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 biohemijska svojstva i povremeno ispuštanje. To su industrijske otpadne vode koje je teško tretirati. Razvojem farmaceutske industrije moje zemlje, farmaceutske otpadne vode postepeno su postale jedan od važnih izvora zagađenja.
1. Metoda tretmana farmaceutskih otpadnih voda
Metode tretmana farmaceutskih otpadnih voda mogu se sažeti kao: fizičko-hemijski tretman, hemijski tretman, biohemijski tretman i kombinovani tretman različitih metoda, pri čemu svaka metoda tretmana ima svoje prednosti i nedostatke.
Fizički i hemijski tretman
U skladu sa karakteristikama kvaliteta vode farmaceutskih otpadnih voda, fizičko-hemijski tretman treba koristiti kao predtretman ili naknadni tretman za biohemijski tretman. Trenutno korištene fizičke i hemijske metode tretmana uglavnom uključuju koagulaciju, flotaciju zrakom, adsorpciju, uklanjanje amonijaka, elektrolizu, jonsku izmjenu i membransko odvajanje.
koagulacija
Ova tehnologija je metoda tretmana vode koja se široko koristi u zemlji i inostranstvu. Široko se koristi u predtretmanu i naknadnom tretmanu medicinskih otpadnih voda, kao što su aluminijum sulfat i poliferi sulfat u otpadnim vodama tradicionalne kineske medicine. Ključ efikasnog tretmana koagulacijom je pravilan odabir i dodavanje koagulanata sa odličnim performansama. Posljednjih godina, smjer razvoja koagulanata se promijenio od niskomolekularnih do visokomolekularnih polimera, i od jednokomponentne do kompozitne funkcionalizacije [3]. Liu Minghua i saradnici [4] tretirali su COD, SS i hromatičnost otpadne tečnosti sa pH vrijednošću 6,5 i dozom flokulanta od 300 mg/L visokoefikasnim kompozitnim flokulantom F-1. Stope uklanjanja bile su 69,7%, 96,4% i 87,5%, respektivno.
plutanje na zraku
Zračna flotacija općenito uključuje različite oblike kao što su aeracijska zračna flotacija, flotacija otopljenim zrakom, hemijska zračna flotacija i elektrolitička zračna flotacija. Farmaceutska tvornica Xinchang koristi CAF vrtložni uređaj za zračnu flotaciju za predtretman farmaceutskih otpadnih voda. Prosječna stopa uklanjanja COD-a je oko 25% uz odgovarajuće hemikalije.
metoda adsorpcije
Uobičajeno korišteni adsorbenti su aktivni ugalj, aktivni ugalj, huminska kiselina, adsorpcijska smola itd. Farmaceutska tvornica Wuhan Jianmin koristi adsorpciju pepela ugljena - sekundarni aerobni biološki proces tretmana za tretman otpadnih voda. Rezultati su pokazali da je stopa uklanjanja HPK adsorpcijskom predtretmanom bila 41,1%, a omjer BOD5/HPK je poboljšan.
Membransko odvajanje
Membranske tehnologije uključuju reverznu osmozu, nanofiltraciju i vlaknaste membrane za izdvajanje korisnih materijala i smanjenje ukupnih organskih emisija. Glavne karakteristike ove tehnologije su jednostavna oprema, praktično rukovanje, bez promjene faze i hemijskih promjena, visoka efikasnost obrade i ušteda energije. Juanna i saradnici 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 izdvajan.
elektroliza
Metoda ima prednosti visoke efikasnosti, jednostavnog rukovanja i slično, a efekat elektrolitičke dekolorizacije je dobar. Li Ying [8] je izvršio elektrolitičku prethodnu obradu supernatanata riboflavina, a stope uklanjanja COD, SS i hrome dostigle su 71%, 83% i 67%, respektivno.
hemijski tretman
Kada se koriste hemijske metode, prekomjerna upotreba određenih reagensa vjerovatno će uzrokovati sekundarno zagađenje vodnih tijela. Stoga, prije projektovanja treba obaviti relevantna eksperimentalna istraživanja. Hemijske metode uključuju metodu željezo-ugljik, metodu hemijske redoks reakcije (Fentonov reagens, H2O2, O3), tehnologiju duboke oksidacije itd.
