Odpadová voda z farmaceutického priemyslu zahŕňa najmä odpadovú vodu z výroby antibiotík a odpadovú vodu z výroby syntetických liečiv. Odpadová voda z farmaceutického priemyslu zahŕňa najmä štyri kategórie: odpadová voda z výroby antibiotík, odpadová voda z výroby syntetických liečiv, odpadová voda z výroby čínskych patentovaných liekov, premývacia voda a premývacia voda z rôznych procesov prípravy. Táto odpadová voda sa vyznačuje zložitým zložením, vysokým obsahom organických látok, vysokou toxicitou, sýtou farbou, vysokým obsahom solí, najmä zlými biochemickými vlastnosťami a občasným vypúšťaním. Je to priemyselná odpadová voda, ktorú je ťažké čistiť. S rozvojom farmaceutického priemyslu v mojej krajine sa farmaceutická odpadová voda postupne stala jedným z dôležitých zdrojov znečistenia.
1. Metóda čistenia farmaceutických odpadových vôd
Metódy čistenia farmaceutických odpadových vôd možno zhrnúť ako: fyzikálno-chemické čistenie, chemické čistenie, biochemické čistenie a kombinované čistenie rôznymi metódami, pričom každá metóda čistenia má svoje výhody a nevýhody.
Fyzikálne a chemické spracovanie
Podľa charakteristík kvality farmaceutickej odpadovej vody je potrebné použiť fyzikálno-chemické čistenie ako predbežný alebo dodatočný proces biochemického čistenia. V súčasnosti používané fyzikálne a chemické metódy čistenia zahŕňajú najmä koaguláciu, flotáciu vzduchom, adsorpciu, odstraňovanie amoniaku, elektrolýzu, iónovú výmenu a membránovú separáciu.
koagulácia
Táto technológia je metóda úpravy vody široko používaná doma aj v zahraničí. Široko sa používa pri predčistení a následnom čistení lekárskych odpadových vôd, ako je síran hlinitý a polyželezitý síran v odpadových vodách tradičnej čínskej medicíny. Kľúčom k účinnému koagulačnému čisteniu je správny výber a pridanie koagulantov s vynikajúcim výkonom. V posledných rokoch sa smer vývoja koagulantov zmenil z nízkomolekulárnych na vysokomolekulárne polyméry a z jednozložkových na kompozitné funkcionalizácie [3]. Liu Minghua a kol. [4] upravili COD, SS a chromatickosť odpadovej kvapaliny s pH 6,5 a dávkou flokulantu 300 mg/l vysokoúčinným kompozitným flokulantom F-1. Miera odstránenia bola 69,7 %, 96,4 % a 87,5 %.
flotácia vzduchom
Vzduchová flotácia vo všeobecnosti zahŕňa rôzne formy, ako je aeračná vzduchová flotácia, flotácia rozpusteným vzduchom, chemická vzduchová flotácia a elektrolytická vzduchová flotácia. Farmaceutická továreň Xinchang používa na predčistenie farmaceutickej odpadovej vody vírové vzduchové flotačné zariadenie CAF. Priemerná miera odstránenia COD je pri použití vhodných chemikálií približne 25 %.
adsorpčná metóda
Bežne používané adsorbenty sú aktívne uhlie, aktívne uhlie, kyselina humínová, adsorpčná živica atď. Farmaceutická továreň Wuhan Jianmin používa na čistenie odpadových vôd adsorpciu uhoľného popola – sekundárny aeróbny biologický proces čistenia. Výsledky ukázali, že miera odstránenia COD pri predbežnej adsorpcii bola 41,1 % a pomer BSK5/COD sa zlepšil.
