Odpadne vode farmacevtske industrije vključujejo predvsem odpadne vode iz proizvodnje antibiotikov in odpadne vode iz proizvodnje sintetičnih zdravil. Odpadne vode farmacevtske industrije vključujejo predvsem štiri kategorije: odpadne vode iz proizvodnje antibiotikov, odpadne vode iz proizvodnje sintetičnih zdravil, odpadne vode iz proizvodnje kitajskih patentnih zdravil, pralne vode in pralne vode iz različnih postopkov priprave. Za odpadne vode so značilne kompleksna sestava, visoka vsebnost organskih snovi, visoka toksičnost, temna barva, visoka vsebnost soli, zlasti slabe biokemijske lastnosti in občasni izpusti. Gre za industrijsko odpadno vodo, ki jo je težko čistiti. Z razvojem farmacevtske industrije v moji državi so farmacevtske odpadne vode postopoma postale eden pomembnih virov onesnaževanja.
1. Metoda čiščenja farmacevtske odpadne vode
Metode čiščenja farmacevtske odpadne vode lahko povzamemo kot: fizikalno-kemijsko čiščenje, kemično čiščenje, biokemijsko čiščenje in kombinirano čiščenje z različnimi metodami, pri čemer ima vsaka metoda čiščenja svoje prednosti in slabosti.
Fizikalna in kemična obdelava
Glede na značilnosti kakovosti farmacevtske odpadne vode je treba fizikalno-kemijsko čiščenje uporabiti kot predhodno ali naknadno obdelavo za biokemijsko čiščenje. Trenutno uporabljene fizikalno-kemijske metode čiščenja vključujejo predvsem koagulacijo, zračno flotacijo, adsorpcijo, odstranjevanje amoniaka, elektrolizo, ionsko izmenjavo in membransko ločevanje.
koagulacija
Ta tehnologija je metoda čiščenja vode, ki se pogosto uporablja doma in v tujini. Široko se uporablja pri predobdelavi in naknadni obdelavi medicinskih odpadnih voda, kot sta aluminijev sulfat in poliferi sulfat v odpadnih vodah tradicionalne kitajske medicine. Ključ do učinkovite koagulacijske obdelave je pravilna izbira in dodajanje koagulantov z odličnimi lastnostmi. V zadnjih letih se je smer razvoja koagulantov spremenila od nizkomolekularnih k visokomolekularnim polimerom in od enokomponentne do kompozitne funkcionalizacije [3]. Liu Minghua in sodelavci [4] so obdelali KPK, SS in kromatičnost odpadne tekočine s pH 6,5 in odmerkom flokulanta 300 mg/L z visoko učinkovitim kompozitnim flokulantom F-1. Stopnje odstranjevanja so bile 69,7 %, 96,4 % oziroma 87,5 %.
zračna flotacija
Zračna flotacija običajno vključuje različne oblike, kot so aeracijska zračna flotacija, flotacija z raztopljenim zrakom, kemična zračna flotacija in elektrolitska zračna flotacija. Farmacevtska tovarna Xinchang uporablja vrtinčno zračno flotacijo CAF za predobdelavo farmacevtske odpadne vode. Povprečna stopnja odstranjevanja KPK je z ustreznimi kemikalijami približno 25 %.
adsorpcijska metoda
Pogosto uporabljeni adsorbenti so aktivno oglje, aktivni premog, huminska kislina, adsorpcijska smola itd. Farmacevtska tovarna Wuhan Jianmin uporablja adsorpcijo premogovega pepela – sekundarni aerobni biološki postopek čiščenja za čiščenje odpadne vode. Rezultati so pokazali, da je bila stopnja odstranitve KPK pri predobdelavi z adsorpcijo 41,1 %, razmerje BPK5/KPK pa se je izboljšalo.