Metoda željeznog ugljika
Industrijski rad pokazuje da korištenje Fe-C kao koraka predtretmana farmaceutskih otpadnih voda može značajno poboljšati biorazgradivost efluenta. Lou Maoxing koristi kombinovani tretman željezom-mikro-elektrolizom-anaerobno-aerobno-zračnom flotacijom za tretman otpadnih voda farmaceutskih međuproizvoda kao što su eritromicin i ciprofloksacin. Stopa uklanjanja COD nakon tretmana željezom i ugljikom iznosila je 20%. %, a konačni efluent je u skladu s nacionalnim standardom prve klase "Integrisanog standarda ispuštanja otpadnih voda" (GB8978-1996).
Obrada Fentonovim reagensom
Kombinacija željezne soli i H2O2 naziva se Fentonov reagens, koji može efikasno ukloniti vatrostalnu organsku materiju koja se ne može ukloniti tradicionalnom tehnologijom prečišćavanja otpadnih voda. Produbljivanjem istraživanja, u Fentonov reagens su uvedeni ultraljubičasto svjetlo (UV), oksalat (C2O42-) itd., što je značajno poboljšalo sposobnost oksidacije. Korištenjem TiO2 kao katalizatora i niskotlačne živine lampe od 9 W kao izvora svjetlosti, farmaceutska otpadna voda je tretirana Fentonovim reagensom, stopa obezbojenja bila je 100%, stopa uklanjanja COD bila je 92,3%, a nitrobenzenski spoj se smanjio sa 8,05 mg/L na 0,41 mg/L.
Oksidacija
Metoda može poboljšati biorazgradivost otpadnih voda i imati bolju stopu uklanjanja HPK. Na primjer, tri antibiotske otpadne vode, poput Balcioglua, tretirane su ozonskom oksidacijom. Rezultati su pokazali da ozoniranje otpadnih voda ne samo da je povećalo odnos BPK5/HPK, već je i stopa uklanjanja HPK bila iznad 75%.
Tehnologija oksidacije
Također poznata kao napredna tehnologija oksidacije, objedinjuje najnovije rezultate istraživanja moderne svjetlosti, elektriciteta, zvuka, magnetizma, materijala i drugih sličnih disciplina, uključujući elektrohemijsku oksidaciju, mokru oksidaciju, superkritičnu oksidaciju vode, fotokatalitičku oksidaciju i ultrazvučnu degradaciju. Među njima, tehnologija ultraljubičaste fotokatalitičke oksidacije ima prednosti novosti, visoke efikasnosti i nedostatka selektivnosti prema otpadnim vodama, te je posebno pogodna za degradaciju nezasićenih ugljikovodika. U poređenju s metodama tretmana kao što su ultraljubičasti zraci, zagrijavanje i pritisak, ultrazvučni tretman organske materije je direktniji i zahtijeva manje opreme. Kao nova vrsta tretmana, sve više pažnje se posvećuje ovom tretmanu. Xiao Guangquan i saradnici [13] koristili su ultrazvučno-aerobnu biološku kontaktnu metodu za tretman farmaceutskih otpadnih voda. Ultrazvučni tretman proveden je 60 sekundi, a snaga je bila 200 W, a ukupna stopa uklanjanja COD otpadnih voda bila je 96%.
Biohemijski tretman
Tehnologija biohemijskog tretmana je široko korištena tehnologija za tretman farmaceutskih otpadnih voda, uključujući aerobno-biološke metode, anaerobno-biološke metode i aerobno-anaerobno kombinovane metode.
Aerobno-biološki tretman
Budući da je većina farmaceutskih otpadnih voda visokokoncentrirana organska otpadna voda, općenito je potrebno razrijediti osnovni rastvor tokom aerobno-biološkog tretmana. Stoga je potrošnja energije velika, otpadne vode se mogu biohemijski tretirati i teško ih je direktno ispustiti do standarda nakon biohemijskog tretmana. Stoga se koristi samo aerobno. Dostupno je malo tretmana i potreban je opći prethodni tretman. Uobičajeno korištene metode aerobno-biološkog tretmana uključuju metodu aktivnog mulja, metodu dubokog prozračivanja, metodu adsorpcijske biodegradacije (AB metoda), metodu kontaktne oksidacije, sekvencijalnu metodu šaržnog šaržnog aktivnog mulja (SBR metoda), metodu cirkulirajućeg aktivnog mulja itd. (CASS metoda) i tako dalje.
