Стічні води фармацевтичної промисловості в основному включають стічні води виробництва антибіотиків та стічні води виробництва синтетичних ліків. Стічні води фармацевтичної промисловості в основному включають чотири категорії: стічні води виробництва антибіотиків, стічні води виробництва синтетичних ліків, стічні води виробництва китайських патентованих ліків, промивні води та промивні води від різних процесів приготування. Стічні води характеризуються складним складом, високим вмістом органічних речовин, високою токсичністю, насиченим кольором, високим вмістом солі, особливо поганими біохімічними властивостями та періодичними скидами. Це промислові стічні води, які важко очищати. З розвитком фармацевтичної промисловості моєї країни фармацевтичні стічні води поступово стали одним із важливих джерел забруднення.
1. Метод очищення фармацевтичних стічних вод
Методи очищення фармацевтичних стічних вод можна узагальнити так: фізико-хімічна обробка, хімічна обробка, біохімічна обробка та комбінована обробка різними методами, кожен метод обробки має свої переваги та недоліки.
Фізична та хімічна обробка
Відповідно до характеристик якості фармацевтичних стічних вод, фізико-хімічне очищення необхідно використовувати як попередню або подальшу обробку для біохімічного очищення. Наразі використовуються такі фізичні та хімічні методи очищення, як коагуляція, повітряна флотація, адсорбція, видалення аміаку, електроліз, іонний обмін та мембранне розділення.
коагуляція
Ця технологія є методом очищення води, що широко використовується в країні та за кордоном. Вона широко застосовується для попередньої та подальшої обробки медичних стічних вод, таких як сульфат алюмінію та поліферумсульфат у стічних водах традиційної китайської медицини. Ключем до ефективної коагуляційної обробки є правильний вибір та додавання коагулянтів з відмінними характеристиками. В останні роки напрямок розвитку коагулянтів змінився від низькомолекулярних до високомолекулярних полімерів, а також від однокомпонентної до композитної функціоналізації [3]. Лю Мінхуа та ін. [4] обробляли ХСК, SS та кольоровість стічної рідини з pH 6,5 та дозуванням флокулянту 300 мг/л за допомогою високоефективного композитного флокулянта F-1. Коефіцієнти видалення склали 69,7%, 96,4% та 87,5% відповідно.
повітряна флотація
Повітряна флотація зазвичай включає різні форми, такі як аераційна повітряна флотація, флотація розчиненого повітря, хімічна повітряна флотація та електролітична повітряна флотація. Фармацевтична фабрика Сіньчан використовує вихровий повітряний флотатор CAF для попереднього очищення фармацевтичних стічних вод. Середній коефіцієнт видалення ХСК становить близько 25% за допомогою відповідних хімікатів.
метод адсорбції
Зазвичай використовуються такі адсорбенти, як активоване вугілля, гумінова кислота, адсорбційна смола тощо. Фармацевтична фабрика Ухань Цзяньмін використовує адсорбцію вугільної золи – вторинний аеробно-біологічний процес очищення стічних вод. Результати показали, що коефіцієнт видалення ХСК після попередньої адсорбційної обробки становив 41,1%, а співвідношення БСК5/ХСК покращилося.
Мембранне розділення
Мембранні технології включають зворотний осмос, нанофільтрацію та волокнисті мембрани для відновлення корисних матеріалів та зменшення загальних органічних викидів. Основними особливостями цієї технології є просте обладнання, зручність експлуатації, відсутність фазових та хімічних змін, висока ефективність обробки та енергозбереження. Хуанна та ін. використовували нанофільтраційні мембрани для розділення стічних вод з циннаміцином. Було виявлено, що інгібуючий вплив лінкоміцину на мікроорганізми у стічних водах зменшився, а циннаміцин було відновлено.
електроліз
Цей метод має такі переваги, як висока ефективність, простота експлуатації тощо, а також хороший ефект електролітичного знебарвлення. Лі Інг [8] провів попередню електролітичну обробку супернатанту рибофлавіну, і швидкість видалення ХСК, сульфітів та кольоровості досягла 71%, 83% та 67% відповідно.
хімічна обробка
При використанні хімічних методів надмірне використання певних реагентів може призвести до вторинного забруднення водойм. Тому перед проектуванням слід провести відповідні експериментальні дослідження. Хімічні методи включають залізовуглецевий метод, хімічний окисно-відновний метод (реактив Фентона, H2O2, O3), технологію глибокого окислення тощо.
