Trenutno stanje: farmacevtska industrija se osredotoča predvsem na kemijsko sintezo zdravil, biološka zdravila in zdravila tradicionalne kitajske medicine, proizvodnja pa ima značilnosti različnih izdelkov, kompleksnih procesov in različnih proizvodnih obsegov.
Odpadna voda, ki nastane pri farmacevtskih postopkih, ima značilnosti visoke koncentracije onesnaževal, kompleksnih sestavin, slabe biorazgradljivosti in visoke biološke toksičnosti.
Odpadne vode iz kemične sinteze in fermentacije farmacevtske proizvodnje so težava in ključna točka pri nadzoru onesnaževanja v farmacevtski industriji.
Odpadna voda kemične sinteze je glavno onesnaževalo, ki se izpušča med farmacevtsko proizvodnjo [2].
Farmacevtsko odpadno vodo lahko v grobem razdelimo v štiri kategorije [3], tj. odpadno tekočino in matično tekočino v proizvodnem procesu;
Preostala tekočina pri predelavi vključuje topilo, predpogojno tekočino, stranski produkt itd.
Pomožna procesna drenaža, kot je hladilna voda itd.
Odpadna voda za izpiranje opreme in tal;
Domača kanalizacija.
Tehnologija za čiščenje farmacevtskih vmesnih odpadnih voda
Glede na značilnosti farmacevtskih vmesnih odpadnih voda, kot so visoka KPK, visoka vsebnost dušika, visoka vsebnost fosforja, visoka vsebnost soli, globoka kromatografija, kompleksna sestava in slaba biorazgradljivost, se med pogosto uporabljene metode čiščenja uvrščajo fizikalno-kemijska in biokemijska obdelava [6].
Glede na različne vrste kakovosti odpadne vode se bo uporabila tudi vrsta metod, kot je kombinacija fizikalno-kemijskih in bioloških postopkov [7].
Slika
1. Tehnologija fizikalne in kemične obdelave
Trenutno glavne fizikalne in kemične metode čiščenja odpadne vode iz farmacevtske proizvodnje vključujejo: metodo flotacije s plinom, metodo koagulacije in sedimentacije, metodo adsorpcije, metodo reverzne osmoze, metodo sežiganja in napredni oksidacijski postopek [8].
Poleg tega se pri čiščenju farmacevtskih vmesnih odpadnih voda pogosto uporabljajo tudi metode elektrolize in kemičnega obarjanja, kot sta mikroelektroliza FE-C in metode obarjanja MAP za odstranjevanje dušika in fosforja.
1.1 Metoda koagulacije in sedimentacije
Koagulacija je postopek, pri katerem se suspendirani in koloidni delci v vodi z dodajanjem kemičnih snovi pretvorijo v nestabilno stanje in se nato združijo v kosmiče ali flokule, ki jih je enostavno ločiti.
Trenutno se ta tehnologija običajno uporablja za predobdelavo, vmesno obdelavo in napredno obdelavo farmacevtske odpadne vode [10].
Tehnologija koagulacije in sedimentacije ima prednosti zrele tehnologije, preproste opreme, stabilnega delovanja in priročnega vzdrževanja.
Vendar pa bo pri uporabi te tehnologije nastala velika količina kemičnega blata, kar bo povzročilo nizek pH iztoka in relativno visoko vsebnost soli v odpadni vodi.
Poleg tega tehnologija koagulacije in sedimentacije ne more učinkovito odstraniti raztopljenih onesnaževal v odpadni vodi niti ne more popolnoma odstraniti strupenih in škodljivih onesnaževal v sledovih v odpadni vodi.
1.2 Metoda kemičnega obarjanja
Metoda kemičnega obarjanja je kemična metoda za odstranjevanje onesnaževal iz odpadne vode s kemično reakcijo med topnimi kemičnimi snovmi in onesnaževali v odpadni vodi, pri čemer nastanejo netopne soli, hidroksidi ali kompleksne spojine.
