Текуща ситуация: Фармацевтичната индустрия се фокусира основно върху химичен синтез, биологични фармацевтични продукти и продукти от традиционната китайска медицина, а производството ѝ се характеризира с разнообразни продукти, сложни процеси и различни производствени мащаби.
Отпадъчните води, получени от фармацевтичния процес, се характеризират с висока концентрация на замърсители, сложни компоненти, лоша биоразградимост и висока биологична токсичност.
Отпадъчните води от химичния синтез и ферментацията на фармацевтичните производства са трудността и ключов момент в контрола на замърсяването във фармацевтичната индустрия.
Отпадъчните води от химически синтез са основен замърсител, изпускан по време на фармацевтичното производство [2].
Фармацевтичните отпадъчни води могат грубо да бъдат разделени на четири категории [3], т.е. отпадъчна течност и матерна течност в производствения процес;
Остатъчната течност при възстановяване включва разтворител, предварителна течност, страничен продукт и др.
Спомагателно оттичане на технологични средства, като например охлаждаща вода и др.
Оборудване и отпадъчни води от промиване на земята;
Битова канализация.
Технология за пречистване на междинни отпадъчни води от фармацевтични компании
Предвид характеристиките на фармацевтичните междинни отпадъчни води, като например висок ХПК, висок азот, висок фосфор, високо съдържание на сол, дълбока цветност, сложен състав и лоша биоразградимост, често използваните методи за третиране включват физикохимично третиране и биохимично третиране [6].
В зависимост от качеството на различните видове отпадъчни води, ще се прилага и серия от методи, като например комбинацията от физикохимични и биологични процеси [7].
Картината
1. Технология за физическа и химическа обработка
Понастоящем основните физични и химични методи за пречистване на отпадъчни води от фармацевтично производство включват: метод на газова флотация, метод на коагулация-седиментация, метод на адсорбция, метод на обратна осмоза, метод на изгаряне и процес на усъвършенствано окисление [8].
Освен това, методите за електролиза и химическо утаяване, като например FE-C микроелектролиза и MAP утаяване за отстраняване на азот и фосфор, също се използват често при третирането на междинни отпадъчни води от фармацевтичния сектор.
1.1 Метод на коагулация и утаяване
Процесът на коагулация е процес, при който суспендираните частици и колоидните частици във водата се трансформират в нестабилно състояние чрез добавяне на химични агенти и след това се агрегират във флокули или флокули, които са лесни за разделяне.
Понастоящем тази технология обикновено се използва за предварително третиране, междинно третиране и усъвършенствано третиране на фармацевтични отпадъчни води [10].
Технологията за коагулация и утаяване има предимствата на зряла технология, просто оборудване, стабилна работа и удобна поддръжка.
Въпреки това, в процеса на прилагане на тази технология ще се образува голямо количество химически утайки, което ще доведе до ниско pH на отпадъчните води и относително високо съдържание на соли в тях.
Освен това, технологиите за коагулация и утаяване не могат ефективно да отстранят разтворените замърсители в отпадъчните води, нито пък могат напълно да премахнат токсичните и вредни следи от замърсители в отпадъчните води.
1.2 Метод на химическо утаяване
Методът на химическо утаяване е химичен метод за отстраняване на замърсители в отпадъчните води чрез химическа реакция между разтворими химични агенти и замърсители в отпадъчните води, за да се образуват неразтворими соли, хидроксиди или комплексни съединения.
Междинните фармацевтични отпадъчни води често съдържат висока концентрация на амонячен азот, фосфатни и сулфатни йони и др. За този вид отпадъчни води често се използва метод на химическо утаяване за физическа и химическа предварителна обработка, за да се осигури нормалното протичане на последващия процес на биохимично третиране.
Като традиционна технология за пречистване на вода, химическото утаяване често се използва за омекотяване на отпадъчните води.
Поради използването на високочисти химически суровини в производствения процес на фармацевтични междинни отпадъчни води, отпадъчните води често съдържат висока концентрация на амонячен азот и фосфор и други замърсители. Използването на метод за химическо утаяване с магнезиево-амониев фосфат може ефективно да отстрани двата замърсителя едновременно, а генерираната утайка от магнезиево-амониев фосфат може да бъде рециклирана.
Методът за химично утаяване с магнезиев амониев фосфат е известен още като струвитен метод.
В производствения процес на фармацевтични междинни продукти, в някои цехове често се използва голямо количество сярна киселина, а pH на тази част от отпадъчните води може да е ниско. За да се подобри pH стойността на отпадъчните води и едновременно с това да се отстранят някои сулфатни йони, често се използва методът с добавяне на CaO, който се нарича метод на химическо утаяване чрез десулфуриране на негасена вар.