Метод залізного вуглецю
Промислова експлуатація показує, що використання Fe-C як етапу попередньої обробки фармацевтичних стічних вод може значно покращити біорозкладність стічних вод. Lou Maoxing використовує комбіновану обробку залізом, мікроелектролізом, анаеробно-аеробно-повітряною флотацією для очищення стічних вод від фармацевтичних проміжних продуктів, таких як еритроміцин та ципрофлоксацин. Коефіцієнт видалення ХСК після обробки залізом та вуглецем становив 20%, а кінцеві стічні води відповідають національному першокласному стандарту «Інтегрований стандарт скидання стічних вод» (GB8978-1996).
Обробка реактивом Фентона
Поєднання солі заліза та H2O2 називається реактивом Фентона, який може ефективно видаляти тугоплавкі органічні речовини, які неможливо видалити традиційними технологіями очищення стічних вод. З поглибленням досліджень до реактиву Фентона були введені ультрафіолетове світло (УФ), оксалат (C2O42-) тощо, що значно покращило окислювальну здатність. Використовуючи TiO2 як каталізатор та ртутну лампу низького тиску потужністю 9 Вт як джерело світла, фармацевтичні стічні води були оброблені реактивом Фентона, коефіцієнт знебарвлення склав 100%, коефіцієнт видалення ХСК – 92,3%, а вміст нітробензольної сполуки зменшився з 8,05 мг/л до 0,41 мг/л.
Окислення
Цей метод може покращити біорозкладність стічних вод та забезпечити кращий коефіцієнт видалення ХСК. Наприклад, три стічні води з антибіотиками, такі як Балджіоглу, були оброблені озоновим окисленням. Результати показали, що озонування стічних вод не тільки збільшило співвідношення БСК5/ХСК, але й коефіцієнт видалення ХСК перевищив 75%.
Технологія окислення
Також відома як передова технологія окислення, вона об'єднує найновіші результати досліджень сучасного світла, електрики, звуку, магнетизму, матеріалів та інших подібних дисциплін, включаючи електрохімічне окислення, мокре окислення, надкритичне окислення водою, фотокаталітичне окислення та ультразвукову деградацію. Серед них технологія ультрафіолетового фотокаталітичного окислення має переваги новизни, високої ефективності та відсутності селективності до стічних вод, і особливо підходить для деградації ненасичених вуглеводнів. Порівняно з такими методами очищення, як ультрафіолетові промені, нагрівання та тиск, ультразвукова обробка органічних речовин є більш прямою та вимагає менше обладнання. Як новий тип обробки, їй приділяється все більше уваги. Сяо Гуанцюань та ін. [13] використовували ультразвуково-аеробний біологічний контактний метод для очищення фармацевтичних стічних вод. Ультразвукова обробка проводилася протягом 60 секунд, потужність становила 200 Вт, а загальний коефіцієнт видалення ХСК стічних вод становив 96%.
Біохімічне лікування
Технологія біохімічного очищення – це широко використовувана технологія очищення фармацевтичних стічних вод, що включає аеробно-біологічний метод, анаеробно-біологічний метод та комбінований аеробно-анаеробний метод.
Аеробно-біологічне очищення
Оскільки більшість фармацевтичних стічних вод є висококонцентрованими органічними стічними водами, зазвичай необхідно розбавляти маточний розчин під час аеробно-біологічної обробки. Тому споживання енергії велике, стічні води можна біохімічно очищати, і їх важко скидати безпосередньо до стандарту після біохімічної обробки. Тому використовується лише аеробна обробка. Існує небагато способів обробки, і потрібна загальна попередня обробка. Найчастіше використовувані методи аеробно-біологічної обробки включають метод активного мулу, метод глибокої аерації, метод адсорбційного біорозкладу (метод AB), метод контактного окислення, послідовний періодичний метод періодичного активного мулу (метод SBR), метод циркулюючого активного мулу тощо (метод CASS) тощо.