Membránová separácia
Membránové technológie zahŕňajú reverznú osmózu, nanofiltráciu a vláknité membrány na získavanie užitočných materiálov a zníženie celkových organických emisií. Hlavnými vlastnosťami tejto technológie sú jednoduché zariadenie, pohodlná obsluha, žiadna fázová a chemická zmena, vysoká účinnosť spracovania a úspora energie. Juanna a kol. použili nanofiltračné membrány na oddelenie odpadovej vody s obsahom cinnamycínu. Zistilo sa, že inhibičný účinok linkomycínu na mikroorganizmy v odpadovej vode sa znížil a cinnamycín sa získal späť.
elektrolýza
Metóda má výhody vysokej účinnosti, jednoduchej obsluhy a podobne a účinok elektrolytického odfarbenia je dobrý. Li Ying [8] vykonal elektrolytickú predúpravu supernatantu riboflavínu a miera odstránenia COD, SS a chromy dosiahla 71 %, 83 % a 67 %.
chemické ošetrenie
Pri použití chemických metód môže nadmerné používanie určitých činidiel spôsobiť sekundárne znečistenie vodných útvarov. Preto by sa pred návrhom mal vykonať príslušný experimentálny výskum. Medzi chemické metódy patrí metóda železo-uhlík, chemická redoxná metóda (Fentonovo činidlo, H2O2, O3), technológia hlbokej oxidácie atď.
Metóda s uhlíkom železa
Priemyselná prevádzka ukazuje, že použitie Fe-C ako kroku predčistenia farmaceutickej odpadovej vody môže výrazne zlepšiť biologickú odbúrateľnosť odpadovej vody. Lou Maoxing používa kombinovanú úpravu železom, mikroelektrolýzou, anaeróbnou a aeróbnou flotáciou vzduchu na čistenie odpadovej vody z farmaceutických medziproduktov, ako sú erytromycín a ciprofloxacín. Miera odstránenia COD po úprave železom a uhlíkom bola 20 % a konečná odpadová voda spĺňa národnú prvotriednu normu „Integrovaná norma pre vypúšťanie odpadových vôd“ (GB8978-1996).
Spracovanie Fentonovým činidlom
Kombinácia železnatej soli a H2O2 sa nazýva Fentonovo činidlo a dokáže účinne odstrániť žiaruvzdorné organické látky, ktoré sa nedajú odstrániť tradičnou technológiou čistenia odpadových vôd. S prehlbovaním výskumu sa do Fentonovho činidla zavádzajú ultrafialové svetlo (UV), oxalát (C2O42-) atď., čo výrazne zvyšuje oxidačnú schopnosť. Použitím TiO2 ako katalyzátora a 9W nízkotlakovej ortuťovej výbojky ako zdroja svetla sa farmaceutická odpadová voda upravila Fentonovým činidlom, miera odfarbenia bola 100 %, miera odstránenia COD bola 92,3 % a obsah nitrobenzénovej zlúčeniny sa znížil z 8,05 mg/l na 0,41 mg/l.
Oxidácia
Táto metóda môže zlepšiť biologickú odbúrateľnosť odpadových vôd a dosiahnuť lepšiu mieru odstraňovania CHSK. Napríklad tri antibiotické odpadové vody, ako napríklad Balcioglu, boli ošetrené ozónovou oxidáciou. Výsledky ukázali, že ozonizácia odpadových vôd nielen zvýšila pomer BSK5/CHSK, ale aj miera odstraňovania CHSK bola nad 75 %.
Oxidačná technológia
Známa aj ako pokročilá oxidačná technológia, spája najnovšie výsledky výskumu moderného svetla, elektriny, zvuku, magnetizmu, materiálov a iných podobných disciplín vrátane elektrochemickej oxidácie, mokrej oxidácie, superkritickej oxidácie vody, fotokatalytickej oxidácie a ultrazvukovej degradácie. Technológia ultrafialovej fotokatalytickej oxidácie má výhody novosti, vysokej účinnosti a nulové selektivity voči odpadovým vodám a je obzvlášť vhodná na degradáciu nenasýtených uhľovodíkov. V porovnaní s metódami čistenia, ako sú ultrafialové lúče, ohrev a tlak, je ultrazvukové čistenie organických látok priamejšie a vyžaduje menej vybavenia. Ako nový typ čistenia sa mu venuje čoraz väčšia pozornosť. Xiao Guangquan a kol. [13] použili ultrazvukovo-aeróbnu biologickú kontaktnú metódu na čistenie farmaceutických odpadových vôd. Ultrazvukové čistenie sa vykonávalo počas 60 sekúnd a výkon bol 200 W a celková miera odstránenia COD z odpadových vôd bola 96 %.
