ani całkowicie usunąć toksycznych i szkodliwych śladowych zanieczyszczeń ze ścieków.
1.2 Metoda strącania chemicznego
Metoda wytrącania chemicznego to chemiczna metoda usuwania zanieczyszczeń ze ścieków w drodze reakcji chemicznej pomiędzy rozpuszczalnymi środkami chemicznymi a substancjami zanieczyszczającymi w ściekach, w wyniku czego powstają nierozpuszczalne sole, wodorotlenki lub związki złożone.
Ścieki pośrednie farmaceutyczne często zawierają wysokie stężenie azotu amonowego, jonów fosforanowych i siarczanowych itp. W przypadku tego rodzaju ścieków często stosuje się metodę chemicznego wytrącania do wstępnej obróbki fizycznej i chemicznej, aby zapewnić normalne działanie późniejszego procesu oczyszczania biochemicznego.
Jako tradycyjna technologia uzdatniania wody, do zmiękczania ścieków często stosuje się strącanie chemiczne.
Ze względu na zastosowanie surowców chemicznych o wysokiej czystości w procesie produkcji pośrednich ścieków farmaceutycznych, ścieki często zawierają wysokie stężenie azotu amonowego i fosforu oraz innych substancji zanieczyszczających, a zastosowanie metody chemicznego wytrącania fosforanem amonowo-magnezowym może skutecznie usunąć dwie zanieczyszczenia jednocześnie czasie wytrącony osad soli fosforanu amonowo-magnezowego można poddać recyklingowi.
Metoda chemicznego strącania fosforanem amonowo-magnezowym jest również znana jako metoda struwitowa.
W procesie produkcji półproduktu farmaceutycznego w niektórych warsztatach często wykorzystuje się dużą ilość kwasu siarkowego, a pH tej części ścieków może być niskie. W celu poprawy odczynu ścieków i jednoczesnego usunięcia części jonów siarczanowych często stosuje się metodę dodawania CaO, zwaną metodą chemicznego wytrącania w procesie odsiarczania wapna palonego.
1,3 adsorpcja
Zasada usuwania zanieczyszczeń ze ścieków metodą adsorpcji odnosi się do stosowania porowatych materiałów stałych do adsorbowania niektórych lub różnych substancji zanieczyszczających w ściekach, dzięki czemu zanieczyszczenia ze ścieków można usunąć lub poddać recyklingowi.
Powszechnie stosowanymi adsorbentami są popiół lotny, żużel, węgiel aktywny i żywica adsorpcyjna, wśród których częściej stosuje się węgiel aktywny.
1.4 flotacja powietrzna
Metoda flotacji powietrznej to proces oczyszczania ścieków, w którym wysoce rozproszone małe pęcherzyki są wykorzystywane jako nośniki w celu wytworzenia adhezji do substancji zanieczyszczających w ściekach. Ponieważ gęstość małych pęcherzyków przylegających do zanieczyszczeń jest mniejsza niż gęstość wody i unoszą się w górę, realizowana jest separacja ciało stałe-ciecz lub ciecz-ciecz.
Formy flotacji powietrznej obejmują flotację w powietrzu rozpuszczonym, flotację w powietrzu napowietrzonym, flotację w powietrzu elektrolizy i flotację w powietrzu chemicznym itp. [18], wśród których flotacja chemiczna w powietrzu jest odpowiednia do oczyszczania ścieków o wysokiej zawartości zawiesiny.
Metoda flotacji powietrznej ma zalety: niskie koszty inwestycyjne, prosty proces, wygodną konserwację i niskie zużycie energii, ale nie może skutecznie usunąć rozpuszczonych zanieczyszczeń w ściekach.
1,5 elektroliza
Proces elektrolityczny polega na wykorzystaniu odciśniętej roli prądu, wywołaniu szeregu reakcji chemicznych, przekształceniu szkodliwych substancji zanieczyszczających w ściekach i usunięciu go. Zasada reakcji procesu elektrolitycznego zachodzi w roztworze elektrolitu poprzez materiał elektrody i reakcję elektrody, generuje nowe, ekologiczne nowe Ekologiczny tlen i wodór [H] oraz zanieczyszczenia ścieków reakcji REDOX powodują usunięcie zanieczyszczeń.
Metoda elektrolizy charakteryzuje się dużą wydajnością i prostą obsługą w oczyszczaniu ścieków. Jednocześnie metoda elektrolizy może skutecznie usunąć substancje barwne ze ścieków i skutecznie poprawić biodegradowalność ścieków.