Farmacevtska vmesna odpadna voda pogosto vsebuje visoko koncentracijo amonijevega dušika, fosfatnih in sulfatnih ionov itd. Za tovrstno odpadno vodo se za fizikalno in kemično predobdelavo pogosto uporablja metoda kemičnega obarjanja, da se zagotovi normalno delovanje nadaljnjega biokemijskega procesa čiščenja.
Kot tradicionalna tehnologija čiščenja vode se za mehčanje odpadne vode pogosto uporablja kemično obarjanje.
Zaradi uporabe visoko čistih kemičnih surovin v proizvodnem procesu farmacevtske vmesne odpadne vode odpadna voda pogosto vsebuje visoko koncentracijo amonijevega dušika in fosforja ter drugih onesnaževal. Z uporabo metode kemične precipitacije z magnezijevim amonijevim fosfatom lahko učinkovito odstranimo obe onesnaževali hkrati, nastalo precipitacijo magnezijeve amonijeve fosfatne soli pa je mogoče reciklirati.
Metoda kemičnega obarjanja z magnezijevim amonijevim fosfatom je znana tudi kot struvitna metoda.
V proizvodnem procesu farmacevtskega intermediata se v nekaterih delavnicah pogosto uporablja velika količina žveplove kisline, pH tega dela odpadne vode pa je lahko nizek. Za izboljšanje pH vrednosti odpadne vode in hkrati odstranitev nekaterih sulfatnih ionov se pogosto uporablja metoda dodajanja CaO, ki se imenuje metoda kemičnega obarjanja z razžvepljevanjem živega apna.
1.3 adsorpcija
Načelo odstranjevanja onesnaževal iz odpadne vode z metodo adsorpcije se nanaša na uporabo poroznih trdnih materialov za adsorpcijo določenih ali različnih onesnaževal v odpadni vodi, tako da se onesnaževala v odpadni vodi lahko odstranijo ali reciklirajo.
Pogosto uporabljeni adsorbenti vključujejo pepel, žlindro, aktivno oglje in adsorpcijsko smolo, med katerimi se pogosteje uporablja aktivno oglje.
1.4 plovnost zraka
Metoda flotacije zraka je postopek čiščenja odpadne vode, pri katerem se kot nosilci uporabljajo zelo razpršeni majhni mehurčki, ki se oprimejo onesnaževal v odpadni vodi. Ker je gostota majhnih mehurčkov, ki se oprimejo onesnaževal, manjša od gostote vode in plavajo, se doseže ločevanje trdnih snovi od tekočine ali od tekočine do tekočine.
Oblike flotacije z zrakom vključujejo flotacijo z raztopljenim zrakom, flotacijo z prezračevanjem, elektrolizno flotacijo z zrakom in kemično flotacijo z zrakom itd. [18], med katerimi je kemična flotacija z zrakom primerna za čiščenje odpadne vode z visoko vsebnostjo suspendiranih snovi.
Metoda zračne flotacije ima prednosti nizke investicije, preprostega postopka, priročnega vzdrževanja in nizke porabe energije, vendar ne more učinkovito odstraniti raztopljenih onesnaževal v odpadni vodi.
1,5 elektroliza
Elektrolitski postopek je uporaba impedantnega toka, ki povzroči vrsto kemičnih reakcij, ki pretvorijo škodljiva onesnaževala v odpadni vodi in jih nato odstranijo. Načelo reakcije elektrolitskega procesa poteka v raztopini elektrolita prek materiala elektrode in reakcije elektrode, pri čemer nastaneta nova ekološka kisikova in vodikova [H], onesnaževala iz odpadne vode pa se z REDOX reakcijo odstranijo.
Metoda elektrolize ima visoko učinkovitost in preprosto delovanje pri čiščenju odpadne vode. Hkrati lahko metoda elektrolize učinkovito odstrani barvne snovi v odpadni vodi in učinkovito izboljša biorazgradljivost odpadne vode.
Slika
2. Napredna tehnologija oksidacije
Napredna oksidacijska tehnologija kot nova tehnologija čiščenja vode ima številne prednosti, kot so visoka učinkovitost razgradnje onesnaževal, temeljitejša razgradnja in oksidacija onesnaževal ter odsotnost sekundarnega onesnaženja.