Membranska ločitev
Membranske tehnologije vključujejo reverzno osmozo, nanofiltracijo in vlaknene membrane za pridobivanje uporabnih materialov in zmanjšanje skupnih organskih emisij. Glavne značilnosti te tehnologije so preprosta oprema, priročno upravljanje, brez faznih in kemičnih sprememb, visoka učinkovitost predelave in varčevanje z energijo. Juanna in sodelavci so uporabili nanofiltracijske membrane za ločevanje odpadne vode s cinamicinom. Ugotovljeno je bilo, da se je zaviralni učinek linkomicina na mikroorganizme v odpadni vodi zmanjšal in cinamicin je bil pridobljen.
elektroliza
Metoda ima prednosti visoke učinkovitosti, enostavnega delovanja in podobno, učinek elektrolitske razbarvanja pa je dober. Li Ying [8] je izvedel elektrolitsko predobdelavo supernatanta riboflavina, stopnje odstranitve KPK, SS in kroma pa so dosegle 71 %, 83 % oziroma 67 %.
kemična obdelava
Pri uporabi kemičnih metod lahko prekomerna uporaba določenih reagentov povzroči sekundarno onesnaženje vodnih teles. Zato je treba pred načrtovanjem opraviti ustrezno eksperimentalno raziskovalno delo. Kemične metode vključujejo metodo železo-ogljik, kemijsko redoks metodo (Fentonov reagent, H2O2, O3), tehnologijo globoke oksidacije itd.
Metoda z železovim ogljikom
Industrijska operacija kaže, da lahko uporaba Fe-C kot predobdelave farmacevtske odpadne vode močno izboljša biorazgradljivost iztoka. Lou Maoxing uporablja kombinirano čiščenje z železom, mikroelektrolizo, anaerobno-aerobno-zračno flotacijo za čiščenje odpadne vode farmacevtskih intermediatov, kot sta eritromicin in ciprofloksacin. Stopnja odstranitve KPK po obdelavi z železom in ogljikom je bila 20 %, končni iztok pa je skladen z nacionalnim prvovrstnim standardom "Integrirani standard za odvajanje odpadnih voda" (GB8978-1996).
Obdelava s Fentonovim reagentom
Kombinacija železove soli in H2O2 se imenuje Fentonov reagent in lahko učinkovito odstrani ognjevzdržne organske snovi, ki jih s tradicionalno tehnologijo čiščenja odpadne vode ni mogoče odstraniti. Z poglabljanjem raziskav so v Fentonov reagent uvedli ultravijolično svetlobo (UV), oksalat (C2O42-) itd., kar je močno izboljšalo oksidacijsko sposobnost. Z uporabo TiO2 kot katalizatorja in 9W nizkotlačne živosrebrne sijalke kot vira svetlobe so farmacevtsko odpadno vodo obdelali s Fentonovim reagentom, stopnja razbarvanja je bila 100 %, stopnja odstranjevanja KPK 92,3 %, vsebnost nitrobenzenske spojine pa se je zmanjšala z 8,05 mg/L na 0,41 mg/L.
Oksidacija
Metoda lahko izboljša biorazgradljivost odpadne vode in ima boljšo stopnjo odstranjevanja KPK. Na primer, tri antibiotične odpadne vode, kot je Balcioglu, so bile obdelane z ozonsko oksidacijo. Rezultati so pokazali, da ozoniranje odpadne vode ni le povečalo razmerja BPK5/KPK, temveč je bila stopnja odstranjevanja KPK nad 75 %.
Oksidacijska tehnologija
Znana tudi kot napredna oksidacijska tehnologija, združuje najnovejše rezultate raziskav sodobne svetlobe, elektrike, zvoka, magnetizma, materialov in drugih podobnih disciplin, vključno z elektrokemijsko oksidacijo, mokro oksidacijo, superkritično oksidacijo vode, fotokatalitično oksidacijo in ultrazvočno razgradnjo. Med njimi ima tehnologija ultravijolične fotokatalitske oksidacije prednosti novosti, visoke učinkovitosti in neselektivnosti do odpadne vode, še posebej pa je primerna za razgradnjo nenasičenih ogljikovodikov. V primerjavi z metodami čiščenja, kot so ultravijolični žarki, ogrevanje in tlak, je ultrazvočna obdelava organskih snovi bolj neposredna in zahteva manj opreme. Kot nova vrsta čiščenja se ji posveča vse več pozornosti. Xiao Guangquan in sodelavci [13] so za čiščenje farmacevtske odpadne vode uporabili ultrazvočno-aerobno biološko kontaktno metodo. Ultrazvočna obdelava je bila izvedena 60 sekund, moč pa je bila 200 W, skupna stopnja odstranitve KPK iz odpadne vode pa je bila 96 %.
