Situația actuală: industria farmaceutică se concentrează în principal pe sinteza chimică farmaceutică, farmaceutică biologică și farmaceutică de medicina tradițională chineză, iar producția are caracteristicile unei varietăți de produse, procese complexe și diferite scări de producție.
Apa uzată produsă prin procedee farmaceutice are caracteristicile unei concentrații ridicate de poluanți, componente complexe, biodegradabilitate slabă și toxicitate biologică ridicată.
Sinteza chimică și fermentarea apelor uzate din producția farmaceutică reprezintă dificultatea și punctul cheie în controlul poluării industriei farmaceutice.
Apa uzată de sinteză chimică este un poluant major evacuat în timpul producției farmaceutice [2].
Apa uzată farmaceutică poate fi împărțită aproximativ în patru categorii [3], adică lichid rezidual și lichid mamă în procesul de producție;
Lichidul rezidual în recuperare include solvent, lichid prealabil, produs secundar etc.
Drenarea procesului auxiliar, cum ar fi apa de răcire etc.
Echipamente și apă uzată de spălare a solului;
Canalizare menajeră.
Tehnologie de tratare a apelor uzate intermediare farmaceutice
Având în vedere caracteristicile apelor uzate intermediare farmaceutice, cum ar fi COD ridicat, azot ridicat, fosfor ridicat, conținut ridicat de sare, croma profundă, compoziție complexă și biodegradabilitate slabă, metodele de tratare utilizate în mod obișnuit includ tratamentul fizico-chimic și procesul de tratare biochimică [6].
În funcție de diferitele tipuri de calitate a apelor uzate, se vor aplica și o serie de metode precum combinarea procesului fizico-chimic și a procesului biologic [7].
Poza
1. Tehnologia de tratament fizico-chimic
În prezent, principalele metode de tratare fizico-chimică a apelor uzate din producția farmaceutică includ: metoda de flotare a gazelor, metoda de sedimentare prin coagulare, metoda de adsorbție, metoda de osmoză inversă, metoda de incinerare și procesul de oxidare avansat [8].
În plus, metodele de electroliză și precipitare chimică, cum ar fi micro-electroliza FE-C și metodele de precipitare MAP pentru îndepărtarea azotului și fosforului, sunt de asemenea utilizate în mod obișnuit în tratarea apelor uzate intermediare farmaceutice.
1.1 Metoda de coagulare și sedimentare
Procesul de coagulare este un proces în care particulele în suspensie și particulele coloidale din apă sunt transformate în stare instabilă prin adăugarea de agenți chimici și apoi agregate în flocuri sau flocuri ușor de separat.
În prezent, această tehnologie este utilizată de obicei în pretratarea, tratarea intermediară și tratarea avansată a apelor uzate farmaceutice [10].
Tehnologia de coagulare și sedimentare are avantajele tehnologiei mature, echipamente simple, funcționare stabilă și întreținere convenabilă.
Cu toate acestea, va exista o cantitate mare de nămol chimic produs în procesul de aplicare a acestei tehnologii, ceea ce va duce la pH scăzut al efluentului și la un conținut relativ ridicat de sare al apei uzate.
În plus, tehnologia de coagulare și sedimentare nu poate elimina în mod eficient poluanții dizolvați din apele uzate și nici nu poate elimina complet urmele de poluanți toxici și nocivi din apele uzate.
1.2 Metoda de precipitare chimică
Metoda de precipitare chimică este o metodă chimică de îndepărtare a poluanților din apele uzate prin reacția chimică între agenții chimici solubili și poluanții din apele uzate pentru a forma săruri insolubile, hidroxizi sau compuși complecși.
Apa uzată intermediară farmaceutică conține adesea o concentrație mare de ioni de azot amoniac, fosfat și sulfat, etc. Pentru acest tip de ape uzate, metoda de precipitare chimică este adesea folosită pentru pretratarea fizică și chimică pentru a asigura funcționarea normală a procesului de tratare biochimică ulterioară.
Ca tehnologie tradițională de tratare a apei, precipitațiile chimice sunt adesea folosite pentru a înmuia apele uzate.
Datorită utilizării de materii prime chimice de înaltă puritate în procesul de producție a apelor uzate intermediare farmaceutice, apele uzate conțin adesea o concentrație mare de azot amoniac și fosfor și alți poluanți, folosind metoda de precipitare chimică a fosfatului de amoniu și magneziu poate elimina eficient cei doi poluanți în același timp. timp, precipitarea generată de sare de fosfat de magneziu și amoniu poate fi reciclată.
Metoda de precipitare chimică a fosfatului de magneziu și amoniu este cunoscută și ca metoda struvitei.
În procesul de producție a intermediarului farmaceutic, o cantitate mare de acid sulfuric este adesea folosită în unele ateliere, iar pH-ul acestei părți a apei uzate poate fi scăzut. Pentru a îmbunătăți valoarea pH-ului apei uzate și pentru a elimina unii ioni de sulfat în același timp, se folosește adesea metoda de adăugare a CaO, care se numește metoda de precipitare chimică a desulfurării varului neted.
