Le acque reflue dell'industria farmaceutica comprendono principalmente acque reflue della produzione di antibiotici e acque reflue della produzione di farmaci sintetici. Le acque reflue dell'industria farmaceutica comprendono principalmente quattro categorie: acque reflue della produzione di antibiotici, acque reflue della produzione di farmaci sintetici, acque reflue della produzione di medicinali di brevetto cinese, acque di lavaggio e lavagne da vari processi di preparazione. Le acque reflue sono caratterizzate da composizione complessa, alto contenuto organico, elevata tossicità, colore intenso, alto contenuto di sale, in particolare proprietà biochimiche scadenti e scarico intermittente. È una acque reflue industriale che è difficile da trattare. Con lo sviluppo dell'industria farmaceutica del mio paese, le acque reflue farmaceutiche sono diventate gradualmente una delle importanti fonti di inquinamento.
1. Metodo di trattamento delle acque reflue farmaceutiche
I metodi di trattamento delle acque reflue farmaceutiche possono essere riassunti come: trattamento chimico fisico, trattamento chimico, trattamento biochimico e trattamento di combinazione di vari metodi, ogni metodo di trattamento ha i suoi vantaggi e svantaggi.
Trattamento fisico e chimico
Secondo le caratteristiche della qualità dell'acqua delle acque reflue farmaceutiche, il trattamento fisico-chimico deve essere utilizzato come processo pre-trattamento o post-trattamento per il trattamento biochimico. I metodi di trattamento fisico e chimico attualmente utilizzati includono principalmente coagulazione, flottazione dell'aria, adsorbimento, stripping di ammoniaca, elettrolisi, scambio ionico e separazione della membrana.
coagulazione
Questa tecnologia è un metodo di trattamento delle acque ampiamente utilizzato in patria e all'estero. È ampiamente utilizzato nel pretrattamento e nel post-trattamento delle acque reflue mediche, come il solfato di alluminio e il solfato poliferrico nelle acque reflue tradizionali di medicina cinese. La chiave per un trattamento di coagulazione efficiente è la corretta selezione e l'aggiunta di coagulanti con prestazioni eccellenti. Negli ultimi anni, la direzione di sviluppo dei coagulanti è cambiata da polimeri a bassa a molecolare e ad alto molecolare e da funzionalizzazione composita a singolo componente [3]. Liu Minghua et al. [4] hanno trattato il COD, le SS e la cromaticità del liquido di scarto con un pH di 6,5 e un dosaggio flocculante di 300 mg/L con un flocculante composito ad alta efficienza F-1. I tassi di rimozione erano rispettivamente del 69,7%, 96,4%e 87,5%.
flottazione dell'aria
La flottazione dell'aria include generalmente varie forme come la flottazione dell'aria aerazione, la flottazione dell'aria disciolta, la flottazione dell'aria chimica e la flottazione dell'aria elettrolitica. Xinchang Pharmaceutical Factory utilizza il dispositivo di flotta d'aria Vortex CAF per pretrattare le acque reflue farmaceutiche. Il tasso medio di rimozione del COD è di circa il 25% con sostanze chimiche adeguate.
Metodo di adsorbimento
Gli adsorbenti comunemente usati sono carbonio attivo, carbone attivato, acido umico, resina di adsorbimento, ecc. Wuhan Jianmin Pharmaceutical Factory Usa adsorbimento di cenere di carbone - processo di trattamento biologico aerobico secondario per trattare le acque reflue. I risultati hanno mostrato che il tasso di rimozione del COD di pretrattamento di adsorbimento era del 41,1%e il rapporto BOD5/COD è stato migliorato.