Biokemijsko zdravljenje
Tehnologija biokemične obdelave je široko uporabljena tehnologija čiščenja farmacevtskih odpadnih voda, vključno z aerobno biološko metodo, anaerobno biološko metodo in kombinirano aerobno-anaerobno metodo.
Aerobno biološko čiščenje
Ker je večina farmacevtskih odpadnih voda visoko koncentriranih organskih odpadnih voda, je med aerobno biološko obdelavo običajno treba razredčiti osnovno raztopino. Poraba energije je zato velika, odpadno vodo je mogoče biokemično obdelati in jo je po biokemični obdelavi težko neposredno izpustiti do standarda. Zato se uporablja samo aerobna obdelava. Na voljo je le malo načinov obdelave in potrebna je splošna predhodna obdelava. Pogosto uporabljene metode aerobne biološke obdelave vključujejo metodo aktivnega blata, metodo prezračevanja z globokimi vrtinami, metodo adsorpcijske biorazgradnje (metoda AB), metodo kontaktne oksidacije, metodo sekvenciranja šaržnega šaržnega aktivnega blata (metoda SBR), metodo kroženja aktivnega blata itd. (metoda CASS) in tako naprej.
Metoda prezračevanja globokih vrtin
Globoko prezračevanje z vrtinami je sistem z visoko hitrostjo aktivnega blata. Metoda ima visoko stopnjo izkoriščanja kisika, majhno površino, dober učinek čiščenja, nizko investicijo, nizke obratovalne stroške, ne kopiči blata in ima manjšo proizvodnjo blata. Poleg tega ima dober toplotnoizolacijski učinek in na čiščenje ne vplivajo podnebne razmere, kar lahko zagotovi učinek zimskega čiščenja odplak v severnih regijah. Po biokemični obdelavi visoko koncentrirane organske odpadne vode iz severovzhodne farmacevtske tovarne v rezervoarju za globoko prezračevanje je stopnja odstranjevanja KPK dosegla 92,7 %. Vidimo lahko, da je učinkovitost predelave zelo visoka, kar je izjemno koristno za nadaljnjo predelavo.
Metoda AB
Metoda AB je metoda z aktivnim blatom z izjemno visoko obremenitvijo. Stopnja odstranjevanja BPK5, KPK, SS, fosforja in amoniaka s postopkom AB je na splošno višja kot pri običajnem postopku z aktivnim blatom. Njene izjemne prednosti so visoka obremenitev odseka A, močna odpornost proti udarnim obremenitvam in velik puferski učinek na pH vrednost in strupene snovi. Še posebej je primerna za čiščenje odplak z visoko koncentracijo in velikimi spremembami v kakovosti in količini vode. Metoda Yang Junshija in sodelavcev uporablja hidrolizno zakisanje-AB biološko metodo za čiščenje odpadne vode z antibiotiki, ki ima kratek procesni tok, prihranek energije in stroške čiščenja, ki so nižji od metode kemične flokulacije-biološke čiščenja podobnih odpadnih voda.
biološka kontaktna oksidacija
Ta tehnologija združuje prednosti metode aktivnega blata in metode biofilma ter ima prednosti visoke volumske obremenitve, nizke proizvodnje blata, močne odpornosti na udarce, stabilnega delovanja procesa in priročnega upravljanja. Številni projekti uporabljajo dvostopenjsko metodo, katere cilj je udomačiti dominantne seve na različnih stopnjah, v celoti izkoristiti sinergijski učinek med različnimi mikrobnimi populacijami ter izboljšati biokemične učinke in odpornost na udarce. V inženirstvu se anaerobna razgradnja in zakisanje pogosto uporabljata kot predobdelava, za čiščenje farmacevtske odpadne vode pa se uporablja postopek kontaktne oksidacije. Farmacevtska tovarna Harbin North uporablja hidrolizo z zakisanjem in dvostopenjskim biološkim kontaktnim oksidacijskim postopkom za čiščenje farmacevtske odpadne vode. Rezultati delovanja kažejo, da je učinek čiščenja stabilen in da je kombinacija procesov razumna. S postopnim razvojem procesne tehnologije so se razširila tudi področja uporabe.
