Nuværende situation: Den farmaceutiske industri fokuserer primært på kemisk syntese af farmaceutiske produkter, biologiske farmaceutiske produkter og traditionel kinesisk medicin, og produktionen har karakteristika fra en række forskellige produkter, komplekse processer og forskellige produktionsskalaer.
Spildevandet produceret ved farmaceutiske processer har karakteristika som høj koncentration af forurenende stoffer, komplekse komponenter, dårlig bionedbrydelighed og høj biologisk toksicitet.
Kemisk syntese og fermentering af spildevand fra farmaceutisk produktion er vanskeligheden og nøglepunktet i forureningskontrol i den farmaceutiske industri.
Spildevand fra kemisk syntese er et væsentligt forurenende stof, der udledes under farmaceutisk produktion [2].
Farmaceutisk spildevand kan groft opdeles i fire kategorier [3], dvs. spildevand og modervæske i produktionsprocessen;
Resterende væske i genvindingen omfatter opløsningsmiddel, forudsat væske, biprodukt osv.
Hjælpeprocesdræning såsom kølevand osv.
Udstyr og jordskylning af spildevand;
Husholdningsspildevand.
Teknologi til behandling af farmaceutisk mellemspildevand
I betragtning af karakteristikaene for farmaceutisk mellemspildevand, såsom højt COD, højt nitrogenindhold, højt fosforindhold, højt saltindhold, dyb kroma, kompleks sammensætning og dårlig bionedbrydelighed, omfatter de almindeligt anvendte behandlingsmetoder fysisk-kemisk behandling og biokemiske behandlingsprocesser [6].
Afhængigt af de forskellige typer spildevandskvalitet vil en række metoder, såsom kombinationen af ​​fysisk-kemiske processer og biologiske processer, også blive anvendt [7].
Billedet
1. Fysisk og kemisk behandlingsteknologi
De vigtigste fysiske og kemiske behandlingsmetoder til spildevand fra farmaceutisk produktion omfatter i øjeblikket: gasflotation, koagulationssedimentation, adsorption, omvendt osmose, forbrænding og avancerede oxidationsprocesser [8].
Derudover anvendes elektrolyse og kemiske udfældningsmetoder, såsom FE-C-mikroelektrolyse og MAP-udfældningsmetoder til fjernelse af nitrogen og fosfor, også almindeligt i behandlingen af ​​farmaceutisk mellemliggende spildevand.
1.1 Koagulations- og sedimenteringsmetode
Koagulationsprocessen er en proces, hvor de suspenderede partikler og kolloidale partikler i vand omdannes til en ustabil tilstand ved at tilsætte kemiske stoffer og derefter aggregeres til flokke eller flokke, der er lette at adskille.
I øjeblikket anvendes denne teknologi normalt til forbehandling, mellembehandling og avanceret behandling af farmaceutisk spildevand [10].
Teknologien til koagulation og sedimentation har fordelene ved moden teknologi, simpelt udstyr, stabil drift og nem vedligeholdelse.
Der vil dog blive produceret en stor mængde kemisk slam i forbindelse med anvendelsen af ​​denne teknologi, hvilket vil føre til lav pH-værdi i spildevandet og et relativt højt saltindhold i spildevandet.
Derudover kan koagulations- og sedimentationsteknologi ikke effektivt fjerne de opløste forurenende stoffer i spildevand, og den kan heller ikke fuldstændigt fjerne de giftige og skadelige sporforurenende stoffer i spildevand.
1.2 Kemisk udfældningsmetode
Kemisk fældningsmetode er en kemisk metode til at fjerne forurenende stoffer i spildevand ved kemisk reaktion mellem opløselige kemiske stoffer og forurenende stoffer i spildevand for at danne uopløselige salte, hydroxider eller komplekse forbindelser.
Farmaceutisk mellemspildevand indeholder ofte en høj koncentration af ammoniaknitrogen, fosfat- og sulfationer osv. Til denne type spildevand anvendes ofte kemisk udfældningsmetode til fysisk og kemisk forbehandling for at sikre normal drift af den efterfølgende biokemiske behandlingsproces.
Som en traditionel vandbehandlingsteknologi bruges kemisk fældning ofte til at blødgøre spildevand.
På grund af brugen af ​​kemiske råmaterialer med høj renhed i produktionsprocessen for farmaceutisk mellemliggende spildevand indeholder spildevandet ofte en høj koncentration af ammoniak, nitrogen og fosfor samt andre forurenende stoffer. Ved at bruge den kemiske udfældningsmetode med magnesiumammoniumphosphat kan de to forurenende stoffer effektivt fjernes på samme tid, og den genererede udfældning af magnesiumammoniumphosphatsalt kan genbruges.
Kemisk udfældningsmetode med magnesiumammoniumfosfat er også kendt som struvitmetoden.
I produktionsprocessen for farmaceutiske mellemprodukter anvendes der ofte en stor mængde svovlsyre i nogle værksteder, og pH-værdien af ​​denne del af spildevandet kan være lav. For at forbedre pH-værdien af ​​spildevand og samtidig fjerne nogle sulfationer anvendes ofte metoden med tilsætning af CaO, som kaldes den kemiske udfældningsmetode til afsvovling af brændt kalk.