1.3 адсорбция
Принципът на отстраняване на замърсители в отпадъчните води чрез адсорбционен метод се отнася до използването на порести твърди материали за адсорбиране на определени или различни замърсители в отпадъчните води, така че замърсителите в отпадъчните води да могат да бъдат отстранени или рециклирани.
Често използваните адсорбенти включват летяща пепел, шлака, активен въглен и адсорбционна смола, сред които активният въглен е по-често използван.
1.4 въздушна флотация
Методът на въздушна флотация е процес на пречистване на отпадъчни води, при който силно диспергирани малки мехурчета се използват като носители, за да се получи адхезия към замърсителите в отпадъчните води. Тъй като плътността на малките мехурчета, полепнали по замърсителите, е по-малка от тази на водата и те се издигат на повърхността, се осъществява разделяне на твърдо вещество-течност или течност-течност.
Формите на въздушна флотация включват флотация с разтворен въздух, аерирана въздушна флотация, електролизна въздушна флотация и химическа въздушна флотация и др. [18], сред които химическата въздушна флотация е подходяща за пречистване на отпадъчни води с високо съдържание на суспендирани вещества.
Методът на въздушна флотация има предимствата на ниски инвестиции, опростен процес, удобна поддръжка и ниска консумация на енергия, но не може ефективно да отстрани разтворените замърсители в отпадъчните води.
1.5 електролиза
Електролитичният процес е използването на приложен ток, който произвежда серия от химични реакции, трансформира вредните замърсители в отпадъчните води и ги отстранява. Принципът на реакцията на електролита протича в електролитен разтвор чрез материала на електрода и електродната реакция, генерирайки нов екологичен кислород и водород [H] и замърсителите на отпадъчните води чрез REDOX реакция, която води до отстраняване на замърсителите.
Методът на електролиза е с висока ефективност и лесен за работа при пречистване на отпадъчни води. В същото време, методът на електролиза може ефективно да премахне цветните вещества в отпадъчните води и ефективно да подобри биоразградимостта им.
Картината
2. Усъвършенствана технология за окисляване
Усъвършенстваната технология за окисление, като нова технология за пречистване на вода, има много предимства, като например висока ефективност на разграждане на замърсителите, по-цялостно разграждане и окисляване на замърсителите и липса на вторично замърсяване.
Усъвършенстваната технология за окисление, известна още като технология за дълбоко окисление, е технология за физическа и химическа обработка, която използва окислител, светлина, електричество, звук, магнитно поле и катализатор за генериране на високоактивни свободни радикали (като ·OH) за разграждане на огнеупорни органични замърсители.
В областта на пречистването на фармацевтични отпадъчни води, усъвършенстваната технология за окисление се превърна във фокус на обширни изследвания и внимание.
Усъвършенстваната технология за окисление включва главно електрохимично окисление, химическо окисление, ултразвуково окисление, мокро каталитично окисление, фотокаталитично окисление, композитно каталитично окисление, свръхкритично водно окисление и усъвършенствана комбинирана технология за окисление.
Методът на химично окисление е използването на химични агенти сами по себе си или при определени условия със силно окисление за окисляване на органичните замърсители в отпадъчните води, за да се постигне целта за отстраняване на замърсителите. Методите на химично окисление включват озоново окисление, метод на окисление по Фентън и метод на мокро каталитично окисление.
2.1 Процес на окисление на Фентън
Методът на окисление по Фентън е вид усъвършенстван метод на окисление, който се използва широко в момента. Този метод използва железна сол (Fe2+ или Fe3+) като катализатор за получаване на ·OH със силно окисление при добавяне на H2O2, което може да предизвика окислителна реакция с органични замърсители без селективност, за да се постигне разграждане и минерализация на замърсителите.
Този метод има много предимства, включително бърза скорост на реакция, липса на вторично замърсяване и силно окисление и др. Методът на окисление по Фентън се използва често във фармацевтичното пречистване на отпадъчни води поради неселективната окислителна реакция в процеса на химическо окисление и методът може да намали токсичността на отпадъчните води и други характеристики.
2.2 Метод на електрохимично окисление
Методът на електрохимично окисление е използването на електродни материали за получаване на супероксиден свободен радикал ·O2 и хидроксилен свободен радикал ·OH, като и двата имат висока окислителна активност, могат да окисляват органичната материя в отпадъчните води и след това да постигнат целта за отстраняване на замърсителите.
Този метод обаче се характеризира с висока консумация на енергия и висока цена.