Separazione della membrana
Le tecnologie di membrana includono osmosi inversa, nanofiltrazione e membrane in fibra per recuperare materiali utili e ridurre le emissioni organiche complessive. Le caratteristiche principali di questa tecnologia sono le attrezzature semplici, il funzionamento conveniente, nessuna variazione di fase e cambiamenti chimici, elevata efficienza di elaborazione e risparmio energetico. Juanna et al. Membrane di nanofiltrazione usate per separare le acque reflue della cannellacina. È stato scoperto che l'effetto inibitorio della linomicina sui microrganismi nelle acque reflue è stato ridotto e che è stata recuperata la cinnamicina.
elettrolisi
Il metodo presenta i vantaggi di alta efficienza, funzionamento semplice e simili e l'effetto di decolorazione elettrolitica è buono. Li ying [8] ha effettuato il pretrattamento elettrolitico sul supernatante di riboflavina e i tassi di rimozione di COD, SS e Chroma hanno raggiunto rispettivamente il 71%, l'83%e il 67%.
trattamento chimico
Quando vengono utilizzati metodi chimici, è probabile che l'uso eccessivo di alcuni reagenti causerà inquinamento secondario dei corpi idrici. Pertanto, dovrebbe essere svolto un lavoro di ricerca sperimentale pertinente prima del design. I metodi chimici includono il metodo del carbonio di ferro, il metodo redox chimico (reagente Fenton, H2O2, O3), la tecnologia di ossidazione profonda, ecc.
Metodo di carbonio di ferro
L'operazione industriale mostra che l'uso di Fe-C come fase di pretrattamento per le acque reflue farmaceutiche può migliorare notevolmente la biodegradabilità dell'effluente. Lou Maoxing utilizza un trattamento combinato di ferro-elettrolisi di ferro-elettrolisi-aaerobico-aerobico per il trattamento delle acque reflue degli intermedi farmaceutici come eritromicina e ciprofloxacina. Il tasso di rimozione del COD dopo il trattamento con ferro e carbonio era del 20%. %e l'effluente finale rispetta lo standard nazionale di prima classe di "standard di scarica delle acque reflue integrata" (GB8978-1996).
Elaborazione del reagente di Fenton
La combinazione di sale ferroso e H2O2 è chiamata reagente di Fenton, che può effettivamente rimuovere la materia organica refrattaria che non può essere rimossa dalla tradizionale tecnologia di trattamento delle acque reflue. Con l'approfondimento della ricerca, la luce ultravioletta (UV), l'ossalato (C2O42-), ecc. Sono stati introdotti nel reagente di Fenton, il che ha notevolmente migliorato la capacità di ossidazione. Usando TiO2 come catalizzatore e una lampada da mercurio a bassa pressione da 9 W come fonte di luce, le acque reflue farmaceutiche sono state trattate con il reagente di Fenton, il tasso di decolorazione era del 100%, il tasso di rimozione del COD era del 92,3%e il composto di nitrobenzene è diminuito da 8,05 mg/l. 0,41 mg/L.
Ossidazione
Il metodo può migliorare la biodegradabilità delle acque reflue e ha una migliore velocità di rimozione del COD. Ad esempio, tre acque reflue degli antibiotici come Balcioglu sono stati trattati mediante ossidazione dell'ozono. I risultati hanno mostrato che l'ozonizzazione delle acque reflue non solo ha aumentato il rapporto BOD5/COD, ma anche il tasso di rimozione del COD era superiore al 75%.
Tecnologia di ossidazione
Conosciuto anche come tecnologia di ossidazione avanzata, riunisce gli ultimi risultati di ricerca di luce moderna, elettricità, suono, magnetismo, materiali e altre discipline simili, tra cui ossidazione elettrochimica, ossidazione umida, ossidazione dell'acqua supercritica, ossidazione fotocatalitica e degradazione ultrasonica. Tra questi, la tecnologia di ossidazione fotocatalitica ultravioletta presenta i vantaggi della novità, dell'alta efficienza e nessuna selettività alle acque reflue ed è particolarmente adatta per il degrado di idrocarburi insaturi. Rispetto ai metodi di trattamento come raggi ultravioletti, riscaldamento e pressione, il trattamento ad ultrasuoni della materia organica è più diretto e richiede meno attrezzature. Come nuovo tipo di trattamento, è stata prestata sempre più attenzione. Xiao Guangquan et al. [13] hanno utilizzato il metodo di contatto biologico ad ultrasuoni-aerobici per trattare le acque reflue farmaceutiche. Il trattamento ad ultrasuoni è stato effettuato per 60 se la potenza era di 200 W e il tasso di rimozione totale del COD delle acque reflue era del 96%.