1.3 adsorption
Princippet for fjernelse af forurenende stoffer i spildevand ved adsorptionsmetoden refererer til brugen af ​​porøse faste materialer til at adsorbere visse eller en række forskellige forurenende stoffer i spildevand, således at forurenende stoffer i spildevand kan fjernes eller genbruges.
Almindeligt anvendte adsorbenter omfatter såsom flyveaske, slagge, aktivt kul og adsorptionsharpiks, blandt hvilke aktivt kul er mere almindeligt anvendt.
1.4 luftflotation
Luftfloatationsmetoden er en spildevandsbehandlingsproces, hvor meget spredte små bobler bruges som bærere for at producere adhæsion til forurenende stoffer i spildevand. Fordi densiteten af ​​små bobler, der hæfter til forurenende stoffer, er mindre end densiteten af ​​vand og flydende stoffer, opnås separation af fast-væske eller væske-væske.
Luftfloatationsformer omfatter floatation med opløst luft, floatation med beluftet luft, floatation med elektrolyseluft og floatation med kemisk luft osv. [18], hvoraf kemisk luftfloatation er egnet til behandling af spildevand med højt indhold af suspenderet stof.
Luftflotationsmetoden har fordelene ved lav investering, enkel proces, nem vedligeholdelse og lavt energiforbrug, men den kan ikke effektivt fjerne de opløste forurenende stoffer i spildevand.
1,5 elektrolyse
Elektrolytisk proces er en anvendelse af påtrykt strøm, der producerer en række kemiske reaktioner, omdanner og fjerner skadelige forurenende stoffer fra spildevand. Princippet i den elektrolytiske proces er, at der i elektrolytopløsningen genereres nyt økologisk ilt og brint [H2], og spildevandsforurenende stoffer fjernes ved hjælp af REDOX-reaktionen.
Elektrolysemetoden har høj effektivitet og enkel betjening i spildevandsbehandling. Samtidig kan elektrolysemetoden effektivt fjerne farvede stoffer i spildevand og effektivt forbedre spildevandets bionedbrydelighed.
Billedet
2. Avanceret oxidationsteknologi
Avanceret oxidationsteknologi, som en ny vandbehandlingsteknologi, har mange fordele, såsom høj effektivitet i nedbrydningen af ​​forurenende stoffer, mere grundig nedbrydning og oxidation af forurenende stoffer og ingen sekundær forurening.
Avanceret oxidationsteknologi, også kendt som dyb oxidationsteknologi, er en fysisk og kemisk behandlingsteknologi, der bruger oxidationsmiddel, lys, elektricitet, lyd, magnetisme og katalysator til at generere meget aktive frie radikaler (såsom ·OH) for at nedbryde ildfaste organiske forurenende stoffer.
Inden for farmaceutisk spildevandsbehandling er avanceret oxidationsteknologi blevet fokus for omfattende forskning og opmærksomhed.
Avanceret oxidationsteknologi omfatter hovedsageligt elektrokemisk oxidation, kemisk oxidation, ultralydsoxidation, vådkatalytisk oxidation, fotokatalytisk oxidation, kompositkatalytisk oxidation, superkritisk vandoxidation og avanceret kombineret oxidationsteknologi.
Kemisk oxidationsmetode er at bruge kemiske stoffer i sig selv eller under visse betingelser med stærk oxidation til at oxidere de organiske forurenende stoffer i spildevandet for at opnå formålet med at fjerne forurenende stoffer. Kemiske oxidationsmetoder omfatter ozonoxidation, Fenton-oxidationsmetode og vådkatalytisk oxidationsmetode.
2.1 Fenton-oxidationsproces
Fenton-oxidationsmetoden er en avanceret oxidationsmetode, der er meget udbredt i dag. Denne metode bruger jern(III)salt (Fe2+ eller Fe3+) som katalysator til at producere ·OH med stærk oxidation under tilsætning af H2O2, som kan have en oxidationsreaktion med organiske forurenende stoffer uden selektivitet for at opnå nedbrydning og mineralisering af forurenende stoffer.
Denne metode har mange fordele, herunder hurtig reaktionshastighed, ingen sekundær forurening og stærk oxidation osv. Fenton-oxidationsmetoden anvendes almindeligvis i farmaceutisk spildevandsbehandling på grund af den ikke-selektive oxidationsreaktion i processen med kemisk oxidation, og metoden kan reducere spildevandets toksicitet og andre egenskaber.
2.2 Elektrokemisk oxidationsmetode
Elektrokemisk oxidationsmetode er at bruge elektrodematerialer til at producere superoxidfri radikal ·O2 og hydroxylfri radikal ·OH, som begge har høj oxidationsaktivitet, kan oxidere det organiske materiale i spildevand og derefter opnå det formål at fjerne forurenende stoffer.
Denne metode har dog karakteristika som højt energiforbrug og høje omkostninger.