Biochemická liečba
Technológia biochemického čistenia je široko používaná technológia čistenia farmaceutických odpadových vôd, ktorá zahŕňa aeróbno-biologickú metódu, anaeróbno-biologickú metódu a kombinovanú aeróbno-anaeróbnu metódu.
Aeróbne biologické čistenie
Keďže väčšina farmaceutických odpadových vôd je vysoko koncentrovaná organická odpadová voda, je vo všeobecnosti potrebné riediť zásobný roztok počas aeróbneho biologického čistenia. Preto je spotreba energie vysoká, odpadová voda sa dá biochemicky čistiť a je ťažké ju priamo vypustiť na úroveň normy po biochemickom čistení. Preto sa používa iba aeróbne čistenie. K dispozícii je len málo spôsobov čistenia a vyžaduje sa všeobecné predčistenie. Medzi bežne používané metódy aeróbneho biologického čistenia patrí metóda aktivovaného kalu, metóda hlbokého prevzdušňovania, metóda adsorpčnej biodegradácie (metóda AB), metóda kontaktnej oxidácie, sekvenčná vsádzková metóda aktivovaného kalu (metóda SBR), metóda cirkulujúceho aktivovaného kalu atď. (metóda CASS) atď.
Metóda hlbokého prevzdušňovania vrtov
Hlboké prevzdušňovanie je vysokorýchlostný systém s aktivovaným kalom. Metóda sa vyznačuje vysokou mierou využitia kyslíka, malou podlahovou plochou, dobrým čistiacim účinkom, nízkou investíciou, nízkymi prevádzkovými nákladmi, nedochádza k hromadeniu kalu a jeho produkcii je menšia. Okrem toho má dobrý tepelnoizolačný účinok a čistenie nie je ovplyvnené klimatickými podmienkami, čo môže zabezpečiť účinok zimného čistenia odpadových vôd v severných oblastiach. Po biochemickom čistení vysoko koncentrovanej organickej odpadovej vody zo severovýchodnej farmaceutickej továrne v hlbokej prevzdušňovacej nádrži dosiahla miera odstránenia COD 92,7 %. Je zrejmé, že účinnosť spracovania je veľmi vysoká, čo je mimoriadne prospešné pre ďalšie spracovanie.
Metóda AB
Metóda AB je metóda aktivovaného kalu s ultravysokým zaťažením. Rýchlosť odstraňovania BSK5, COD, nerozpustných látok, fosforu a amoniakového dusíka procesom AB je vo všeobecnosti vyššia ako pri konvenčnom procese aktivovaného kalu. Jeho vynikajúcimi výhodami sú vysoké zaťaženie sekcie A, silná odolnosť voči nárazom a veľký tlmivý účinok na hodnotu pH a toxické látky. Je obzvlášť vhodná na čistenie odpadových vôd s vysokou koncentráciou a veľkými zmenami v kvalite a množstve vody. Metóda Yang Junshi a kol. využíva na čistenie odpadových vôd s antibiotikami biologickú metódu hydrolýzy a acidifikácie, ktorá má krátky procesný prietok, úsporu energie a náklady na čistenie sú nižšie ako metóda chemickej flokulácie a biologickej úpravy podobných odpadových vôd.
biologická kontaktná oxidácia
Táto technológia kombinuje výhody metódy aktivovaného kalu a metódy biofilmu a má výhody vysokého objemového zaťaženia, nízkej produkcie kalu, silnej odolnosti voči nárazom, stabilného priebehu procesu a pohodlného riadenia. Mnohé projekty využívajú dvojstupňovú metódu s cieľom domestikovať dominantné kmene v rôznych štádiách, naplno využiť synergický efekt medzi rôznymi mikrobiálnymi populáciami a zlepšiť biochemické účinky a odolnosť voči nárazom. V strojárstve sa ako predbežný krok často používa anaeróbna digescia a okyslenie a na čistenie farmaceutických odpadových vôd sa používa kontaktný oxidačný proces. Farmaceutická továreň Harbin North používa na čistenie farmaceutických odpadových vôd hydrolýzu a okyslenie – dvojstupňový biologický kontaktný oxidačný proces. Výsledky prevádzky ukazujú, že účinok čistenia je stabilný a kombinácia procesov je primeraná. S postupným vývojom procesnej technológie sa rozširujú aj oblasti použitia.