Trattamento biochimico
La tecnologia di trattamento biochimico è una tecnologia di trattamento delle acque reflue ampiamente utilizzate, incluso il metodo biologico aerobico, il metodo biologico anaerobico e il metodo combinato aerobico-aerobico.
Trattamento biologico aerobico
Poiché la maggior parte delle acque reflue farmaceutiche sono acque reflue organiche ad alta concentrazione, è generalmente necessario diluire la soluzione stomata durante il trattamento biologico aerobico. Pertanto, il consumo di energia è grande, le acque reflue possono essere trattate biochimicamente ed è difficile scaricare direttamente allo standard dopo il trattamento biochimico. Pertanto, solo uso aerobico. Ci sono pochi trattamenti disponibili ed è necessario un pretrattamento generale. I metodi di trattamento biologico aerobico comunemente utilizzati includono metodo di fanghi attivi, metodo di aerazione del pozzo profondo, metodo di biodegradazione dell'adsorbimento (metodo AB), metodo di ossidazione del contatto, metodo di fanghi attivi in batch batch di sequenziamento (metodo SBR), metodo di fanghi attivi in circolazione, ecc. (Metodo CASS) e così via.
Metodo di aerazione del pozzo profondo
L'aerazione del pozzo profondo è un sistema di fanghi attivato ad alta velocità. Il metodo ha un alto tasso di utilizzo dell'ossigeno, piccolo spazio per pavimenti, un buon effetto di trattamento, basso investimento, basso costo operativo, nessun fango di fanghi e meno produzione di fanghi. Inoltre, il suo effetto di isolamento termico è buono e il trattamento non è influenzato da condizioni climatiche, il che può garantire l'effetto del trattamento delle acque reflue invernali nelle regioni settentrionali. Dopo che le acque reflue organiche ad alta concentrazione dalla fabbrica farmaceutica nord-orientale sono state trattate biochimicamente dal serbatoio di aerazione di pozzo profondo, il tasso di rimozione del COD ha raggiunto il 92,7%. Si può vedere che l'efficienza di elaborazione è molto elevata, il che è estremamente vantaggioso per la prossima elaborazione. svolgere un ruolo decisivo.
Metodo AB
Il metodo AB è un metodo di fanghi attivati ad alto carico. Il tasso di rimozione di BOD5, COD, SS, fosforo e azoto di ammoniaca per processo AB è generalmente superiore a quello del processo di fanghi attivati convenzionale. I suoi eccezionali vantaggi sono l'elevato carico della sezione A, la forte capacità di carico anti-shock e il grande effetto tampone sul valore del pH e sulle sostanze tossiche. È particolarmente adatto per il trattamento delle acque reflue con alta concentrazione e grandi cambiamenti nella qualità e nella quantità dell'acqua. Il metodo di Yang Junshi et al. Utilizza il metodo biologico per acidificazione dell'idrolisi per trattare le acque reflue degli antibiotici, che ha un breve flusso di processo, un risparmio energetico e il costo del trattamento è inferiore al metodo di trattamento chimico della flocculazione-biologica di acque reflue simili.
