Nåværende situasjon: Legemiddelindustrien fokuserer hovedsakelig på kjemisk syntese av farmasøytiske produkter, biologiske farmasøytiske produkter og tradisjonelle kinesiske farmasøytiske produkter, og produksjonen har kjennetegn ved en rekke produkter, komplekse prosesser og ulike produksjonsskalaer.
Avløpsvannet som produseres av farmasøytiske prosesser har kjennetegn ved høy forurensningskonsentrasjon, komplekse komponenter, dårlig biologisk nedbrytbarhet og høy biologisk toksisitet.
Kjemisk syntese og fermentering av avløpsvann fra farmasøytisk produksjon er vanskeligheten og nøkkelpunktet i forurensningskontroll i farmasøytisk industri.
Avløpsvann fra kjemisk syntese er et viktig forurensende stoff som slippes ut under farmasøytisk produksjon [2].
Farmasøytisk avløpsvann kan grovt sett deles inn i fire kategorier [3], dvs. spillvæske og modervæske i produksjonsprosessen;
Restvæske i gjenvinningen inkluderer løsemiddel, forutsetningsvæske, biprodukt osv.
Hjelpeprosessdrenering som kjølevann, etc.
Utstyr og grunnspyling av avløpsvann;
Husholdningsavløp.
Teknologi for behandling av farmasøytisk mellomavløpsvann
I lys av egenskapene til farmasøytisk mellomavløpsvann, som høyt KOD, høyt nitrogeninnhold, høyt fosforinnhold, høyt saltinnhold, dyp kroma, kompleks sammensetning og dårlig biologisk nedbrytbarhet, inkluderer de vanlig brukte behandlingsmetodene fysisk-kjemisk behandling og biokjemiske behandlingsprosesser [6].
I henhold til de ulike typene avløpsvannskvalitet vil en rekke metoder, som kombinasjonen av fysisk-kjemiske prosesser og biologiske prosesser, også bli anvendt [7].
Bildet
1. Fysisk og kjemisk behandlingsteknologi
For tiden inkluderer de viktigste fysiske og kjemiske behandlingsmetodene for avløpsvann fra farmasøytisk produksjon: gassflotasjonsmetode, koagulasjonssedimenteringsmetode, adsorpsjonsmetode, omvendt osmosemetode, forbrenningsmetode og avansert oksidasjonsprosess [8].
I tillegg brukes elektrolyse og kjemiske utfellingsmetoder, som FE-C-mikroelektrolyse og MAP-utfellingsmetoder for fjerning av nitrogen og fosfor, også ofte i behandlingen av farmasøytisk mellomproduktavløpsvann.
1.1 Koagulerings- og sedimenteringsmetode
Koaguleringsprosessen er en prosess der de suspenderte partiklene og kolloidale partiklene i vann omdannes til en ustabil tilstand ved å tilsette kjemiske stoffer, og deretter aggregeres til flokker eller flokker som er lette å separere.
For tiden brukes denne teknologien vanligvis i forbehandling, mellombehandling og avansert behandling av farmasøytisk avløpsvann [10].
Teknologien for koagulering og sedimentering har fordelene med moden teknologi, enkelt utstyr, stabil drift og praktisk vedlikehold.
Det vil imidlertid bli produsert en stor mengde kjemisk slam i prosessen med bruk av denne teknologien, noe som vil føre til lav pH i avløpsvannet og relativt høyt saltinnhold i avløpsvannet.
I tillegg kan ikke koagulasjons- og sedimentasjonsteknologi effektivt fjerne de oppløste forurensningene i avløpsvann, og den kan heller ikke fjerne de giftige og skadelige sporforurensningene i avløpsvannet fullstendig.
1.2 Kjemisk utfellingsmetode
Kjemisk utfellingsmetode er en kjemisk metode for å fjerne forurensende stoffer i avløpsvann ved kjemisk reaksjon mellom løselige kjemiske stoffer og forurensende stoffer i avløpsvann for å danne uløselige salter, hydroksider eller komplekse forbindelser.
Farmasøytisk mellomavløpsvann inneholder ofte høy konsentrasjon av ammoniakknitrogen, fosfat- og sulfationer, etc. For denne typen avløpsvann brukes ofte kjemisk utfellingsmetode for fysisk og kjemisk forbehandling for å sikre normal drift av den påfølgende biokjemiske behandlingsprosessen.
Som en tradisjonell vannbehandlingsteknologi brukes ofte kjemisk utfelling for å mykgjøre avløpsvann.