Metóda SBR
Metóda SBR má výhody silnej odolnosti voči rázovému zaťaženiu, vysokej aktivity kalu, jednoduchej štruktúry, absencie potreby spätného toku, flexibilnej prevádzky, malej zastavanej plochy, nízkych investícií, stabilnej prevádzky, vysokej rýchlosti odstraňovania substrátu a dobrej denitrifikácie a odstraňovania fosforu. . Kolísavá odpadová voda. Experimenty s čistením farmaceutickej odpadovej vody procesom SBR ukazujú, že čas prevzdušňovania má veľký vplyv na účinok čistenia procesu; nastavenie anoxických sekcií, najmä opakovaný návrh anaeróbnych a aeróbnych sekcií, môže výrazne zlepšiť účinok čistenia; vylepšené čistenie PAC procesom SBR môže výrazne zlepšiť účinok odstraňovania systému. V posledných rokoch sa proces stal čoraz zdokonalenejším a široko sa používa pri čistení farmaceutickej odpadovej vody.
Anaeróbne biologické čistenie
V súčasnosti je čistenie vysoko koncentrovaných organických odpadových vôd doma aj v zahraničí založené prevažne na anaeróbnych metódach, ale COD odpadových vôd je po čistení samostatnou anaeróbnou metódou stále relatívne vysoký a vo všeobecnosti je potrebné dodatočné čistenie (napríklad aeróbne biologické čistenie). V súčasnosti je stále potrebné posilniť vývoj a návrh vysokoúčinných anaeróbnych reaktorov a hĺbkový výskum prevádzkových podmienok. Najúspešnejšie aplikácie v čistení farmaceutických odpadových vôd sú protiprúdové anaeróbne kalové lôžko (UASB), anaeróbne kompozitné lôžko (UBF), anaeróbny prepážkový reaktor (ABR), hydrolýza atď.
Zákon UASB
Reaktor UASB má výhody vysokej účinnosti anaeróbnej digescie, jednoduchej konštrukcie, krátkeho hydraulického retenčného času a nevyžaduje samostatné zariadenie na vrátenie kalu. Pri použití UASB na čistenie odpadových vôd z farmaceutickej výroby s obsahom kanamycínu, chlorínu, VC, SD, glukózy a iných látok nie je obsah nerozpustných látok (SS) zvyčajne príliš vysoký na to, aby sa zabezpečila miera odstránenia CHSK nad 85 % až 90 %. Miera odstránenia CHSK dvojstupňového radu UASB môže dosiahnuť viac ako 90 %.
Metóda UBF
Buy Wenning a kol. Porovnávací test bol vykonaný na UASB a UBF. Výsledky ukazujú, že UBF má vlastnosti dobrého prenosu hmoty a separačného účinku, rôznej biomasy a biologických druhov, vysokej účinnosti spracovania a silnej prevádzkovej stability. Kyslíkový bioreaktor.
Hydrolýza a okyslenie
Hydrolyzačná nádrž sa nazýva hydrolyzované kalové lôžko proti prúdu (HUSB) a je modifikovanou UASB. V porovnaní s anaeróbnou nádržou s plným procesom má hydrolyzačná nádrž nasledujúce výhody: nie je potrebné utesňovanie, nie je potrebné miešanie, nie je potrebný trojfázový separátor, čo znižuje náklady a uľahčuje údržbu; dokáže rozložiť makromolekuly a biologicky nerozložiteľné organické látky v odpadových vodách na malé molekuly. Ľahko biologicky rozložiteľná organická hmota zlepšuje biologickú rozložiteľnosť surovej vody; reakcia je rýchla, objem nádrže je malý, investície do kapitálovej výstavby sú malé a objem kalu je znížený. V posledných rokoch sa hydrolýzno-aeróbny proces široko používa pri čistení farmaceutických odpadových vôd. Napríklad biofarmaceutická továreň používa na čistenie farmaceutických odpadových vôd proces hydrolytickej acidifikácie - dvojstupňový biologický kontaktný oxidačný proces. Prevádzka je stabilná a účinok odstraňovania organickej hmoty je pozoruhodný. Miera odstraňovania CHSK, BSK5 SS a SS bola 90,7 %, 92,4 % a 87,6 %.