Ossidazione del contatto biologico
Questa tecnologia combina i vantaggi del metodo dei fanghi attivati e del metodo biofilm e presenta i vantaggi del carico ad alto volume, della produzione di fanghi bassi, della forte resistenza all'impatto, del funzionamento del processo stabile e della comoda gestione. Molti progetti adottano un metodo a due stadi, mirando a ceppi dominanti addomesticati in diverse fasi, danno il gioco completo all'effetto sinergico tra diverse popolazioni microbiche e migliorano gli effetti biochimici e la resistenza agli shock. In ingegneria, la digestione e l'acidificazione anaerobica sono spesso utilizzate come fase di pretrattamento e viene utilizzato un processo di ossidazione dei contatti per trattare le acque reflue farmaceutiche. La fabbrica farmaceutica di Harbin North adotta l'acidificazione dell'idrolisi-due fasi di ossidazione del contatto biologico per il trattamento delle acque reflue farmaceutiche. I risultati operativi mostrano che l'effetto del trattamento è stabile e la combinazione di processo è ragionevole. Con la graduale maturità della tecnologia di processo, anche i campi dell'applicazione sono più estesi.
Metodo SBR
Il metodo SBR presenta i vantaggi di una forte resistenza al carico d'urto, alta attività dei fanghi, struttura semplice, senza necessità di riflusso, funzionamento flessibile, impronta ridotta, basso investimento, funzionamento stabile, elevato tasso di rimozione del substrato e buona denitrificazione e rimozione del fosforo. . Acque reflue fluttuanti. Esperimenti sul trattamento delle acque reflue farmaceutiche da parte del processo SBR mostrano che il tempo di aerazione ha una grande influenza sull'effetto terapeutico del processo; L'impostazione di sezioni anossiche, in particolare la progettazione ripetuta di anaerobico e aerobico, può migliorare significativamente l'effetto del trattamento; Il trattamento SBR migliorato di PAC Il processo può migliorare significativamente l'effetto di rimozione del sistema. Negli ultimi anni, il processo è diventato sempre più perfetto ed è ampiamente utilizzato nel trattamento delle acque reflue farmaceutiche.
Trattamento biologico anaerobico
Al momento, il trattamento delle acque reflue organiche ad alta concentrazione in patria e all'estero si basa principalmente sul metodo anaerobico, ma il COD di effluente è ancora relativamente elevato dopo il trattamento con metodo anaerobico separato e post-trattamento (come il trattamento biologico aerobico). Al momento, è ancora necessario rafforzare lo sviluppo e la progettazione di reattori anaerobici ad alta efficienza e una ricerca approfondita sulle condizioni operative. Le applicazioni di maggior successo nel trattamento farmaceutico delle acque reflue sono il flusso di fanghi anaerobici (UASB), il letto composito anaerobico (UBF), il reattore del deflettore anaerobico (ABR), l'idrolisi, ecc.
UASB Act
Il reattore UASB presenta i vantaggi dell'elevata efficienza della digestione anaerobica, della struttura semplice, del breve tempo di ritenzione idraulica e non è necessario un dispositivo di ritorno di fanghi separato. Quando l'UASB viene utilizzato nel trattamento di kanamicina, cloro, VC, SD, glucosio e altre acque reflue della produzione farmaceutica, il contenuto di SS non è di solito troppo elevato per garantire che il tasso di rimozione del COD sia superiore all'85% al 90%. Il tasso di rimozione del COD della serie a due stadi UASB può raggiungere oltre il 90%.
Metodo UBF
Acquista Wenning et al. È stato condotto un test comparativo su UASB e UBF. I risultati mostrano che UBF ha le caratteristiche del buon trasferimento di massa e dell'effetto di separazione, di varie specie di biomassa e biologica, elevata efficienza di elaborazione e forte stabilità operativa. Bioreattore di ossigeno.
Idrolisi e acidificazione
Il serbatoio di idrolisi è chiamato un letto di fanghi a monte idrolizzato (Husb) ed è un UASB modificato. Rispetto al serbatoio anaerobico a pieno processo, il serbatoio di idrolisi presenta i seguenti vantaggi: non è necessario sigillare, nessun agitazione, nessun separatore trifase, che riduce i costi e facilita la manutenzione; Può degradare le macromolecole e le sostanze organiche non biodegradabili nelle acque reflue in piccole molecole. La materia organica facilmente biodegradabile migliora la biodegradabilità dell'acqua grezza; La reazione è veloce, il volume del serbatoio è piccolo, l'investimento per la costruzione di capitali è piccolo e il volume dei fanghi è ridotto. Negli ultimi anni, il processo aerobico idrolisi è stato ampiamente utilizzato nel trattamento delle acque reflue farmaceutiche. Ad esempio, una fabbrica biofarmaceutica utilizza acidificazione idrolitica-due fasi di ossidazione del contatto biologico per il trattamento delle acque reflue farmaceutiche. L'operazione è stabile e l'effetto di rimozione della materia organica è notevole. I tassi di rimozione di COD, BOD5 SS e SS erano rispettivamente del 90,7%, 92,4%e 87,6%.