Метод аерації глибоких свердловин
Глибока аерація свердловин – це високошвидкісна система активного мулу. Цей метод має високий коефіцієнт використання кисню, невелику площу, хороший ефект очищення, низькі інвестиції, низькі експлуатаційні витрати, відсутність накопичення осаду та його менше утворення. Крім того, він має хороший теплоізоляційний ефект, а на очищення не впливають кліматичні умови, що може забезпечити ефект зимової очистки стічних вод у північних регіонах. Після біохімічної обробки висококонцентрованих органічних стічних вод з Північно-Східної фармацевтичної фабрики за допомогою глибокого аераційного резервуара коефіцієнт видалення ХСК досяг 92,7%. Видно, що ефективність обробки дуже висока, що надзвичайно корисно для наступної обробки.
Метод AB
Метод AB – це метод обробки активним мулом з надвисоким навантаженням. Швидкість видалення БСК5, ХСК, нерозведених речовин, фосфору та аміачного азоту за допомогою процесу AB, як правило, вища, ніж за допомогою звичайного процесу обробки активним мулом. Його видатними перевагами є високе навантаження секції A, висока стійкість до ударних навантажень та великий буферний ефект на значення pH та токсичні речовини. Він особливо підходить для очищення стічних вод з високою концентрацією та значними змінами якості та кількості води. Метод Ян Цзюньші та ін. використовує гідролізно-підкислювально-біологічний метод AB для очищення стічних вод з антибіотиками, що має короткий технологічний процес, енергозбереження та нижчу вартість очищення, ніж метод хімічної флокуляції-біологічної обробки аналогічних стічних вод.
біологічне контактне окислення
Ця технологія поєднує переваги методу активного мулу та методу біоплівки, а також має такі переваги, як високий об'єм завантаження, низьке утворення мулу, висока ударостійкість, стабільний хід процесу та зручне управління. Багато проектів використовують двостадійний метод, спрямований на одомашнення домінантних штамів на різних стадіях, повне використання синергетичного ефекту між різними мікробними популяціями та покращення біохімічних ефектів та стійкості до ударів. В інженерії анаеробне розкладання та підкислення часто використовуються як етап попередньої обробки, а процес контактного окислення використовується для очищення фармацевтичних стічних вод. Харбінський Північний фармацевтичний завод використовує гідролізне підкислення - двостадійний біологічний контактний процес окислення для очищення фармацевтичних стічних вод. Результати експлуатації показують, що ефект очищення стабільний, а комбінація процесів є доцільною. З поступовим вдосконаленням технології процесу сфери застосування також розширюються.
Метод SBR
Метод SBR має такі переваги, як висока стійкість до ударних навантажень, висока активність мулу, проста структура, відсутність потреби у зворотному потоці, гнучка робота, невеликі розміри, низькі інвестиції, стабільна робота, висока швидкість видалення субстрату, а також хороша денітрифікація та видалення фосфору. . Коливання стічних вод. Експерименти з очищення фармацевтичних стічних вод за допомогою процесу SBR показують, що час аерації має великий вплив на ефект очищення; встановлення аноксичних секцій, особливо багаторазове проектування анаеробних та аеробних, може значно покращити ефект очищення; покращене очищення PAC за допомогою SBR може значно покращити ефект видалення системи. В останні роки процес стає все більш досконалим і широко використовується для очищення фармацевтичних стічних вод.
Анаеробне біологічне очищення
Наразі очищення висококонцентрованих органічних стічних вод у країні та за кордоном переважно базується на анаеробному методі, але ХСК стічних вод все ще залишається відносно високим після очищення окремим анаеробним методом, і зазвичай потрібна подальша обробка (наприклад, аеробно-біологічна). Наразі все ще необхідно посилювати розробку та проектування високоефективних анаеробних реакторів, а також поглиблені дослідження умов експлуатації. Найбільш успішними застосуваннями у фармацевтичній обробці стічних вод є висхідний анаеробний шламовий шар (UASB), анаеробний композитний шар (UBF), анаеробний перегородковий реактор (ABR), гідроліз тощо.
Закон UASB
Реактор UASB має такі переваги, як висока ефективність анаеробного зброджування, проста конструкція, короткий час гідравлічної утримування та відсутність потреби в окремому пристрої повернення осаду. Коли UASB використовується для очищення канаміцину, хлорину, VC, SD, глюкози та інших стічних вод фармацевтичного виробництва, вміст нержавіючих речовин зазвичай не є занадто високим, щоб забезпечити коефіцієнт видалення ХСК вище 85%-90%. Коефіцієнт видалення ХСК двоступеневої серії UASB може сягати понад 90%.
