Keadaan semasa: industri farmaseutikal terutamanya memberi tumpuan kepada sintesis kimia farmaseutikal, farmaseutikal biologi dan farmaseutikal perubatan tradisional Cina, dan pengeluaran mempunyai ciri-ciri pelbagai produk, proses kompleks dan skala pengeluaran yang berbeza.
Air sisa yang dihasilkan melalui proses farmaseutikal mempunyai ciri-ciri kepekatan pencemar yang tinggi, komponen kompleks, kebolehbiodegradan yang lemah dan ketoksikan biologi yang tinggi.
Sintesis kimia dan penapaian air sisa pengeluaran farmaseutikal adalah kesukaran dan titik utama dalam kawalan pencemaran industri farmaseutikal.
Air sisa sintesis kimia adalah bahan pencemar utama yang dilepaskan semasa pengeluaran farmaseutikal [2].
Air sisa farmaseutikal boleh dibahagikan secara kasar kepada empat kategori [3], iaitu cecair sisa dan cecair ibu dalam proses pengeluaran;
Cecair sisa dalam pemulihan termasuk pelarut, cecair prasyarat, hasil sampingan, dsb.
Saliran proses bantu seperti air penyejuk, dsb.
Peralatan dan air kumbahan tanah;
Kumbahan domestik.
Teknologi untuk rawatan air sisa perantaraan farmaseutikal
Memandangkan ciri-ciri air sisa perantaraan farmaseutikal seperti COD tinggi, nitrogen tinggi, fosforus tinggi, kandungan garam tinggi, kroma dalam, komposisi kompleks dan kebolehbiodegradasian yang lemah, kaedah rawatan yang biasa digunakan termasuk rawatan fizikokimia dan proses rawatan biokimia [6].
Mengikut jenis kualiti air sisa yang berbeza, satu siri kaedah seperti gabungan proses fizikokimia dan proses biologi juga akan digunakan [7].
Gambar
1. Teknologi rawatan fizikal dan kimia
Pada masa ini, kaedah rawatan fizikal dan kimia utama untuk air sisa pengeluaran farmaseutikal termasuk: kaedah pengapungan gas, kaedah pemendapan pembekuan, kaedah penjerapan, kaedah osmosis terbalik, kaedah insinerasi dan proses pengoksidaan lanjutan [8].
Di samping itu, kaedah elektrolisis dan pemendakan kimia, seperti elektrolisis mikro FE-C dan kaedah pemendakan MAP untuk penyingkiran nitrogen dan fosforus, juga biasa digunakan dalam rawatan air sisa perantaraan farmaseutikal.
1.1 Kaedah pembekuan dan pemendapan
Proses pembekuan adalah proses di mana zarah terampai dan zarah koloid dalam air diubah menjadi keadaan tidak stabil dengan menambahkan agen kimia dan kemudiannya diagregatkan menjadi flok atau flok yang mudah diasingkan.
Pada masa ini, teknologi ini biasanya digunakan dalam prarawatan, rawatan pertengahan dan rawatan lanjutan air sisa farmaseutikal [10].
Teknologi pembekuan dan pemendapan mempunyai kelebihan teknologi matang, peralatan mudah, operasi yang stabil dan penyelenggaraan yang mudah.
Walau bagaimanapun, akan terdapat sejumlah besar enap cemar kimia yang dihasilkan dalam proses aplikasi teknologi ini, yang akan membawa kepada pH rendah efluen dan kandungan garam air sisa yang agak tinggi.
Di samping itu, teknologi pembekuan dan pemendapan tidak dapat menghapuskan bahan pencemar terlarut dalam air sisa dengan berkesan, dan ia juga tidak dapat mengeluarkan sepenuhnya bahan pencemar kesan toksik dan berbahaya dalam air sisa.
1.2 Kaedah pemendakan kimia
Kaedah pemendakan kimia ialah kaedah kimia untuk membuang bahan pencemar dalam air sisa melalui tindak balas kimia antara agen kimia larut dan bahan pencemar dalam air sisa untuk membentuk garam tidak larut, hidroksida atau sebatian kompleks.
Air sisa perantaraan farmaseutikal selalunya mengandungi kepekatan tinggi ammonia nitrogen, fosfat dan ion sulfat, dsb. Untuk air sisa jenis ini, kaedah pemendakan kimia sering digunakan untuk prarawatan fizikal dan kimia untuk memastikan operasi normal proses rawatan biokimia berikutnya.