Napredna oksidacijska tehnologija, znana tudi kot tehnologija globoke oksidacije, je fizikalno-kemična tehnologija obdelave, ki uporablja oksidant, svetlobo, elektriko, zvok, magnetizem in katalizator za ustvarjanje visoko aktivnih prostih radikalov (kot je ·OH) za razgradnjo ognjevzdržnih organskih onesnaževal.
Na področju čiščenja farmacevtskih odpadnih voda je napredna oksidacijska tehnologija postala središče obsežnih raziskav in pozornosti.
Napredna oksidacijska tehnologija vključuje predvsem elektrokemijsko oksidacijo, kemično oksidacijo, ultrazvočno oksidacijo, mokro katalitično oksidacijo, fotokatalitično oksidacijo, kompozitno katalitično oksidacijo, superkritično vodno oksidacijo in napredno kombinirano tehnologijo oksidacije.
Metoda kemične oksidacije je uporaba kemičnih snovi samih ali pod določenimi pogoji z močno oksidacijo za oksidacijo organskih onesnaževal v odpadni vodi, da se doseže namen odstranjevanja onesnaževal, metode kemične oksidacije vključujejo ozonsko oksidacijo, Fentonovo oksidacijsko metodo in mokro katalitično oksidacijsko metodo.
2.1 Fentonov oksidacijski postopek
Fentonova oksidacijska metoda je vrsta napredne oksidacijske metode, ki se trenutno pogosto uporablja. Ta metoda uporablja železovo sol (Fe2+ ali Fe3+) kot katalizator za proizvodnjo ·OH z močno oksidacijo pod pogojem dodajanja H2O2, ki lahko oksidacijsko reagira z organskimi onesnaževalci brez selektivnosti, da doseže razgradnjo in mineralizacijo onesnaževalcev.
Ta metoda ima številne prednosti, vključno s hitro reakcijsko hitrostjo, brez sekundarnega onesnaženja in močne oksidacije itd. Fentonova oksidacijska metoda se pogosto uporablja pri čiščenju farmacevtskih odpadnih voda zaradi neselektivne oksidacijske reakcije v procesu kemične oksidacije, metoda pa lahko zmanjša toksičnost odpadne vode in druge značilnosti.
2.2 Metoda elektrokemične oksidacije
Metoda elektrokemične oksidacije je uporaba elektrodnih materialov za proizvodnjo superoksidnega prostega radikala ·O2 in hidroksilnega prostega radikala ·OH, ki imata oba visoko oksidacijsko aktivnost, lahko oksidirata organske snovi v odpadni vodi in nato dosežeta namen odstranjevanja onesnaževal.
Vendar pa ima ta metoda značilnosti visoke porabe energije in visokih stroškov.
2.3 Fotokatalitska oksidacija
Fotokatalitska oksidacija je relativno učinkovita tehnologija čiščenja vode, ki uporablja katalitične materiale (kot so TiO2, SrO2, WO3, SnO2 itd.) kot katalitične nosilce za izvedbo katalitske oksidacije večine reducirajočih onesnaževal v odpadni vodi, da se doseže namen odstranjevanja onesnaževal.
Ker je večina spojin v farmacevtski odpadni vodi polarnih snovi s kislimi skupinami ali polarnih snovi z alkalnimi skupinami, se te snovi lahko neposredno ali posredno razgradijo zaradi svetlobe.
2.4 Superkritična oksidacija vode
Superkritična oksidacija vode (SCWO) je vrsta tehnologije čiščenja vode, ki uporablja vodo kot medij in posebne lastnosti vode v superkritičnem stanju za izboljšanje hitrosti reakcije in doseganje popolne oksidacije organskih snovi.