Метод UBF
Купуйте Веннінга та ін. Було проведено порівняльне випробування UASB та UBF. Результати показують, що UBF має характеристики хорошого масообміну та ефекту розділення, різноманітної біомаси та біологічних видів, високої ефективності обробки та високої стабільності роботи. Кисневий біореактор.
Гідроліз та підкислення
Гідролізний резервуар називається гідролізованим шламовим шаром (HUSB) і являє собою модифікований UASB. Порівняно з повнопроцесним анаеробним резервуаром, гідролізний резервуар має такі переваги: не потребує герметизації, не потребує перемішування, не має трифазного сепаратора, що знижує витрати та полегшує обслуговування; він може розкладати макромолекули та небіорозкладні органічні речовини у стічних водах на малі молекули. Легко біорозкладна органічна речовина покращує біорозкладність сирої води; реакція відбувається швидко, об'єм резервуара невеликий, капітальні інвестиції в будівництво невеликі, а об'єм шламу зменшується. В останні роки гідролізно-аеробний процес широко використовується для очищення фармацевтичних стічних вод. Наприклад, біофармацевтична фабрика використовує гідролітичне підкислення - двостадійний біологічний контактний процес окислення для очищення фармацевтичних стічних вод. Робота стабільна, а ефект видалення органічних речовин вражаючий. Швидкість видалення ХСК, БСК5, нерозкладних залишків та нерозкладних залишків становила 90,7%, 92,4% та 87,6% відповідно.
Комбінований анаеробно-аеробний процес очищення
Оскільки аеробна або анаеробна обробка сама по собі не може задовольнити вимоги, комбіновані процеси, такі як анаеробно-аеробне, гідролітичне підкислення-аеробне очищення, покращують біорозкладність, ударостійкість, інвестиційні витрати та ефект очищення стічних вод. Це широко використовується в інженерній практиці завдяки ефективності єдиного методу обробки. Наприклад, фармацевтична фабрика використовує анаеробно-аеробний процес для очищення фармацевтичних стічних вод, коефіцієнт видалення БСК5 становить 98%, коефіцієнт видалення ХСК - 95%, а ефект очищення стабільний. Для очищення хімічних синтетичних фармацевтичних стічних вод використовується процес мікроелектролізу-анаеробного гідролізу-підкислення-SBR. Результати показують, що вся серія процесів має високу ударостійкість до змін якості та кількості стічних вод, а коефіцієнт видалення ХСК може досягати від 86% до 92%, що є ідеальним вибором процесу для очищення фармацевтичних стічних вод. – Каталітичне окислення – Контактне окислення. Коли ХСК вхідної води становить близько 12 000 мг/л, ХСК стічних вод становить менше 300 мг/л; Швидкість видалення ХСК у біологічно стійких фармацевтичних стічних водах, очищених методом біоплівки-SBR, може досягати 87,5%~98,31%, що значно вище, ніж ефект одноразового використання методу біоплівки та методу SBR.
Крім того, з постійним розвитком мембранних технологій, дослідження застосування мембранних біореакторів (МБР) для очищення фармацевтичних стічних вод поступово поглиблюються. МБР поєднує в собі характеристики технології мембранного розділення та біологічного очищення, а також має переваги високого об'ємного навантаження, високої ударостійкості, малої займаної площі та меншої кількості залишкового осаду. Анаеробний мембранний біореакторний процес був використаний для очищення фармацевтичних проміжних хлорангидридних стічних вод з ХСК 25 000 мг/л. Швидкість видалення ХСК системи залишається вище 90%. Вперше була використана здатність облігатних бактерій розкладати специфічні органічні речовини. Екстрактивні мембранні біореактори використовуються для очищення промислових стічних вод, що містять 3,4-дихлоранілін. Час обробки становив 2 години, швидкість видалення досягла 99%, і було отримано ідеальний ефект очищення. Незважаючи на проблему забруднення мембран, з постійним розвитком мембранних технологій, МБР буде ширше використовуватися в галузі очищення фармацевтичних стічних вод.
2. Процес очищення та відбір фармацевтичних стічних вод
Характеристики якості фармацевтичних стічних вод унеможливлюють лише біохімічне очищення більшості фармацевтичних стічних вод, тому перед біохімічним очищенням необхідно провести необхідне попереднє очищення. Як правило, для регулювання якості води та значення pH слід встановити регулювальний резервуар, а фізико-хімічний або хімічний метод слід використовувати як процес попереднього очищення відповідно до фактичної ситуації, щоб зменшити вміст нержавіючих речовин, солоності та частини ХСК у воді, зменшити вміст біологічних інгібіторних речовин у стічних водах та покращити їхню біорозкладність, щоб полегшити подальше біохімічне очищення стічних вод.