Kombinovaný anaeróbno-aeróbny proces čistenia
Keďže samotné aeróbne alebo anaeróbne čistenie nedokážu splniť požiadavky, kombinované procesy, ako je anaeróbno-aeróbne čistenie, hydrolytické okysľovanie a aeróbne čistenie, zlepšujú biologickú odbúrateľnosť, odolnosť voči nárazom, investičné náklady a účinok čistenia odpadových vôd. V inžinierskej praxi sa široko používa vďaka výkonu jednej metódy spracovania. Napríklad farmaceutická továreň používa anaeróbno-aeróbny proces na čistenie farmaceutických odpadových vôd, pričom miera odstránenia BSK5 je 98 %, miera odstránenia COD je 95 % a účinok čistenia je stabilný. Na čistenie chemicky syntetických farmaceutických odpadových vôd sa používa proces mikroelektrolýzy, anaeróbnej hydrolýzy, okysľovania a SBR. Výsledky ukazujú, že celá séria procesov má silnú odolnosť voči nárazom a zmenám kvality a množstva odpadových vôd a miera odstránenia COD môže dosiahnuť 86 % až 92 %, čo je ideálna voľba procesu na čistenie farmaceutických odpadových vôd. – Katalytická oxidácia – Kontaktný oxidačný proces. Keď je COD prítoku približne 12 000 mg/l, COD odtoku je menej ako 300 mg/l; Miera odstraňovania CHSK v biologicky odolnej farmaceutickej odpadovej vode upravenej metódou biofilmu-SBR môže dosiahnuť 87,5 % až 98,31 %, čo je oveľa viac ako pri jednorazovom použití metódy biofilmu a metódy SBR.
Okrem toho sa s neustálym vývojom membránovej technológie postupne prehlbuje výskum aplikácií membránového bioreaktora (MBR) pri čistení farmaceutických odpadových vôd. MBR kombinuje vlastnosti membránovej separačnej technológie a biologického čistenia a má výhody vysokého objemového zaťaženia, silnej odolnosti voči nárazu, malej zastavanej plochy a menšieho množstva zvyškového kalu. Na čistenie farmaceutických odpadových vôd s medziproduktom chloridu kyseliny s COD 25 000 mg/l sa použil anaeróbny membránový bioreaktorový proces. Miera odstránenia COD systému zostáva nad 90 %. Po prvýkrát sa použila schopnosť obligátnych baktérií degradovať špecifické organické látky. Extrakčné membránové bioreaktory sa používajú na čistenie priemyselných odpadových vôd obsahujúcich 3,4-dichlóranilín. HRT bola 2 hodiny, rýchlosť odstránenia dosiahla 99 % a dosiahol sa ideálny účinok čistenia. Napriek problému so znečistením membrány sa s neustálym vývojom membránovej technológie bude MBR čoraz viac používať v oblasti čistenia farmaceutických odpadových vôd.
2. Proces čistenia a výber farmaceutických odpadových vôd
Charakteristiky kvality farmaceutickej odpadovej vody neumožňujú, aby sa väčšina farmaceutickej odpadovej vody podrobila iba biochemickému čisteniu, preto je potrebné pred biochemickým čistením vykonať potrebné predčistenie. Vo všeobecnosti by sa mala na úpravu kvality vody a hodnoty pH zriadiť regulačná nádrž a ako proces predčistenie by sa mala podľa aktuálnej situácie použiť fyzikálno-chemická alebo chemická metóda na zníženie obsahu nerozpustných látok, slanosti a časti CHSK vo vode, zníženie biologicky inhibičných látok v odpadovej vode a zlepšenie odbúrateľnosti odpadovej vody, aby sa uľahčilo následné biochemické čistenie odpadovej vody.
Predčistená odpadová voda sa môže čistiť anaeróbnymi a aeróbnymi procesmi podľa charakteristík kvality vody. Ak sú požiadavky na odpadovú vodu vysoké, mal by sa po aeróbnom čistení pokračovať v aeróbnom čistení. Výber konkrétneho procesu by mal komplexne zvážiť faktory, ako je povaha odpadovej vody, čistiaci účinok procesu, investície do infraštruktúry a prevádzka a údržba, aby bola technológia uskutočniteľná a ekonomická. Celý proces je kombinovaný proces predčistenia - anaeróbneho - aeróbneho (dočistenia). Kombinovaný proces hydrolýzy, adsorpcie, kontaktnej oxidácie a filtrácie sa používa na čistenie komplexných farmaceutických odpadových vôd obsahujúcich umelý inzulín.