Processo di trattamento combinato anaerobico-aerobico
Poiché il trattamento aerobico o il trattamento anaerobico da soli non possono soddisfare i requisiti, i processi combinati come il trattamento anaerobico-aerobico e idrolitico-aerobico migliorano la biodegradabilità, la resistenza agli urti, i costi di investimento e l'effetto di trattamento delle acque reflue. È ampiamente utilizzato nella pratica ingegneristica a causa delle prestazioni del metodo di elaborazione singola. Ad esempio, una fabbrica farmaceutica utilizza un processo anaerobico-aerobico per trattare le acque reflue farmaceutiche, il tasso di rimozione BOD5 è del 98%, il tasso di rimozione del COD è del 95%e l'effetto di trattamento è stabile. Il processo di acidificazione-acidificazione-acidificazione-acidificazione-acidificazione-acidificazione-acidificazione viene utilizzato per il trattamento delle acque reflue farmaceutiche sintetiche chimiche. I risultati mostrano che l'intera serie di processi ha una forte resistenza all'impatto alle variazioni della qualità e della quantità delle acque reflue e il tasso di rimozione del COD può raggiungere l'86% al 92%, che è una scelta ideale per il trattamento delle acque reflue farmaceutiche. - Ossidazione catalitica - Processo di ossidazione del contatto. Quando il COD dell'influente è di circa 12.000 mg/L, il COD dell'effluente è inferiore a 300 mg/L; Il tasso di rimozione del COD nelle acque reflue farmaceutiche biologicamente refrattarie trattate con il metodo Biofilm-SBR può raggiungere l'87,5%~ 98,31%, che è molto più alto di quello dell'effetto di trattamento a uso singolo del metodo biofilm e del metodo SBR.
Inoltre, con il continuo sviluppo della tecnologia della membrana, la ricerca sull'applicazione del bioreattore a membrana (MBR) nel trattamento delle acque reflue farmaceutiche si è gradualmente approfondita. MBR combina le caratteristiche della tecnologia di separazione della membrana e del trattamento biologico e presenta i vantaggi del carico ad alto volume, della forte resistenza all'impatto, dell'impronta ridotta e dei fanghi meno residui. Il processo di bioreattore della membrana anaerobica è stato utilizzato per trattare le acque reflue di cloruro di acido intermedio farmaceutico con COD di 25.000 mg/L. Il tasso di rimozione del COD del sistema rimane superiore al 90%. Per la prima volta, è stata utilizzata la capacità dei batteri obbligatori di degradare la materia organica specifica. I bioreattori a membrana estrattiva vengono utilizzati per trattare le acque reflue industriali contenenti 3,4-dicloroaniline. La TOS è stata di 2 ore, il tasso di rimozione ha raggiunto il 99%ed è stato ottenuto l'effetto del trattamento ideale. Nonostante il problema di fouling della membrana, con il continuo sviluppo della tecnologia della membrana, MBR sarà più ampiamente utilizzato nel campo del trattamento farmaceutico delle acque reflue.
2. Processo di trattamento e selezione di acque reflue farmaceutiche
Le caratteristiche della qualità dell'acqua delle acque reflue farmaceutiche rendono impossibile per la maggior parte delle acque reflue farmaceutiche sottoporsi al solo trattamento biochimico, quindi è necessario effettuare il pretrattamento necessario prima del trattamento biochimico. In generale, dovrebbe essere impostato un serbatoio di regolazione per regolare la qualità dell'acqua e il valore del pH e il metodo fisico -chimico o chimico dovrebbe essere usato come processo di pretrattamento in base alla situazione reale per ridurre le SS, la salinità e parte del COD in acqua, ridurre le sostanze inibitorie biologiche nelle acque reflue e migliorare la degradabilità delle acque reflue. Per facilitare il successivo trattamento biochimico delle acque reflue.