Metoda aeracije dubokog bunara
Aeracija dubokih bunara je sistem aktivnog mulja velike brzine. Metoda ima visoku stopu iskorištenja kisika, malu površinu poda, dobar učinak tretmana, niska ulaganja, niske operativne troškove, bez nakupljanja mulja i manju proizvodnju mulja. Osim toga, njen učinak toplinske izolacije je dobar, a tretman nije pod utjecajem klimatskih uvjeta, što može osigurati učinak zimskog tretmana otpadnih voda u sjevernim regijama. Nakon što je organska otpadna voda visoke koncentracije iz sjeveroistočne farmaceutske tvornice biokemijski tretirana u rezervoaru za aeraciju dubokih bunara, stopa uklanjanja HPK dostigla je 92,7%. Može se vidjeti da je efikasnost 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 je općenito 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 toksične tvari. Posebno je pogodna za tretman 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 tretman otpadnih voda s antibioticima, koja ima kratak protok procesa, uštedu energije, a troškovi tretmana su niži od metode kemijske flokulacije-biološke obrade sličnih otpadnih voda.
biološka kontaktna oksidacija
Ova tehnologija kombinuje prednosti metode aktivnog mulja i metode biofilma, te ima prednosti velikog zapreminskog opterećenja, niske proizvodnje mulja, jake otpornosti na udarce, stabilnog rada procesa i praktičnog upravljanja. Mnogi projekti usvajaju dvostepenu metodu, s ciljem domestikacije dominantnih sojeva u različitim fazama, davanja punog prostora sinergetskom efektu između različitih mikrobnih populacija i poboljšanja biohemijskih efekata i otpornosti na udarce. U inženjerstvu se anaerobna digestija i zakiseljavanje često koriste kao korak predtretmana, a proces kontaktne oksidacije se koristi za tretman farmaceutskih otpadnih voda. Farmaceutska fabrika Harbin North usvaja hidrolizu zakiseljavanja - dvostepeni biološki proces kontaktne oksidacije za tretman farmaceutskih otpadnih voda. Rezultati rada pokazuju da je efekat tretmana stabilan i da je kombinacija procesa razumna. Sa postepenim sazrijevanjem procesne tehnologije, polja primjene su takođe šira.
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 investicija, stabilnog rada, visoke brzine uklanjanja supstrata i dobre denitrifikacije i uklanjanja fosfora. . Fluktuirajuće otpadne vode. Eksperimenti na tretmanu farmaceutskih otpadnih voda SBR procesom pokazuju da vrijeme aeracije ima veliki utjecaj na učinak tretmana procesa; postavljanje anoksičnih sekcija, posebno ponovljeni dizajn anaerobnih i aerobnih, može značajno poboljšati učinak tretmana; poboljšani tretman PAC-a SBR-om može značajno poboljšati učinak uklanjanja sistema. Posljednjih godina proces je postao sve savršeniji i široko se koristi u tretmanu farmaceutskih otpadnih voda.
Anaerobni biološki tretman
Trenutno se tretman visokokoncentriranih organskih otpadnih voda u zemlji i inostranstvu uglavnom zasniva na anaerobnoj metodi, ali je HPK efluenta i dalje relativno visok nakon tretmana odvojenom anaerobnom metodom, te je generalno potreban naknadni tretman (kao što je aerobni biološki tretman). Trenutno je i dalje potrebno jačati razvoj i projektovanje visokoefikasnih anaerobnih reaktora, kao i dubinska istraživanja radnih uslova. Najuspješnije primjene u tretmanu 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 efikasnosti anaerobne digestije, jednostavne strukture, kratkog hidrauličkog vremena zadržavanja i nedostatka potrebe za zasebnim uređajem za vraćanje mulja. Kada se UASB koristi u tretmanu kanamicina, hlorina, VC, SD, glukoze i drugih otpadnih voda iz farmaceutske proizvodnje, sadržaj SS obično nije previsok kako bi se osiguralo da stopa uklanjanja COD bude iznad 85% do 90%. Stopa uklanjanja COD dvostepene serije UASB može doseći više od 90%.
UBF metoda
Buy Wenning i dr. Uporedni test je proveden na UASB i UBF. Rezultati pokazuju da UBF ima karakteristike dobrog prijenosa mase i efekta separacije, različite biomase i biološke vrste, visoku efikasnost obrade i snažnu stabilnost rada. Bioreaktor s kisikom.