På grunn av bruken av kjemiske råvarer med høy renhet i produksjonsprosessen av farmasøytisk mellomavløpsvann, inneholder avløpsvannet ofte høy konsentrasjon av ammoniakk, nitrogen og fosfor og andre forurensende stoffer. Bruk av kjemisk magnesiumammoniumfosfatutfellingsmetode kan effektivt fjerne de to forurensende stoffene samtidig, og den genererte magnesiumammoniumfosfatsaltutfellingen kan resirkuleres.
Kjemisk utfellingsmetode med magnesiumammoniumfosfat er også kjent som struvittmetoden.
I produksjonsprosessen av farmasøytiske mellomprodukter brukes ofte en stor mengde svovelsyre i noen verksteder, og pH-verdien i denne delen av avløpsvannet kan være lav. For å forbedre pH-verdien i avløpsvannet og samtidig fjerne noen sulfationer, brukes ofte metoden med å tilsette CaO, som kalles kjemisk utfellingsmetoden for kalkavsvovling.
1.3 adsorpsjon
Prinsippet for fjerning av forurensende stoffer i avløpsvann ved adsorpsjonsmetoden refererer til bruk av porøse faste materialer for å adsorbere visse eller en rekke forurensende stoffer i avløpsvann, slik at forurensende stoffer i avløpsvann kan fjernes eller resirkuleres.
Vanlig brukte adsorbenter inkluderer flyveaske, slagg, aktivt karbon og adsorpsjonsharpiks, blant disse er aktivt karbon mer vanlig.
1.4 luftflotasjon
Luftflotasjonsmetoden er en prosess for behandling av avløpsvann der svært spredte små bobler brukes som bærere for å produsere adhesjon til forurensende stoffer i avløpsvann. Fordi tettheten av små bobler som fester seg til forurensende stoffer er mindre enn for vann og flytende stoffer, oppnås separasjon av fast stoff og væske eller væske og væske.
Luftflotasjonsformer inkluderer flotasjon med oppløst luft, flotasjon med luft, elektrolyse-luftflotasjon og kjemisk luftflotasjon, etc. [18], hvorav kjemisk luftflotasjon er egnet for behandling av avløpsvann med høyt innhold av suspendert materiale.
Luftflotasjonsmetoden har fordelene med lave investeringer, enkel prosess, praktisk vedlikehold og lavt energiforbruk, men den kan ikke effektivt fjerne de oppløste forurensningene i avløpsvannet.
1,5 elektrolyse
En elektrolytisk prosess bruker strøm som produserer en rekke kjemiske reaksjoner, og omdanner skadelige forurensninger i avløpsvannet til disse forurensningene. Prinsippet for den elektrolytiske prosessen i elektrolyttløsningen er å generere nytt økologisk oksygen og hydrogen [H₂] gjennom reaksjonen mellom elektrodematerialet og elektroden. REDOX-reaksjonen fører til fjerning av forurensende stoffer i avløpsvannet.
Elektrolysemetoden har høy effektivitet og enkel drift i avløpsrensing. Samtidig kan elektrolysemetoden effektivt fjerne fargede stoffer i avløpsvann og effektivt forbedre den biologiske nedbrytbarheten til avløpsvann.
Bildet
2. Avansert oksidasjonsteknologi
Avansert oksidasjonsteknologi, som en ny vannbehandlingsteknologi, har mange fordeler, som høy effektivitet i nedbrytningen av forurensende stoffer, mer grundig nedbrytning og oksidasjon av forurensende stoffer og ingen sekundær forurensning.
Avansert oksidasjonsteknologi, også kjent som dyp oksidasjonsteknologi, er en fysisk og kjemisk behandlingsteknologi som bruker oksidasjonsmiddel, lys, elektrisitet, lyd, magnetisme og katalysator for å generere svært aktive frie radikaler (som ·OH) for å bryte ned ildfaste organiske forurensninger.
Innen farmasøytisk avløpsrensing har avansert oksidasjonsteknologi blitt fokus for omfattende forskning og oppmerksomhet.
Avansert oksidasjonsteknologi omfatter hovedsakelig elektrokjemisk oksidasjon, kjemisk oksidasjon, ultralydoksidasjon, våtkatalytisk oksidasjon, fotokatalytisk oksidasjon, komposittkatalytisk oksidasjon, superkritisk vannoksidasjon og avansert kombinert oksidasjonsteknologi.
Kjemisk oksidasjonsmetode er å bruke kjemiske midler selv eller under visse forhold med sterk oksidasjon for å oksidere de organiske forurensningene i avløpsvannet for å oppnå formålet med å fjerne forurensninger. Kjemiske oksidasjonsmetoder inkluderer ozonoksidasjon, Fenton-oksidasjonsmetode og våtkatalytisk oksidasjonsmetode.