Obraz
2. Zaawansowana technologia utleniania
Zaawansowana technologia utleniania, jako nowa technologia uzdatniania wody, ma wiele zalet, takich jak wysoka skuteczność degradacji zanieczyszczeń, dokładniejsza degradacja i utlenianie zanieczyszczeń oraz brak zanieczyszczeń wtórnych.
Zaawansowana technologia utleniania, znana również jako technologia głębokiego utleniania, to technologia obróbki fizycznej i chemicznej, która wykorzystuje utleniacz, światło, elektryczność, dźwięk, magnes i katalizator do generowania wysoce aktywnych wolnych rodników (takich jak ·OH) w celu degradacji ogniotrwałych zanieczyszczeń organicznych.
W dziedzinie oczyszczania ścieków farmaceutycznych zaawansowana technologia utleniania stała się przedmiotem szeroko zakrojonych badań i uwagi.
Zaawansowana technologia utleniania obejmuje głównie utlenianie elektrochemiczne, utlenianie chemiczne, utlenianie ultradźwiękowe, utlenianie katalityczne na mokro, utlenianie fotokatalityczne, kompozytowe utlenianie katalityczne, utlenianie wodą nadkrytyczną i zaawansowaną kombinowaną technologię utleniania.
Metoda utleniania chemicznego polega na użyciu samych środków chemicznych lub w pewnych warunkach silnego utleniania w celu utlenienia substancji zanieczyszczających organiczne w ściekach, aby osiągnąć cel usunięcia substancji zanieczyszczających, metod utleniania chemicznego, w tym utleniania ozonem, metody utleniania Fentona i metody utleniania katalitycznego na mokro.
2.1 Proces utleniania Fentona
Metoda utleniania Fentona jest rodzajem zaawansowanej metody utleniania, która jest obecnie szeroko stosowana. W metodzie tej wykorzystuje się sól żelaza (Fe2+ lub Fe3+) jako katalizator w celu wytworzenia ·OH z silnym utlenianiem pod warunkiem dodania H2O2, który może zachodzić w reakcję utleniania z zanieczyszczeniami organicznymi bez selektywności, prowadząc do degradacji i mineralizacji zanieczyszczeń.
Metoda ta ma wiele zalet, w tym dużą szybkość reakcji, brak wtórnych zanieczyszczeń i silne utlenianie itp. Metoda utleniania Fentona jest powszechnie stosowana w oczyszczaniu ścieków farmaceutycznych ze względu na nieselektywną reakcję utleniania w procesie utleniania chemicznego i metoda ta może zmniejszyć toksyczność ścieków i inne cechy.
2.2 Metoda utleniania elektrochemicznego
Metoda utleniania elektrochemicznego polega na wykorzystaniu materiałów elektrodowych do wytworzenia wolnych rodników ponadtlenkowych ·O2 i wolnych rodników hydroksylowych ·OH, z których oba mają wysoką aktywność utleniającą, mogą utleniać materię organiczną w ściekach, a następnie osiągnąć cel usuwania zanieczyszczeń.
Metoda ta charakteryzuje się jednak dużym zużyciem energii i wysokimi kosztami.
2.3 Utlenianie fotokatalityczne
Utlenianie fotokatalityczne jest stosunkowo wydajną technologią oczyszczania w technologii uzdatniania wody, która wykorzystuje materiały katalityczne (takie jak TiO2, SrO2, WO3, SnO2 itp.) jako nośniki katalityczne w celu przeprowadzenia katalitycznego utleniania większości redukujących zanieczyszczeń w ściekach, tak aby aby osiągnąć cel polegający na usunięciu zanieczyszczeń.
Ponieważ większość związków zawartych w ściekach farmaceutycznych to substancje polarne z grupami kwasowymi lub substancje polarne z grupami zasadowymi, substancje te mogą ulegać bezpośredniemu lub pośredniemu rozkładowi pod wpływem światła.
2.4 Nadkrytyczne utlenianie wody
Nadkrytyczne utlenianie wody (SCWO) to rodzaj technologii uzdatniania wody, która wykorzystuje wodę jako medium i wykorzystuje specjalne właściwości wody w stanie nadkrytycznym, aby poprawić szybkość reakcji i osiągnąć całkowite utlenienie materii organicznej.