2.3 Fotokatalytisk oxidation
Fotokatalytisk oxidation er en relativt effektiv behandlingsteknologi inden for vandbehandlingsteknologi, der bruger katalytiske materialer (såsom TiO2, SrO2, WO3, SnO2 osv.) som katalytiske bærere til at udføre katalytisk oxidation af de fleste reducerende forurenende stoffer i spildevand for at opnå formålet med at fjerne forurenende stoffer.
Fordi de fleste forbindelser i farmaceutisk spildevand er polære stoffer med sure grupper eller polære stoffer med alkaliske grupper, kan sådanne stoffer nedbrydes direkte eller indirekte af lys.
2.4 Superkritisk vandoxidation
Superkritisk vandoxidation (SCWO) er en form for vandbehandlingsteknologi, der bruger vand som medium og bruger de særlige egenskaber ved vand i superkritisk tilstand til at forbedre reaktionshastigheden og opnå fuldstændig oxidation af organisk materiale.
2.5 Avanceret kombineret oxidationsteknologi
Alle avancerede oxidationsteknologier har deres egne begrænsninger. For at forbedre effektiviteten af ​​spildevandsrensning grupperes en række avancerede oxidationsteknologier, enten ved at kombinere de avancerede oxidationsteknologier eller ved at kombinere en enkelt avanceret oxidationsteknologi med andre teknologier til en ny teknologi. Dette forbedrer oxidationsevnen og behandlingseffekten samt imødekommer ændringer i vandkvaliteten i større farmaceutisk spildevandsrensning.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, ultralydsfotokatalyse, fotokatalyse med aktivt kul, mikrobølgefotokatalyse og fotokatalyse osv. De mest undersøgte ozonkombinationsteknologier er i øjeblikket [36]:
Ozonaktiveret kulproces, O3-H2O2 og UV-O3, fra behandlingseffekten af ​​ildfast spildevand og tekniske anvendelser, O3-H2O2 og UV-O3 har større udviklingspotentiale.
Den almindelige Fenton-kombinationsproces omfatter mikroelektrolyse-Fenton-metoden, jernspåner H2O2-metoden og den fotokemiske Fenton-metode (såsom sol-Fenton-metoden, UV-Fenton-metoden osv.), men den elektriske Fenton-metode er meget anvendt.
Billedet
3. Biokemisk behandlingsteknologi
Biokemisk behandlingsteknologi er den vigtigste teknologi inden for spildevandsbehandling. Gennem mikrobiel vækst, metabolisme, reproduktion og andre processer nedbrydes det organiske materiale i spildevand, opnås den egen nødvendige energi og opnås formålet med at fjerne organisk materiale.
3.1 Anaerob biologisk behandlingsteknologi
Anaerob biologisk behandlingsteknologi er i fravær af molekylært iltmiljø, brugen af ​​anaerob bakteriemetabolisme, gennem processen med hydrolytisk forsuring, hydrogenproduktion, eddikesyre og metanproduktion og andre processer til at omdanne makromolekyler, hvilket vanskeliggør nedbrydning af organisk materiale til CH4, CO2, H2O og småmolekylært organisk materiale.
Syntetisk farmaceutisk spildevand indeholder ofte et stort antal cykliske, refraktære organiske stoffer, som ikke kan nedbrydes og udnyttes direkte af aerobe bakterier, så den nuværende anaerobe behandlingsteknologi er blevet det vigtigste middel inden for farmaceutisk spildevandsbehandling i ind- og udland [43].
Anaerob biologisk behandlingsteknologi har mange fordele: den anaerobe reaktordriftsproces behøver ikke at give luftning, energiforbruget er lavt;
Den organiske belastning af anaerobt indløbsvand er generelt høj.
Lavt næringsstofbehov;
Slamudbyttet fra den anaerobe reaktor er lavt, og slammet er let at dehydrere.
Metan produceret i den anaerobe proces kan genbruges som energi.
Det anaerobe spildevand kan dog ikke udledes i overensstemmelse med standarden, og det skal behandles yderligere ved at kombinere det med andre processer. Den anaerobe biologiske behandlingsteknologi er dog følsom over for pH-værdi, temperatur og andre faktorer. Hvis udsvinget er stort, vil den anaerobe reaktion blive direkte påvirket, og dermed spildevandskvaliteten.
3.2 Aerob biologisk behandlingsteknologi
Aerob biologisk behandlingsteknologi er en biologisk behandlingsteknologi, der bruger oxidativ nedbrydning og assimileringssyntese af aerobe bakterier til at fjerne nedbrudt organisk materiale. Under vækst og metabolisme af aerobe organismer vil der ske en stor mængde reproduktion, hvilket vil generere nyt aktivt slam. Overskydende aktivt slam vil blive udledt i form af restslam, og spildevandet vil blive renset samtidig.

MIT –IVY Kemikalieindustri med4 fabrikkeri 19 år， farvestofferMellemliggendes & farmaceutiske mellemprodukter &fin- og specialkemikalier .TLF (WhatsApp): 008613805212761 Athena