Metoda SBR
Metoda SBR ima prednosti močne odpornosti na udarne obremenitve, visoke aktivnosti blata, preproste strukture, odsotnost potrebe po povratnem toku, prilagodljivega delovanja, majhnega odtisa, nizke naložbe, stabilnega delovanja, visoke stopnje odstranjevanja substrata ter dobre denitrifikacije in odstranjevanja fosforja. . Nihanje odpadne vode. Poskusi čiščenja farmacevtske odpadne vode s postopkom SBR kažejo, da ima čas prezračevanja velik vpliv na učinek čiščenja postopka; nastavitev anoksičnih odsekov, zlasti ponavljajoča se zasnova anaerobnih in aerobnih, lahko znatno izboljša učinek čiščenja; izboljšano čiščenje PAC s postopkom SBR lahko znatno izboljša učinek odstranjevanja sistema. V zadnjih letih je postopek postal vse bolj izpopolnjen in se pogosto uporablja pri čiščenju farmacevtske odpadne vode.
Anaerobno biološko čiščenje
Trenutno čiščenje visoko koncentriranih organskih odpadnih voda doma in v tujini temelji predvsem na anaerobni metodi, vendar je KPK iztoka po čiščenju z ločeno anaerobno metodo še vedno relativno visok, zato je na splošno potrebno naknadno čiščenje (kot je aerobno biološko čiščenje). Trenutno je še vedno treba okrepiti razvoj in načrtovanje visoko učinkovitih anaerobnih reaktorjev ter poglobljene raziskave obratovalnih pogojev. Najuspešnejše aplikacije pri čiščenju farmacevtskih odpadnih voda so anaerobna blatna plast z navzgornjim tokom (UASB), anaerobna kompozitna plast (UBF), anaerobni pregradni reaktor (ABR), hidroliza itd.
Zakon UASB
Reaktor UASB ima prednosti visoke učinkovitosti anaerobne razgradnje, preproste strukture, kratkega hidravličnega zadrževalnega časa in ni potrebe po ločeni napravi za vračanje blata. Pri uporabi UASB za čiščenje odpadne vode iz kanamicina, klorina, VC, SD, glukoze in drugih farmacevtskih proizvodnih odpadnih voda vsebnost SS običajno ni previsoka, da bi se zagotovila stopnja odstranjevanja KPK nad 85 % do 90 %. Stopnja odstranjevanja KPK dvostopenjske serije UASB lahko doseže več kot 90 %.
Metoda UBF
Buy Wenning in sod. Izveden je bil primerjalni test UASB in UBF. Rezultati kažejo, da ima UBF značilnosti dobrega prenosa mase in ločevanja, različne biomase in biološke vrste, visoke učinkovitosti predelave in visoke obratovalne stabilnosti. Kisikov bioreaktor.
Hidroliza in zakisanje
Hidrolizni rezervoar se imenuje hidrolizirana gorvodna postelja blata (HUSB) in je modificiran UASB. V primerjavi s polnoprocesnim anaerobnim rezervoarjem ima hidrolizni rezervoar naslednje prednosti: ni potrebe po tesnjenju, ni mešanja, ni trifaznega separatorja, kar zmanjšuje stroške in olajša vzdrževanje; lahko razgradi makromolekule in nerazgradljive organske snovi v odplakah na majhne molekule. Lahko biorazgradljiva organska snov izboljša biorazgradljivost surove vode; reakcija je hitra, prostornina rezervoarja je majhna, investicija v gradnjo je majhna, prostornina blata pa se zmanjša. V zadnjih letih se hidrolizno-aerobni postopek pogosto uporablja pri čiščenju farmacevtske odpadne vode. Na primer, biofarmacevtska tovarna uporablja hidrolitično zakisanje - dvostopenjski biološki kontaktni oksidacijski postopek za čiščenje farmacevtske odpadne vode. Delovanje je stabilno, učinek odstranjevanja organskih snovi pa je izjemen. Stopnje odstranjevanja KPK, BPK5 SS in SS so bile 90,7 %, 92,4 % oziroma 87,6 %.