Sebagai teknologi rawatan air tradisional, pemendakan kimia sering digunakan untuk melembutkan air sisa.
Disebabkan oleh penggunaan bahan mentah kimia ketulenan tinggi dalam proses pengeluaran air sisa perantaraan farmaseutikal, air sisa sering mengandungi kepekatan tinggi ammonia nitrogen dan fosforus dan bahan pencemar lain, menggunakan kaedah pemendakan kimia magnesium ammonium fosfat secara berkesan dapat menghilangkan kedua-dua bahan pencemar pada masa yang sama. masa, pemendakan garam magnesium ammonium fosfat yang dihasilkan boleh dikitar semula.
Kaedah pemendakan kimia magnesium ammonium fosfat juga dikenali sebagai kaedah struvite.
Dalam proses pengeluaran perantaraan farmaseutikal, sejumlah besar asid sulfurik sering digunakan di beberapa bengkel, dan pH bahagian air sisa ini mungkin rendah.Untuk meningkatkan nilai pH air sisa dan membuang beberapa ion sulfat pada masa yang sama, kaedah menambah CaO sering digunakan, yang dipanggil kaedah pemendakan kimia penyahsulfuran kapur cepat.
1.3 penjerapan
Prinsip penyingkiran bahan pencemar dalam air sisa melalui kaedah penjerapan merujuk kepada penggunaan bahan pepejal berliang untuk menjerap bahan pencemar tertentu atau pelbagai dalam air sisa, supaya bahan pencemar dalam air sisa boleh disingkirkan atau dikitar semula.
Bahan penjerap yang biasa digunakan termasuk seperti abu terbang, sanga, karbon teraktif dan resin penjerapan, antaranya karbon teraktif lebih kerap digunakan.
1.4 pengapungan udara
Kaedah pengapungan udara ialah proses rawatan air sisa di mana buih-buih kecil yang sangat tersebar digunakan sebagai pembawa untuk menghasilkan lekatan kepada bahan pencemar dalam air sisa.Kerana ketumpatan gelembung kecil yang melekat pada bahan pencemar adalah kurang daripada air dan terapung, pemisahan pepejal-cecair atau cecair-cecair direalisasikan.
Bentuk pengapungan udara termasuk pengapungan udara terlarut, pengapungan udara berudara, pengapungan udara elektrolisis dan pengapungan udara kimia, dsb. [18], antaranya pengapungan udara kimia sesuai untuk rawatan air sisa dengan kandungan bahan terampai yang tinggi.
Kaedah pengapungan udara mempunyai kelebihan pelaburan yang rendah, proses yang mudah, penyelenggaraan yang mudah dan penggunaan tenaga yang rendah, tetapi ia tidak dapat menghapuskan bahan pencemar terlarut dalam air sisa dengan berkesan.
1.5 elektrolisis
Proses elektrolitik ialah penggunaan peranan arus terkesan, menghasilkan siri tindak balas kimia, mengubah bahan pencemar berbahaya dalam air sisa dan telah disingkirkan, prinsip tindak balas proses elektrolitik berlaku dalam larutan elektrolit adalah melalui bahan elektrod dan tindak balas elektrod, menjana baru ekologi baru oksigen ekologi dan hidrogen [H] dan bahan pencemar air sisa tindak balas REDOX membuat penyingkiran bahan pencemar.
Kaedah elektrolisis mempunyai kecekapan tinggi dan operasi mudah dalam rawatan air sisa.Pada masa yang sama, kaedah elektrolisis boleh mengeluarkan bahan berwarna dalam air sisa dengan berkesan dan meningkatkan kebolehbiodegradasian air sisa dengan berkesan.
Gambar
2. Teknologi pengoksidaan lanjutan
Teknologi pengoksidaan lanjutan, sebagai teknologi rawatan air baharu, mempunyai banyak kelebihan, seperti kecekapan degradasi bahan pencemar yang tinggi, degradasi dan pengoksidaan bahan pencemar yang lebih menyeluruh dan tiada pencemaran sekunder.