Попередньо очищені стічні води можуть бути очищені анаеробними та аеробними процесами відповідно до характеристик їхньої якості. Якщо вимоги до стічних вод високі, аеробний процес очищення слід продовжувати після аеробного процесу очищення. Вибір конкретного процесу повинен всебічно враховувати такі фактори, як характер стічних вод, ефект очищення, інвестиції в інфраструктуру, а також експлуатацію та технічне обслуговування, щоб зробити технологію доцільною та економічно вигідною. Весь маршрут процесу є комбінованим процесом попередньої обробки-анаеробно-аеробної (доочисної) обробки. Комбінований процес гідролізу-адсорбції-контактного окислення-фільтрації використовується для очищення комплексних фармацевтичних стічних вод, що містять штучний інсулін.
3. Переробка та утилізація корисних речовин у фармацевтичних стічних водах
Сприяти чистому виробництву у фармацевтичній промисловості, покращувати коефіцієнт використання сировини, комплексний коефіцієнт відновлення проміжних продуктів та побічних продуктів, а також зменшувати або усувати забруднення у виробничому процесі шляхом технологічної трансформації. Через особливості деяких фармацевтичних виробничих процесів, стічні води містять велику кількість матеріалів, що підлягають переробці. Для очищення таких фармацевтичних стічних вод першим кроком є посилення відновлення матеріалів та їх комплексного використання. Для фармацевтичних проміжних стічних вод із вмістом солей амонію від 5% до 10% використовується фіксована плівка для випаровування, концентрування та кристалізації з метою відновлення (NH4)2SO4 та NH4NO3 з масовою часткою близько 30%. Використання як добриво або повторне використання. Економічні переваги очевидні; високотехнологічна фармацевтична компанія використовує метод продувки для очищення виробничих стічних вод з надзвичайно високим вмістом формальдегіду. Після відновлення формальдегіду його можна перетворити на формаліновий реагент або спалити як джерело тепла для котла. Завдяки відновленню формальдегіду можна досягти сталого використання ресурсів, а інвестиційні витрати на станцію очищення можуть бути окуплені протягом 4-5 років, що поєднує екологічні та економічні переваги. Однак склад загальних фармацевтичних стічних вод є складним, їх важко переробляти, процес відновлення складний, а вартість висока. Тому передова та ефективна комплексна технологія очищення стічних вод є ключем до повного вирішення проблеми стічних вод.
4 Висновок
Існує багато повідомлень про очищення фармацевтичних стічних вод. Однак через різноманітність сировини та процесів у фармацевтичній промисловості якість стічних вод сильно варіюється. Тому не існує зрілого та єдиного методу очищення фармацевтичних стічних вод. Вибір технологічного маршруту залежить від природи стічних вод. Залежно від характеристик стічних вод, попереднє очищення зазвичай потрібне для покращення біорозкладності стічних вод, початкового видалення забруднюючих речовин, а потім поєднання з біохімічним очищенням. Наразі розробка економічного та ефективного композитного пристрою для очищення води є нагальною проблемою, яку необхідно вирішити.
ЗаводКитайська хімічна компаніяАніонний PAM поліакриламідний катіонний полімерний флокулянт, хітозан, порошок хітозану, засіб для очищення питної води, знебарвлювач води, дадмак, діалілдиметиламонію хлорид, диціандіамід, dcda, піногасник, піногасник, пак, поліалюміній хлорид, поліалюміній, поліелектроліт, пам, поліакриламід, полідадмак, pdadmac, поліамін. Ми не тільки пропонуємо нашим клієнтам високу якість, але й, що ще важливіше, пропонуємо найкращого постачальника та конкурентну ціну.
ODM-фабрика в Китаї PAM, аніонний поліакриламід, HPAM, PHPA. Наша компанія працює за принципом «цілісність, співпраця, орієнтація на людей, взаємовигідна співпраця». Ми сподіваємося на дружні стосунки з бізнесменами з усього світу.
Уривок з Baidu.
Час публікації: 15 серпня 2022 р.