1.3 adsorbție
Principiul eliminării poluanților din apele uzate prin metoda de adsorbție se referă la utilizarea materialelor solide poroase pentru a adsorbi anumiți sau o varietate de poluanți din apele uzate, astfel încât poluanții din apele uzate să poată fi îndepărtați sau reciclați.
Adsorbanții utilizați în mod obișnuit includ, cum ar fi cenușa zburătoare, zgura, cărbunele activat și rășina de adsorbție, printre care cărbunele activat este mai frecvent utilizat.
1.4 flotare cu aer
Metoda de plutire a aerului este un proces de tratare a apelor uzate în care bule mici foarte dispersate sunt folosite ca purtători pentru a produce aderență la poluanții din apele uzate. Deoarece densitatea bulelor mici care aderă la poluanți este mai mică decât cea a apei și plutesc în sus, se realizează separarea solid-lichid sau lichid-lichid.
Formele de plutire a aerului includ plutirea aerului dizolvat, plutirea aerului aerat, plutirea aerului prin electroliză și flotarea chimică a aerului etc. [18], printre care flotarea chimică a aerului este potrivită pentru tratarea apelor uzate cu conținut ridicat de materie în suspensie.
Metoda de flotare cu aer are avantajele investiției reduse, procesului simplu, întreținerii convenabile și consumului redus de energie, dar nu poate elimina în mod eficient poluanții dizolvați din apele uzate.
1,5 electroliza
Procesul electrolitic este utilizarea rolului curent impresionat, produce o serie de reacții chimice, transformă poluanții nocivi din apele uzate și a fost îndepărtat, principiul de reacție al procesului electrolitic care a avut loc în soluția de electrolit este prin materialul electrodului și reacția electrodului, generează noi noi ecologice oxigenul ecologic și hidrogenul [H] și poluanții din apele uzate ai reacției REDOX fac eliminarea poluanților.
Metoda de electroliză are eficiență ridicată și funcționare simplă în tratarea apelor uzate. În același timp, metoda de electroliză poate elimina eficient substanțele colorate din apele uzate și poate îmbunătăți în mod eficient biodegradabilitatea apei uzate.
Poza
2. Tehnologie avansată de oxidare
Tehnologia avansată de oxidare, ca o nouă tehnologie de tratare a apei, are multe avantaje, cum ar fi eficiența ridicată a degradării poluanților, degradarea și oxidarea mai aprofundată a poluanților și lipsa poluării secundare.
Tehnologia avansată de oxidare, cunoscută și ca tehnologie de oxidare profundă, este o tehnologie de tratare fizică și chimică care utilizează oxidant, lumină, electricitate, sunet, magnetic și catalizator pentru a genera radicali liberi foarte activi (cum ar fi ·OH) pentru a degrada poluanții organici refractari.
În domeniul epurării apelor uzate farmaceutice, tehnologia avansată de oxidare a devenit centrul cercetării și atenției ample.
Tehnologia avansată de oxidare include în principal oxidarea electrochimică, oxidarea chimică, oxidarea cu ultrasunete, oxidarea catalitică umedă, oxidarea fotocatalitică, oxidarea catalitică compozită, oxidarea apei supercritice și tehnologia combinată de oxidare avansată.
Metoda de oxidare chimică este utilizarea agenților chimici înșiși sau în anumite condiții cu oxidare puternică pentru a oxida poluanții organici din apele uzate pentru a atinge scopul de a elimina poluanții, metode de oxidare chimică inclusiv oxidarea ozonului, metoda de oxidare Fenton și metoda de oxidare catalitică umedă.
2.1 Procesul de oxidare Fenton
Metoda de oxidare Fenton este un fel de metodă avansată de oxidare care este utilizată pe scară largă în prezent. Această metodă folosește sare ferică (Fe2+ sau Fe3+) ca catalizator pentru a produce ·OH cu oxidare puternică sub condiția adăugării de H2O2, care poate avea reacție de oxidare cu poluanții organici fără selectivitate pentru a realiza degradarea și mineralizarea poluanților.
Această metodă are multe avantaje, inclusiv viteză de reacție rapidă, lipsă de poluare secundară și oxidare puternică etc. Metoda de oxidare Fenton este utilizată în mod obișnuit în tratarea apelor reziduale farmaceutice din cauza reacției de oxidare neselectivă în procesul de oxidare chimică, iar metoda poate reduce toxicitatea apelor uzate și alte caracteristici.
2.2 Metoda de oxidare electrochimică
Metoda de oxidare electrochimică este utilizarea materialelor electrozilor pentru a produce radical liber superoxid ·O2 și radical liber hidroxil ·OH, ambele având activitate de oxidare ridicată, pot oxida materia organică din apele uzate și apoi atinge scopul de a elimina poluanții.
Cu toate acestea, această metodă are caracteristicile unui consum ridicat de energie și un cost ridicat.