Hidroliza i zakiseljavanje
Rezervoar za hidrolizu naziva se hidrolizirani uzvodni muljni sloj (HUSB) i predstavlja modificirani UASB. U poređenju sa anaerobnim rezervoarom s punim procesom, rezervoar 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 rezervoara je mali, investicija u kapitalnu izgradnju je mala, a volumen mulja je smanjen. Posljednjih godina, hidrolizno-aerobni proces se široko koristi u tretmanu farmaceutskih otpadnih voda. Na primjer, biofarmaceutska tvornica koristi hidrolitičko zakiseljavanje - dvostepeni biološki kontaktni oksidacijski proces za tretman farmaceutskih otpadnih voda. Rad je stabilan, a učinak uklanjanja organske tvari je izvanredan. Stope uklanjanja COD, BOD5 SS i SS bile su 90,7%, 92,4% i 87,6%, respektivno.
Kombinovani anaerobno-aerobni proces tretmana
Budući da aerobni ili anaerobni tretman sami po sebi ne mogu ispuniti zahtjeve, kombinovani procesi poput anaerobno-aerobnog, hidrolitičkog zakiseljavanja-aerobnog tretmana poboljšavaju biorazgradivost, otpornost na udarce, investicione troškove i efekat tretmana otpadnih voda. Široko se koristi u inženjerskoj praksi zbog performansi jedne metode obrade. Na primjer, farmaceutska fabrika koristi anaerobno-aerobni proces za tretman farmaceutskih otpadnih voda, stopa uklanjanja BPK5 je 98%, stopa uklanjanja KPK je 95%, a efekat tretmana je stabilan. Mikro-elektroliza-anaerobna hidroliza-zakiseljavanje-SBR proces se koristi za tretman hemijskih sintetičkih farmaceutskih otpadnih voda. Rezultati pokazuju da cijeli niz procesa ima snažnu otpornost na udarce na promjene u kvalitetu i količini otpadnih voda, a stopa uklanjanja KPK može doseći 86% do 92%, što je idealan izbor procesa za tretman farmaceutskih otpadnih voda. – Katalitička oksidacija – Kontaktni oksidacioni proces. Kada je KPK ulaza oko 12 000 mg/L, KPK efluenta je manji od 300 mg/L; Brzina uklanjanja COD-a u biološki refraktornim farmaceutskim otpadnim vodama tretiranim metodom biofilma i SBR-a može doseći 87,5% do 98,31%, što je mnogo više od efekta jednokratne upotrebe metode biofilma i SBR metode.
Pored toga, s kontinuiranim razvojem membranske tehnologije, istraživanje primjene membranskog bioreaktora (MBR) u tretmanu farmaceutskih otpadnih voda postepeno se produbljuje. MBR kombinuje karakteristike tehnologije membranske separacije i biološkog tretmana, te ima prednosti velikog zapreminskog opterećenja, jake otpornosti na udarce, malog otiska i manjeg zaostalog mulja. Anaerobni proces membranskog bioreaktora korišten je za tretman farmaceutskih otpadnih voda kiselog hlorida sa HPK od 25 000 mg/L. Brzina uklanjanja HPK sistema ostaje iznad 90%. Po prvi put je korištena sposobnost obligatnih bakterija da razgrade specifične organske materije. Ekstraktivni membranski bioreaktori se koriste za tretman industrijskih otpadnih voda koje sadrže 3,4-dikloroanilin. HRT je bio 2 sata, brzina uklanjanja je dostigla 99%, a postignut je idealan efekat tretmana. Uprkos problemu onečišćenja membrane, s kontinuiranim razvojem membranske tehnologije, MBR će se sve šire koristiti u oblasti tretmana farmaceutskih otpadnih voda.
2. Proces tretmana i selekcija farmaceutskih otpadnih voda
Karakteristike kvaliteta vode farmaceutskih otpadnih voda onemogućavaju da se većina farmaceutskih otpadnih voda podvrgne samo biohemijskom tretmanu, tako da se neophodna prethodna obrada mora provesti prije biohemijskog tretmana. Generalno, treba postaviti regulacioni rezervoar za podešavanje kvaliteta vode i pH vrijednosti, a fizičko-hemijska ili hemijska metoda treba da se koristi kao proces predtretmana u skladu sa stvarnom situacijom kako bi se smanjili SS, salinitet i dio COD u vodi, smanjile biološki inhibitorne supstance u otpadnim vodama i poboljšala razgradivost otpadnih voda, kako bi se olakšao naknadni biohemijski tretman otpadnih voda.