Teknologi pengoksidaan lanjutan, juga dikenali sebagai teknologi pengoksidaan dalam, ialah teknologi rawatan fizikal dan kimia yang menggunakan pengoksida, cahaya, elektrik, bunyi, magnet dan mangkin untuk menjana radikal bebas yang sangat aktif (seperti ·OH) untuk merendahkan bahan pencemar organik refraktori.
Dalam bidang rawatan air sisa farmaseutikal, teknologi pengoksidaan termaju telah menjadi tumpuan penyelidikan dan perhatian yang meluas.
Teknologi pengoksidaan lanjutan terutamanya termasuk pengoksidaan elektrokimia, pengoksidaan kimia, pengoksidaan ultrasonik, pengoksidaan pemangkin basah, pengoksidaan fotokatalitik, pengoksidaan pemangkin komposit, pengoksidaan air superkritikal dan teknologi gabungan pengoksidaan termaju.
Kaedah pengoksidaan kimia adalah dengan menggunakan agen kimia itu sendiri atau dalam keadaan tertentu dengan pengoksidaan yang kuat untuk mengoksidakan bahan pencemar organik dalam air sisa untuk mencapai tujuan penyingkiran bahan pencemar, kaedah pengoksidaan kimia termasuk pengoksidaan ozon, kaedah pengoksidaan Fenton dan kaedah pengoksidaan pemangkin basah.
2.1 Proses pengoksidaan Fenton
Kaedah pengoksidaan Fenton adalah sejenis kaedah pengoksidaan lanjutan yang digunakan secara meluas pada masa ini.Kaedah ini menggunakan garam ferik (Fe2+ atau Fe3+) sebagai pemangkin untuk menghasilkan ·OH dengan pengoksidaan kuat di bawah keadaan penambahan H2O2, yang boleh mempunyai tindak balas pengoksidaan dengan bahan pencemar organik tanpa selektiviti untuk mencapai degradasi dan mineralisasi bahan pencemar.
Kaedah ini mempunyai banyak kelebihan, termasuk kelajuan tindak balas yang cepat, tiada pencemaran sekunder dan pengoksidaan yang kuat, dan lain-lain. Kaedah pengoksidaan Fenton biasanya digunakan dalam rawatan air sisa farmaseutikal kerana tindak balas pengoksidaan bukan selektif dalam proses pengoksidaan kimia dan kaedah itu boleh mengurangkan ketoksikan air sisa dan ciri-ciri lain.
2.2 Kaedah pengoksidaan elektrokimia
Kaedah pengoksidaan elektrokimia adalah dengan menggunakan bahan elektrod untuk menghasilkan radikal bebas superoksida ·O2 dan radikal bebas hidroksil ·OH, kedua-duanya mempunyai aktiviti pengoksidaan yang tinggi, boleh mengoksidakan bahan organik dalam air sisa, dan kemudian mencapai tujuan untuk menghapuskan bahan pencemar.
Walau bagaimanapun, kaedah ini mempunyai ciri penggunaan tenaga yang tinggi dan kos yang tinggi.
2.3 Pengoksidaan fotomangkin
Pengoksidaan fotokatalitik ialah teknologi rawatan yang agak cekap dalam teknologi rawatan air, yang menggunakan bahan pemangkin (seperti TiO2, SrO2, WO3, SnO2, dll.) sebagai pembawa pemangkin untuk menjalankan pengoksidaan pemangkin kebanyakan bahan pencemar yang mengurangkan dalam air sisa, supaya untuk mencapai tujuan menghapuskan bahan pencemar.
Oleh kerana kebanyakan sebatian yang terkandung dalam air sisa farmaseutikal adalah bahan polar dengan kumpulan berasid atau bahan polar dengan kumpulan alkali, bahan tersebut boleh secara langsung atau tidak langsung terdegradasi oleh cahaya.
2.4 Pengoksidaan air superkritikal
Pengoksidaan air superkritikal (SCWO) adalah sejenis teknologi rawatan air yang mengambil air sebagai medium dan menggunakan ciri khas air dalam keadaan superkritikal untuk meningkatkan kadar tindak balas dan merealisasikan pengoksidaan lengkap bahan organik.