Kombinirani anaerobno-aerobni postopek čiščenja
Ker aerobno ali anaerobno čiščenje samo po sebi ne moreta izpolniti zahtev, kombinirani postopki, kot so anaerobno-aerobno, hidrolitsko zakisanje in aerobno čiščenje, izboljšajo biorazgradljivost, odpornost proti udarcem, investicijske stroške in učinek čiščenja odpadne vode. Zaradi učinkovitosti ene same metode obdelave se pogosto uporablja v inženirski praksi. Na primer, farmacevtska tovarna uporablja anaerobno-aerobni postopek za čiščenje farmacevtske odpadne vode, stopnja odstranjevanja BPK5 je 98 %, stopnja odstranjevanja KPK pa 95 %, učinek čiščenja pa je stabilen. Za čiščenje kemične sintetične farmacevtske odpadne vode se uporablja postopek mikroelektrolize, anaerobne hidrolize, zakisanja in SBR. Rezultati kažejo, da ima celotna serija postopkov močno odpornost proti udarcem na spremembe kakovosti in količine odpadne vode, stopnja odstranjevanja KPK pa lahko doseže 86 % do 92 %, kar je idealna izbira postopka za čiščenje farmacevtske odpadne vode. – Katalitska oksidacija – Kontaktni oksidacijski postopek. Ko je KPK dotoka približno 12.000 mg/L, je KPK iztoka manjši od 300 mg/L; Stopnja odstranjevanja KPK v biološko odporni farmacevtski odpadni vodi, obdelani z metodo biofilm-SBR, lahko doseže 87,5 % do 98,31 %, kar je veliko več kot pri enkratni uporabi metode biofilm in metode SBR.
Poleg tega se je z nenehnim razvojem membranske tehnologije postopoma poglobila tudi uporaba membranskih bioreaktorjev (MBR) pri čiščenju farmacevtskih odpadnih voda. MBR združuje značilnosti membranske ločevalne tehnologije in biološkega čiščenja ter ima prednosti visoke volumske obremenitve, močne odpornosti na udarce, majhnega odtisa in manjšega preostalega blata. Anaerobni membranski bioreaktorski postopek je bil uporabljen za čiščenje farmacevtske vmesne odpadne vode s kislim kloridom s KPK 25.000 mg/L. Stopnja odstranjevanja KPK sistema ostaja nad 90 %. Prvič je bila uporabljena sposobnost obveznih bakterij za razgradnjo specifičnih organskih snovi. Ekstraktivni membranski bioreaktorji se uporabljajo za čiščenje industrijskih odpadnih voda, ki vsebujejo 3,4-dikloroanilin. HRT je bil 2 uri, stopnja odstranjevanja je dosegla 99 % in dosežen je bil idealen učinek čiščenja. Kljub problemu obraščanja membran se bo MBR z nenehnim razvojem membranske tehnologije vse bolj uporabljal na področju čiščenja farmacevtskih odpadnih voda.
2. Postopek čiščenja in izbira farmacevtske odpadne vode
Zaradi značilnosti kakovosti farmacevtske odpadne vode je večina farmacevtskih odpadnih voda nemogoče samo biokemijsko obdelati, zato je treba pred biokemijsko obdelavo izvesti potrebno predobdelavo. Na splošno je treba za prilagoditev kakovosti vode in pH vrednosti namestiti regulacijski rezervoar, pri čemer je treba kot postopek predobdelave glede na dejansko stanje uporabiti fizikalno-kemijsko ali kemijsko metodo za zmanjšanje SS, slanosti in dela KPK v vodi, zmanjšanje biološko zaviralnih snovi v odpadni vodi in izboljšanje razgradljivosti odpadne vode, da se olajša poznejše biokemijsko čiščenje odpadne vode.