2.3 Фотокаталитично окисление
Фотокаталитичното окисление е сравнително ефективна технология за пречистване на вода, която използва каталитични материали (като TiO2, SrO2, WO3, SnO2 и др.) като каталитични носители за извършване на каталитично окисление на повечето редуциращи замърсители в отпадъчните води, така че да се постигне целта за отстраняване на замърсителите.
Тъй като повечето съединения, съдържащи се във фармацевтичните отпадъчни води, са полярни вещества с киселинни групи или полярни вещества с алкални групи, тези вещества могат да бъдат пряко или непряко разградени от светлината.
2.4 Свръхкритично окисление на вода
Свръхкритичното окисление на вода (SCWO) е вид технология за пречистване на вода, която използва водата като среда и специалните характеристики на водата в свръхкритично състояние, за да подобри скоростта на реакцията и да осъществи пълното окисление на органичната материя.
2.5 Усъвършенствана комбинирана технология за окисление
Всяка усъвършенствана технология за окисление има свои собствени ограничения. За да се подобри ефективността на пречистването на отпадъчни води, се използва серия от усъвършенствани технологии за окисление, които се комбинират заедно, образувайки комбинация от усъвършенствани технологии за окисление или една единствена усъвършенствана технология за окисление, комбинирана с други технологии, в нова технология, за да се подобри способността за окисление и ефектът на пречистване, както и да се отговори на промените в качеството на водата при пречистване на отпадъчни води от фармацевтични компании с по-голям клас.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, ултразвукова фотокатализа, фотокатализа с активен въглен, микровълнова фотокатализа и фотокатализа и др. В момента най-широко изучаваните технологии за комбиниране на озон са [36]:
Процесът с активен въглен с озон, O3-H2O2 и UV-O3, от ефекта на третиране на огнеупорни отпадъчни води и инженерното приложение, O3-H2O2 и UV-O3 имат по-голям потенциал за развитие.
Често срещаният комбиниран процес на Фентън включва микроелектролиза, метод с железни стружки и H2O2, фотохимичен метод на Фентън (като слънчев метод на Фентън, UV-метод на Фентън и др.), но електрическият метод на Фентън е широко използван.
Картината
3. Технология за биохимично третиране
Биохимичната технология за пречистване е основната технология в пречистването на отпадъчни води, чрез микробния растеж, метаболизъм, размножаване и други процеси, за да се разгради органичната материя в отпадъчните води, да се получи необходимата им енергия и да се постигне целта за отстраняване на органичната материя.
3.1 Технология за анаеробно биологично третиране
Технологията за анаеробно биологично третиране е в отсъствие на молекулярен кислород, използвайки анаеробни бактерии, чрез процеса на хидролитично подкиселяване, производство на водород, оцетна киселина и метан и други процеси, за да превърне макромолекулите, трудно разграждащите се органични вещества в CH4, CO2, H2O и нискомолекулни органични вещества.
Синтетичните фармацевтични отпадъчни води често съдържат голям брой циклични огнеупорни органични вещества, които не могат да бъдат директно разградени и използвани от аеробни бактерии, така че настоящата анаеробна технология за пречистване се е превърнала в основно средство в областта на пречистването на фармацевтични отпадъчни води у нас и в чужбина [43].
Технологията за анаеробно биологично пречистване има много предимства: процесът на работа на анаеробния реактор не изисква аерация, консумацията на енергия е ниска;
Органичното натоварване на анаеробните входящи води обикновено е високо.
Ниски хранителни изисквания;
Добивът на утайки от анаеробния реактор е нисък и утайките лесно се дехидратират.
Метанът, произведен в анаеробния процес, може да се рециклира като енергия.
Анаеробните отпадъчни води обаче не могат да бъдат отвеждани съгласно стандарта и е необходимо допълнително третиране чрез комбиниране с други процеси. Технологията за анаеробно биологично третиране обаче е чувствителна към pH стойността, температурата и други фактори. Ако колебанието е голямо, анаеробната реакция ще бъде пряко засегната и следователно качеството на отпадъчните води ще бъде засегнато.
3.2 Технология за аеробно-биологично третиране
Технологията за аеробно-биологично пречистване е технология за биологично пречистване, която използва окислителното разграждане и асимилационния синтез на аеробни бактерии за отстраняване на разградената органична материя. По време на растежа и метаболизма на аеробните организми се извършва голям брой размножавания, които генерират нова активна утайка. Излишната активна утайка се изхвърля под формата на остатъчна утайка, а отпадъчните води се пречистват едновременно.

MIT –IVY Chemicals Industry с4 фабрикив продължение на 19 години， багрилаМеждинно нивоs & фармацевтични междинни продукти &фини и специални химикали .ТЕЛ. (WhatsApp): 008613805212761 Атина