Le acque reflue pretrattate possono essere trattate da processi anaerobici e aerobici in base alle sue caratteristiche di qualità dell'acqua. Se i requisiti di effluente sono elevati, il processo di trattamento aerobico dovrebbe essere continuato dopo il processo di trattamento aerobico. La selezione del processo specifico dovrebbe considerare in modo completo fattori come la natura delle acque reflue, l'effetto terapeutico del processo, l'investimento nelle infrastrutture e il funzionamento e la manutenzione per rendere fattibile ed economico la tecnologia. L'intero percorso del processo è un processo combinato di pretrattamento-aerobico-aerobico- (post-trattamento). Il processo combinato di idrolisi di adsorbimento-contatto-filtrazione di ossidazione viene utilizzato per trattare le acque reflue farmaceutiche complete contenenti insulina artificiale.
3. Riciclaggio e utilizzo di sostanze utili nelle acque reflue farmaceutiche
Promuovere la produzione pulita nell'industria farmaceutica, migliorare il tasso di utilizzo delle materie prime, il tasso di recupero completo dei prodotti e dei sottoprodotti intermedi e ridurre o eliminare l'inquinamento nel processo di produzione attraverso la trasformazione tecnologica. A causa della particolarità di alcuni processi di produzione farmaceutica, le acque reflue contiene una grande quantità di materiali riciclabili. Per il trattamento di tali acque reflue farmaceutiche, il primo passo è rafforzare il recupero dei materiali e l'utilizzo completo. Per le acque reflue intermedie farmaceutiche con contenuto di sale di ammonio fino al 5%al 10%, viene utilizzato un film di tergicristallo fisso per l'evaporazione, la concentrazione e la cristallizzazione per recuperare (NH4) 2SO4 e NH4NO3 con una frazione di massa di circa il 30%. Utilizzare come fertilizzante o riutilizzo. I benefici economici sono ovvi; Una società farmaceutica ad alta tecnologia utilizza il metodo di spurgo per trattare le acque reflue di produzione con contenuto di formaldeide estremamente elevato. Dopo il recupero del gas di formaldeide, può essere formulato in un reagente di formalina o bruciato come fonte di calore della caldaia. Attraverso il recupero della formaldeide, l'utilizzo sostenibile delle risorse può essere realizzato e il costo di investimento della stazione di trattamento può essere recuperato entro 4-5 anni, realizzando l'unificazione dei benefici ambientali e dei benefici economici. Tuttavia, la composizione delle acque reflue farmaceutiche generali è complessa, difficile da riciclare, il processo di recupero è complicato e il costo è elevato. Pertanto, la tecnologia di trattamento delle acque reflue completa ed efficiente completa è la chiave per risolvere completamente il problema delle acque reflue.
4 Conclusione
Ci sono stati molti rapporti sul trattamento delle acque reflue farmaceutiche. Tuttavia, a causa della diversità delle materie prime e dei processi nell'industria farmaceutica, la qualità delle acque reflue varia ampiamente. Pertanto, non esiste un metodo di trattamento maturo e unificato per le acque reflue farmaceutiche. Quale percorso di processo da scegliere dipende dalle acque reflue. natura. Secondo le caratteristiche delle acque reflue, è generalmente richiesto il pretrattamento per migliorare la biodegradabilità delle acque reflue, inizialmente rimuovere gli inquinanti e quindi combinarsi con il trattamento biochimico. Al momento, lo sviluppo di un dispositivo di trattamento delle acque composite economico ed efficace è un problema urgente da risolvere.
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Estratto da Baidu.
Post Time: agosto-15-2022