2.5 Teknologi gabungan pengoksidaan lanjutan
Setiap teknologi pengoksidaan termaju menggunakan batasannya sendiri, untuk meningkatkan kecekapan rawatan air sisa, satu siri teknologi pengoksidaan termaju dikumpulkan bersama, membentuk gabungan teknologi pengoksidaan termaju, atau satu teknologi pengoksidaan termaju yang digabungkan dengan teknologi lain menjadi baharu teknologi untuk meningkatkan keupayaan pengoksidaan dan kesan rawatan dan untuk memenuhi perubahan kualiti air dalam rawatan air sisa farmaseutikal kelas yang lebih besar.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, fotokatalisis ultrasonik, fotokatalisis karbon teraktif, pemangkinan gelombang mikro dan fotokatalisis, dsb. Pada masa ini, teknologi gabungan ozon yang paling banyak dikaji ialah [36] :
Proses karbon teraktif ozon, O3-H2O2 dan UV-O3, daripada kesan rawatan air sisa refraktori dan aplikasi kejuruteraan, O3-H2O2 dan UV-O3 mempunyai potensi pembangunan yang lebih besar.
Proses gabungan Fenton biasa termasuk kaedah Fenton elektrolisis mikro, kaedah pemfailan besi H2O2, kaedah Fenton fotokimia (seperti kaedah Fenton solar, kaedah UV-Fenton, dll.), tetapi kaedah Fenton elektrik digunakan secara meluas.
Gambar
3. Teknologi rawatan biokimia
Teknologi rawatan biokimia adalah teknologi utama dalam rawatan air sisa, melalui pertumbuhan mikrob, metabolisme, pembiakan dan proses lain untuk mengurai bahan organik dalam air sisa, mendapatkan tenaga mereka sendiri yang diperlukan dan mencapai tujuan penyingkiran bahan organik.
3.1 Teknologi rawatan biologi anaerobik
Teknologi rawatan biologi anaerobik adalah dengan ketiadaan persekitaran oksigen molekul, penggunaan metabolisme bakteria anaerobik, melalui proses pengasidan hidrolitik, pengeluaran hidrogen asid asetik dan pengeluaran metana dan proses lain untuk menukar makromolekul, sukar untuk merendahkan bahan organik kepada CH4, CO2 , H2O dan bahan organik molekul kecil.
Air sisa farmaseutikal sintetik sering mengandungi sejumlah besar bahan organik refraktori kitaran, yang tidak boleh didegradasi secara langsung dan digunakan oleh bakteria aerobik, jadi teknologi rawatan anaerobik semasa telah menjadi cara utama dalam bidang rawatan air sisa farmaseutikal di dalam dan di luar negara [43] .
Teknologi rawatan biologi anaerobik mempunyai banyak kelebihan: proses operasi reaktor anaerobik tidak perlu menyediakan pengudaraan, penggunaan tenaga adalah rendah;
Beban organik air influen anaerobik umumnya tinggi.
Keperluan nutrien yang rendah;
Hasil enap cemar reaktor anaerobik adalah rendah, dan enap cemar mudah dehidrasi.
Metana yang dihasilkan dalam proses anaerobik boleh dikitar semula sebagai tenaga.
Walau bagaimanapun, efluen anaerobik tidak boleh dibuang sehingga standard, dan ia perlu dirawat dengan lebih lanjut dengan menggabungkan dengan proses lain.Walau bagaimanapun, teknologi rawatan biologi anaerobik adalah sensitif kepada nilai pH, suhu dan faktor lain.Sekiranya turun naik adalah besar, tindak balas anaerobik akan terjejas secara langsung, dan kemudian kualiti efluen akan terjejas.
3.2 Teknologi rawatan biologi aerobik
Teknologi rawatan biologi aerobik ialah teknologi rawatan biologi yang menggunakan penguraian oksidatif dan sintesis asimilasi bakteria aerobik untuk membuang bahan organik terdegradasi.Semasa pertumbuhan dan metabolisme organisma aerobik, sejumlah besar pembiakan akan dijalankan, yang akan menjana enap cemar diaktifkan baru.Enapcemar teraktif yang berlebihan akan dibuang melalui bentuk enapcemar sisa, dan air sisa akan disucikan pada masa yang sama.

MIT –IVY Industri Bahan Kimia dengan4 kilangselama 19 tahun， pewarnaPertengahans & perantaraan farmaseutikal &bahan kimia halus & khusus .TEL(WhatsApp）:008613805212761 Athena