3. Recyklácia a využitie užitočných látok vo farmaceutických odpadových vodách
Podporovať čistú výrobu vo farmaceutickom priemysle, zlepšiť mieru využitia surovín, komplexnú mieru zhodnocovania medziproduktov a vedľajších produktov a znížiť alebo eliminovať znečistenie vo výrobnom procese prostredníctvom technologickej transformácie. Vzhľadom na špecifiká niektorých farmaceutických výrobných procesov obsahuje odpadová voda veľké množstvo recyklovateľných materiálov. Pri čistení takejto farmaceutickej odpadovej vody je prvým krokom posilnenie zhodnocovania materiálov a komplexného využitia. Pri farmaceutickej odpadovej vode s obsahom amónnych solí až 5 % až 10 % sa na odparovanie, koncentráciu a kryštalizáciu používa fixný stierací film, ktorý slúži na zhodnocovanie (NH4)2SO4 a NH4NO3 s hmotnostným podielom približne 30 %. Použitie ako hnojivo alebo opätovné použitie. Ekonomické výhody sú zrejmé; high-tech farmaceutická spoločnosť používa metódu čistenia na čistenie výrobnej odpadovej vody s extrémne vysokým obsahom formaldehydu. Po zhodnotení formaldehydového plynu sa môže spracovať na formalínové činidlo alebo spáliť ako zdroj tepla pre kotly. Zhodnotením formaldehydu je možné dosiahnuť udržateľné využívanie zdrojov a investičné náklady na čistiacu stanicu sa môžu vrátiť do 4 až 5 rokov, čím sa dosiahne spojenie environmentálnych a ekonomických výhod. Zloženie všeobecnej farmaceutickej odpadovej vody je však zložité, ťažko sa recykluje, proces regenerácie je komplikovaný a náklady sú vysoké. Preto je pokročilá a efektívna komplexná technológia čistenia odpadových vôd kľúčom k úplnému vyriešeniu problému s odpadovými vodami.
4 Záver
Existuje mnoho správ o čistení farmaceutických odpadových vôd. Vzhľadom na rozmanitosť surovín a procesov vo farmaceutickom priemysle sa však kvalita odpadových vôd značne líši. Preto neexistuje žiadna vyspelá a jednotná metóda čistenia farmaceutických odpadových vôd. Výber procesnej cesty závisí od povahy odpadovej vody. Podľa charakteristík odpadovej vody je vo všeobecnosti potrebná predúprava na zlepšenie biologickej odbúrateľnosti odpadových vôd, najprv na odstránenie znečisťujúcich látok a potom na kombináciu s biochemickým čistením. V súčasnosti je vývoj ekonomického a účinného kompozitného zariadenia na čistenie vody naliehavým problémom, ktorý treba vyriešiť.
TováreňČína ChemickáAniónový PAM polyakrylamidový katiónový polymérny flokulant, chitózan, chitózanový prášok, úprava pitnej vody, odfarbovač vody, dadmac, diallyldimetylamóniumchlorid, dikyandiamid, dcda, odpeňovač, protipenič, pac, polyaluminiumchlorid, polyaluminium, polyelektrolyt, pam, polyakrylamid, polydadmac, pdadmac, polyamín. Našim zákazníkom nielenže poskytujeme vysokú kvalitu, ale čo je ešte dôležitejšie, ponúkame nášho najlepšieho dodávateľa a konkurencieschopnú cenu.
ODM továreň Čína PAM, aniónový polyakrylamid, HPAM, PHPA. Naša spoločnosť pracuje na princípe „založenom na integrite, vytvorenom na spolupráci, orientovanom na ľudí, obojstranne výhodnej spolupráci“. Dúfame, že budeme môcť mať priateľský vzťah s podnikateľmi z celého sveta.
Výňatok z Baidu.
Čas uverejnenia: 15. augusta 2022