2.5 Napredna kombinirana tehnologija oksidacije
Vsaka napredna oksidacijska tehnologija ima svoje omejitve. Za izboljšanje učinkovitosti čiščenja odpadne vode se združuje vrsta naprednih oksidacijskih tehnologij, ki tvorijo kombinacijo naprednih oksidacijskih tehnologij ali pa se ena sama napredna oksidacijska tehnologija kombinira z drugimi tehnologijami v novo tehnologijo za izboljšanje oksidacijske sposobnosti in učinka čiščenja ter za prilagajanje spremembam kakovosti vode pri čiščenju odpadne vode v farmacevtskem sektorju večjega razreda.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, ultrazvočna fotokataliza, fotokataliza z aktivnim ogljem, mikrovalovna fotokataliza in fotokataliza itd. Trenutno so najbolj preučevane tehnologije kombiniranja ozona [36]:
Postopek z ozonom in aktivnim ogljem, O3-H2O2 in UV-O3, imata zaradi učinka obdelave ognjevzdržne odpadne vode in inženirske uporabe večji razvojni potencial.
Običajni Fentonov kombinirani postopek vključuje mikroelektrolizno Fentonovo metodo, metodo z železnimi opilki H2O2, fotokemično Fentonovo metodo (kot so sončna Fentonova metoda, UV-Fentonova metoda itd.), vendar se električna Fentonova metoda pogosto uporablja.
Slika
3. Tehnologija biokemične obdelave
Tehnologija biokemične obdelave je glavna tehnologija pri čiščenju odpadne vode, ki s pomočjo mikrobne rasti, presnove, razmnoževanja in drugih procesov razgrajuje organske snovi v odpadni vodi, pridobiva lastno potrebno energijo in dosega namen odstranjevanja organskih snovi.
3.1 Tehnologija anaerobne biološke obdelave
Anaerobna biološka tehnologija čiščenja je tehnologija, ki v okolju brez molekularnega kisika uporablja anaerobne bakterije za presnovo, s postopkom hidroliznega zakisanja, proizvodnje vodika, ocetne kisline in metana ter drugimi procesi pretvori makromolekule, ki težko razgradijo organske snovi v CH4, CO2, H2O in majhne molekule organskih snovi.
Sintetične farmacevtske odpadne vode pogosto vsebujejo veliko število cikličnih refraktornih organskih snovi, ki jih aerobne bakterije ne morejo neposredno razgraditi in uporabiti, zato je trenutna anaerobna tehnologija čiščenja postala glavno sredstvo na področju čiščenja farmacevtskih odpadnih voda doma in v tujini [43].
Tehnologija anaerobne biološke obdelave ima številne prednosti: proces delovanja anaerobnega reaktorja ne zahteva prezračevanja, poraba energije je nizka;
Organska obremenitev anaerobne dotočne vode je na splošno visoka.
Nizke potrebe po hranilih;
Izkoristek blata v anaerobnem reaktorju je nizek in blato se zlahka dehidrira.
Metan, ki nastane v anaerobnem procesu, se lahko reciklira kot energija.
Vendar pa anaerobne odpadne vode ni mogoče odvajati v skladu s standardi in jo je treba dodatno obdelati z drugimi postopki. Vendar pa je tehnologija anaerobnega biološkega čiščenja občutljiva na vrednost pH, temperaturo in druge dejavnike. Če je nihanje veliko, bo to neposredno vplivalo na anaerobno reakcijo, kar bo vplivalo na kakovost odpadne vode.
3.2 Tehnologija aerobne biološke obdelave
Tehnologija aerobne biološke obdelave je tehnologija biološke obdelave, ki uporablja oksidativno razgradnjo in asimilacijsko sintezo aerobnih bakterij za odstranjevanje razgrajenih organskih snovi. Med rastjo in presnovo aerobnih organizmov se izvaja veliko število razmnoževanj, ki ustvarjajo novo aktivno blato. Presežek aktivnega blata se odvaja v obliki preostalega blata, hkrati pa se prečiščujejo odpadne vode.

MIT –IVY kemična industrija z4 tovarneže 19 let， barvilaSrednjes & farmacevtski intermediati &fine in specialne kemikalije .TEL (WhatsApp): 008613805212761 Atena