2.5 Zaawansowana, łączona technologia utleniania
Każda zaawansowana technologia utleniania ma swoje własne ograniczenia, w celu poprawy efektywności oczyszczania ścieków, szereg zaawansowanych technologii utleniania jest grupowanych razem, tworząc kombinację zaawansowanych technologii utleniania lub pojedynczą zaawansowaną technologię utleniania w połączeniu z innymi technologiami w celu uzyskania nowych technologia poprawiająca zdolność utleniania i efekt oczyszczania oraz spełniająca zmiany jakości wody w oczyszczaniu ścieków farmaceutycznych większej klasy.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, fotokataliza ultradźwiękowa, fotokataliza z węglem aktywnym, fotokataliza mikrofalowa i fotokataliza itp. Obecnie najczęściej badanymi technologiami łączenia ozonu są [36]:
Proces ozonu z węglem aktywnym, O3-H2O2 i UV-O3, z efektu oczyszczania ścieków ogniotrwałych i zastosowań inżynieryjnych, O3-H2O2 i UV-O3 mają większy potencjał rozwojowy.
Typowy proces łączenia Fentona obejmuje metodę Fentona mikroelektrolizy, metodę Fentona z opiłkami żelaza, metodę fotochemiczną Fentona (taką jak metoda Fentona słonecznego, metoda UV-Fentona itp.), ale szeroko stosowana jest elektryczna metoda Fentona.
Obraz
3. Technologia oczyszczania biochemicznego
Technologia oczyszczania biochemicznego jest główną technologią oczyszczania ścieków, polegającą na rozwoju drobnoustrojów, metabolizmie, rozmnażaniu i innych procesach mających na celu rozkład materii organicznej w ściekach, uzyskanie własnej potrzebnej energii i osiągnięcie celu polegającego na usunięciu materii organicznej.
3.1 Technologia biologicznego oczyszczania beztlenowego
Beztlenowa technologia oczyszczania biologicznego polega na braku środowiska tlenu cząsteczkowego, wykorzystaniu metabolizmu bakterii beztlenowych, poprzez proces zakwaszania hydrolitycznego, produkcję wodoru, produkcję kwasu octowego i metanu oraz inne procesy przekształcające makrocząsteczki, trudne do rozkładu materii organicznej na CH4, CO2 , H2O i drobnocząsteczkowa materia organiczna.
Syntetyczne ścieki farmaceutyczne często zawierają dużą ilość cyklicznych, ogniotrwałych substancji organicznych, które nie mogą być bezpośrednio rozkładane i wykorzystywane przez bakterie tlenowe, dlatego obecna technologia oczyszczania beztlenowego stała się głównym środkiem w dziedzinie oczyszczania ścieków farmaceutycznych w kraju i za granicą [43]. .
Technologia beztlenowego oczyszczania biologicznego ma wiele zalet: proces pracy reaktora beztlenowego nie wymaga napowietrzania, zużycie energii jest niskie;
Zawartość substancji organicznych w beztlenowej wodzie wpływającej jest na ogół wysoka.
Niskie wymagania odżywcze;
Wydajność osadu w reaktorze beztlenowym jest niska, a osad jest łatwy do odwodnienia.
Metan wytwarzany w procesie beztlenowym można poddać recyklingowi jako energię.
Jednakże ścieków beztlenowych nie można odprowadzać w stopniu spełniającym normy i należy je dalej oczyszczać, łącząc je z innymi procesami. Jednak technologia beztlenowego oczyszczania biologicznego jest wrażliwa na wartość pH, temperaturę i inne czynniki. Jeśli wahania są duże, będzie to miało bezpośredni wpływ na reakcję beztlenową, a co za tym idzie, na jakość ścieków.
3.2 Technologia tlenowego oczyszczania biologicznego
Aerobowa technologia oczyszczania biologicznego to technologia oczyszczania biologicznego, która wykorzystuje rozkład oksydacyjny i syntezę asymilacyjną bakterii tlenowych w celu usunięcia zdegradowanej materii organicznej. Podczas wzrostu i metabolizmu organizmów tlenowych zostanie przeprowadzona duża liczba reprodukcji, w wyniku których powstanie nowy osad czynny. Nadmierny osad czynny będzie odprowadzany w postaci osadu resztkowego, przy czym ścieki zostaną jednocześnie oczyszczone.

MIT – IVY Przemysł chemiczny z4 fabrykiprzez 19 lat， barwnikiMediators & półprodukty farmaceutyczne &chemikalia drobne i specjalistyczne .TEL (WhatsApp): 008613805212761 Atena