Predhodno obdelano odpadno vodo je mogoče obdelati z anaerobnimi in aerobnimi postopki glede na njene značilnosti kakovosti vode. Če so zahteve glede iztoka visoke, je treba aerobni postopek čiščenja nadaljevati po aerobnem postopku čiščenja. Pri izbiri specifičnega postopka je treba celovito upoštevati dejavnike, kot so narava odpadne vode, učinek čiščenja, naložba v infrastrukturo ter delovanje in vzdrževanje, da je tehnologija izvedljiva in ekonomična. Celoten postopek je kombiniran postopek predobdelave, anaerobne obdelave, aerobne obdelave in naknadne obdelave. Kombinirani postopek hidrolize, adsorpcije, kontaktne oksidacije in filtracije se uporablja za čiščenje celovite farmacevtske odpadne vode, ki vsebuje umetni insulin.
3. Recikliranje in uporaba koristnih snovi v farmacevtski odpadni vodi
Spodbujati čisto proizvodnjo v farmacevtski industriji, izboljšati stopnjo izkoriščenosti surovin, celovito stopnjo predelave vmesnih proizvodov in stranskih proizvodov ter zmanjšati ali odpraviti onesnaževanje v proizvodnem procesu s tehnološko preobrazbo. Zaradi posebnosti nekaterih farmacevtskih proizvodnih procesov odpadna voda vsebuje veliko količino recikliranih materialov. Za čiščenje takšne farmacevtske odpadne vode je prvi korak okrepiti predelavo materialov in celovito izkoriščanje. Za farmacevtske vmesne odpadne vode z vsebnostjo amonijeve soli od 5 % do 10 % se za izhlapevanje, koncentracijo in kristalizacijo uporablja fiksni film za brisanje, da se predela (NH4)2SO4 in NH4NO3 z masnim deležem približno 30 %. Uporaba kot gnojilo ali ponovna uporaba. Gospodarske koristi so očitne; visokotehnološko farmacevtsko podjetje uporablja metodo čiščenja za čiščenje proizvodne odpadne vode z izjemno visoko vsebnostjo formaldehida. Po predelavi formaldehida se lahko ta formulira v formalinski reagent ali sežge kot vir toplote za kotel. Z predelavo formaldehida se lahko doseže trajnostna raba virov, investicijski stroški čistilne postaje pa se lahko povrnejo v 4 do 5 letih, kar združuje okoljske in gospodarske koristi. Vendar je sestava splošnih farmacevtskih odpadnih voda kompleksna, težko jih je reciklirati, postopek predelave je zapleten in stroški visoki. Zato je napredna in učinkovita celovita tehnologija čiščenja odplak ključ do popolne rešitve problema odplak.
4 Zaključek
Veliko poročil je bilo o čiščenju farmacevtske odpadne vode. Vendar pa se zaradi raznolikosti surovin in procesov v farmacevtski industriji kakovost odpadne vode zelo razlikuje. Zato ni zrele in enotne metode čiščenja farmacevtske odpadne vode. Izbira procesne poti je odvisna od narave odpadne vode. Glede na značilnosti odpadne vode je običajno potrebna predhodna obdelava za izboljšanje biorazgradljivosti odpadne vode, začetno odstranitev onesnaževal in nato kombiniranje z biokemijsko obdelavo. Trenutno je razvoj ekonomične in učinkovite sestavljene naprave za čiščenje vode nujen problem, ki ga je treba rešiti.
TovarnaKitajska kemikalijaAnionski PAM poliakrilamidni kationski polimerni flokulant, hitosan, hitosan v prahu, sredstvo za čiščenje pitne vode, sredstvo za razbarvanje vode, dadmac, dialil dimetil amonijev klorid, diciandiamid, dcda, sredstvo proti penjenju, sredstvo proti penjenju, pac, polialuminijev klorid, polialuminij, polielektrolit, pam, poliakrilamid, polydadmac, pdadmac, poliamin. Našim strankam ne zagotavljamo le visoke kakovosti, ampak še pomembneje je, da imamo najboljšega ponudnika in agresivno ceno.
ODM tovarna Kitajska PAM, anionski poliakrilamid, HPAM, PHPA, Naše podjetje deluje po načelu "integritete, sodelovanja, usmerjenosti k ljudem, obojestransko koristnega sodelovanja". Upamo, da bomo lahko imeli prijateljske odnose s poslovneži z vsega sveta.
Izvleček iz Baiduja.
Čas objave: 15. avg. 2022