2.3 Oxidarea fotocatalitică
Oxidarea fotocatalitică este o tehnologie de tratare relativ eficientă în tehnologia de tratare a apei, care utilizează materiale catalitice (cum ar fi TiO2, SrO2, WO3, SnO2 etc.) ca purtători catalitici pentru a realiza oxidarea catalitică a majorității poluanților reducători din apele uzate, astfel încât pentru a atinge scopul de a elimina poluanții.
Deoarece majoritatea compușilor conținuti în apele uzate farmaceutice sunt substanțe polare cu grupări acide sau substanțe polare cu grupări alcaline, astfel de substanțe pot fi degradate direct sau indirect de lumină.
2.4 Oxidarea supracritică a apei
Oxidarea supercritică a apei (SCWO) este un fel de tehnologie de tratare a apei care ia apa ca mediu și utilizează caracteristicile speciale ale apei în stare supercritică pentru a îmbunătăți viteza de reacție și a realiza oxidarea completă a materiei organice.
2.5 Tehnologie avansată de oxidare combinată
Fiecare tehnologie avansată de oxidare utilizează propriile limitări, pentru a îmbunătăți eficiența epurării apelor uzate, o serie de tehnologii avansate de oxidare sunt grupate împreună, formând o combinație a tehnologiilor avansate de oxidare sau o singură tehnologie avansată de oxidare combinată cu alte tehnologii în noi. tehnologie pentru a îmbunătăți capacitatea de oxidare și efectul de tratare și pentru a face față schimbărilor de calitate a apei în tratarea apelor reziduale farmaceutice de clasă mai mare.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, fotocataliză cu ultrasunete, fotocataliza cu cărbune activat, fotocataliza și fotocataliza cu microunde etc. În prezent, cele mai studiate tehnologii de combinare a ozonului sunt [36] :
Procesul de carbon activat cu ozon, O3-H2O2 și UV-O3, din efectul de tratare al apelor uzate refractare și aplicații de inginerie, O3-H2O2 și UV-O3 au un potențial de dezvoltare mai mare.
Procesul comun de combinare Fenton include metoda Fenton de microelectroliza, metoda H2O2 cu pilitură de fier, metoda Fenton fotochimică (cum ar fi metoda Fenton solară, metoda UV-Fenton etc.), dar metoda Fenton electrică este utilizată pe scară largă.
Poza
3. Tehnologia de tratament biochimic
Tehnologia de tratare biochimică este tehnologia principală în tratarea apelor uzate, prin creșterea microbiană, metabolism, reproducere și alte procese pentru a descompune materia organică din apele uzate, a obține propria energie necesară și a atinge scopul de a elimina materia organică.
3.1 Tehnologia de tratare biologică anaerobă
Tehnologia de tratare biologică anaerobă este în absența mediului molecular de oxigen, utilizarea metabolismului bacteriilor anaerobe, prin procesul de acidificare hidrolitică, producția de hidrogen, producția de acid acetic și metan și alte procese pentru a converti macromolecule, dificil de degradat materia organică în CH4, CO2 , H2O și materie organică moleculară mică.
Apa uzată farmaceutică sintetică conține adesea un număr mare de substanțe organice refractare ciclice, care nu pot fi degradate direct și utilizate de bacteriile aerobe, astfel încât tehnologia actuală de tratare anaerobă a devenit principalul mijloc în domeniul epurării apelor uzate farmaceutice în țară și în străinătate [43] .
Tehnologia de tratare biologică anaerobă are multe avantaje: procesul de funcționare a reactorului anaerob nu trebuie să asigure aerare, consumul de energie este scăzut;
Încărcătura organică a apei de influență anaerobă este în general mare.
Cerințe scăzute de nutrienți;
Randamentul de nămol al reactorului anaerob este scăzut, iar nămolul este ușor de deshidratat.
Metanul produs în procesul anaerob poate fi reciclat ca energie.
Cu toate acestea, efluentul anaerob nu poate fi evacuat conform standardului și trebuie tratat în continuare prin combinare cu alte procese. Cu toate acestea, tehnologia de tratare biologică anaerobă este sensibilă la valoarea pH-ului, temperatură și alți factori. Dacă fluctuația este mare, reacția anaerobă va fi direct afectată, iar atunci calitatea efluentului va fi afectată.
3.2 Tehnologia de tratament biologic aerob
Tehnologia de tratare biologică aerobă este o tehnologie de tratare biologică care utilizează descompunerea oxidativă și sinteza de asimilare a bacteriilor aerobe pentru a îndepărta materia organică degradată. În timpul creșterii și metabolismului organismelor aerobe se va realiza un număr mare de reproducere, care va genera nămol activ nou. Excesul de nămol activ va fi evacuat sub formă de nămol rezidual, iar apa uzată va fi epurată în același timp.

MIT –IVY Industria chimică cu4 fabricide 19 ani, coloranțiIntermediars & intermediari farmaceutici &produse chimice fine și de specialitate .TEL(WhatsApp): 008613805212761 Athena