Prethodno tretirana otpadna voda može se tretirati anaerobnim i aerobnim procesima u skladu sa karakteristikama kvaliteta vode. Ako su zahtjevi za efluentom visoki, aerobni proces tretmana treba nastaviti nakon aerobnog procesa tretmana. Odabir specifičnog procesa treba sveobuhvatno uzeti u obzir faktore kao što su priroda otpadne vode, efekat tretmana procesa, ulaganje u infrastrukturu, te rad i održavanje kako bi tehnologija bila izvodljiva i ekonomična. Cijeli procesni put je kombinovani proces prethodne obrade-anaerobno-aerobno-(naknadne obrade). Kombinovani proces hidrolize, adsorpcije, kontaktne oksidacije i filtracije koristi se za tretman sveobuhvatnih farmaceutskih otpadnih voda koje sadrže vještački insulin.
3. Recikliranje i korištenje korisnih tvari u farmaceutskim otpadnim vodama
Promovirati čistu proizvodnju u farmaceutskoj industriji, poboljšati stopu iskorištenja sirovina, sveobuhvatnu stopu oporavka međuproizvoda i nusproizvoda te smanjiti ili eliminirati zagađenje u proizvodnom procesu kroz tehnološku transformaciju. Zbog specifičnosti nekih farmaceutskih proizvodnih procesa, otpadne vode sadrže veliku količinu reciklabilnih materijala. Za tretman takvih farmaceutskih otpadnih voda, prvi korak je jačanje oporavka materijala i sveobuhvatnog korištenja. Za farmaceutske međuproizvodne otpadne vode sa sadržajem amonijevih 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 sa masenim udjelom od oko 30%. Korištenje kao gnojivo ili ponovna upotreba. Ekonomske koristi su očite; visokotehnološka farmaceutska kompanija koristi metodu pročišćavanja za tretman proizvodnih otpadnih voda sa izuzetno visokim sadržajem 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 troškovi stanice za tretman mogu se povratiti u roku od 4 do 5 godina, ostvarujući objedinjavanje ekoloških i ekonomskih koristi. Međutim, sastav općih farmaceutskih otpadnih voda je složen, teško ih je reciklirati, proces oporavka je kompliciran, a troškovi visoki. Stoga je napredna i efikasna sveobuhvatna tehnologija tretmana otpadnih voda ključ za potpuno rješavanje problema kanalizacije.
4 Zaključak
Postoji mnogo izvještaja o tretmanu farmaceutskih otpadnih voda. Međutim, zbog raznolikosti sirovina i procesa u farmaceutskoj industriji, kvalitet otpadnih voda uveliko varira. Stoga ne postoji zrela i unificirana metoda tretmana farmaceutskih otpadnih voda. Koji procesni put odabrati zavisi od prirode otpadnih voda. U skladu sa karakteristikama otpadnih voda, predtretman je uglavnom potreban kako bi se poboljšala biorazgradivost otpadnih voda, u početku uklonile zagađivače, a zatim kombinovao sa biohemijskim tretmanom. Trenutno je razvoj ekonomičnog i efikasnog kompozitnog uređaja za tretman vode hitan problem koji treba riješiti.
TvornicaKineska hemikalijaAnionski PAM poliakrilamidni kationski polimerni flokulant, hitosan, hitosan u prahu, sredstvo za prečišćavanje vode, sredstvo za uklanjanje boje vode, dadmac, dialil dimetil amonijum hlorid, dicijandiamid, dcda, sredstvo protiv pjenjenja, sredstvo protiv pjenjenja, pac, polialuminijum hlorid, polialuminijum, polielektrolit, pam, poliakrilamid, polydadmac, pdadmac, poliamin. Ne samo da pružamo visok kvalitet našim kupcima, već je, što je još važnije, naš najbolji dobavljač uz konkurentnu cijenu.
ODM tvornica Kina PAM, anionski poliakrilamid, HPAM, PHPA. Naša kompanija radi po principu "zasnovano na integritetu, stvorena saradnja, orijentisano na ljude, obostrano korisna saradnja". Nadamo se da možemo imati prijateljski odnos sa poslovnim ljudima iz cijelog svijeta.
Preuzeto sa Baidua.
Vrijeme objave: 15. avg. 2022.