2.1 Fenton-oksidasjonsprosess
Fenton-oksidasjonsmetoden er en avansert oksidasjonsmetode som er mye brukt i dag. Denne metoden bruker jern(III)salt (Fe2+ eller Fe3+) som katalysator for å produsere ·OH med sterk oksidasjon under tilsetning av H2O2, som kan ha en oksidasjonsreaksjon med organiske forurensninger uten selektivitet for å oppnå nedbrytning og mineralisering av forurensninger.
Denne metoden har mange fordeler, inkludert rask reaksjonshastighet, ingen sekundær forurensning og sterk oksidasjon, etc. Fenton-oksidasjonsmetoden brukes ofte i farmasøytisk avløpsrensing på grunn av den ikke-selektive oksidasjonsreaksjonen i prosessen med kjemisk oksidasjon, og metoden kan redusere giftigheten til avløpsvann og andre egenskaper.
2.2 Elektrokjemisk oksidasjonsmetode
Elektrokjemisk oksidasjonsmetode er å bruke elektrodematerialer til å produsere superoksidfrie radikaler ·O2 og hydroksylfrie radikaler ·OH, som begge har høy oksidasjonsaktivitet, kan oksidere det organiske materialet i avløpsvann og deretter oppnå formålet med å fjerne forurensende stoffer.
Denne metoden har imidlertid kjennetegn ved høyt energiforbruk og høy kostnad.
2.3 Fotokatalytisk oksidasjon
Fotokatalytisk oksidasjon er en relativt effektiv behandlingsteknologi innen vannbehandlingsteknologi, som bruker katalytiske materialer (som TiO2, SrO2, WO3, SnO2, etc.) som katalytiske bærere for å utføre katalytisk oksidasjon av de fleste reduserende forurensninger i avløpsvann, for å oppnå formålet med å fjerne forurensninger.
Fordi de fleste forbindelsene i farmasøytisk avløpsvann er polare stoffer med sure grupper eller polare stoffer med alkaliske grupper, kan slike stoffer brytes ned direkte eller indirekte av lys.
2.4 Superkritisk vannoksidasjon
Superkritisk vannoksidasjon (SCWO) er en type vannbehandlingsteknologi som tar vann som medium og bruker de spesielle egenskapene til vann i superkritisk tilstand for å forbedre reaksjonshastigheten og realisere fullstendig oksidasjon av organisk materiale.
2.5 Avansert kombinert oksidasjonsteknologi
Alle avanserte oksidasjonsteknologier har sine egne begrensninger. For å forbedre effektiviteten av avløpsrensing grupperes en rekke avanserte oksidasjonsteknologier sammen, enten ved å kombinere avanserte oksidasjonsteknologier eller ved å kombinere én avansert oksidasjonsteknologi med andre teknologier til ny teknologi. Dette forbedrer oksidasjonsevnen og behandlingseffekten, og møter endringene i vannkvaliteten i større farmasøytisk avløpsrensing.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, ultralydfotokatalyse, fotokatalyse med aktivert karbon, mikrobølgefotokatalyse og fotokatalyse, osv. For tiden er de mest studerte ozonkombinasjonsteknologiene [36]:
Ozonaktivert karbonprosess, O3-H2O2 og UV-O3, fra behandlingseffekten av ildfast avløpsvann og tekniske applikasjoner, har O3-H2O2 og UV-O3 større utviklingspotensial.
Den vanlige Fenton-kombinasjonsprosessen inkluderer mikroelektrolyse-Fenton-metoden, jernspon H2O2-metoden, fotokjemisk Fenton-metode (som solcelle-Fenton-metoden, UV-Fenton-metoden, etc.), men den elektriske Fenton-metoden er mye brukt.
Bildet
3. Biokjemisk behandlingsteknologi
Biokjemisk behandlingsteknologi er den viktigste teknologien innen avløpsrensing. Gjennom mikrobiell vekst, metabolisme, reproduksjon og andre prosesser dekomponeres det organiske materialet i avløpsvannet, skaffes sin egen nødvendige energi og oppnås formålet med å fjerne organisk materiale.
3.1 Anaerob biologisk behandlingsteknologi
Anaerob biologisk behandlingsteknologi er i fravær av molekylært oksygenmiljø, bruk av anaerob bakteriemetabolisme, gjennom prosessen med hydrolytisk forsuring, hydrogenproduksjon, eddiksyre og metanproduksjon og andre prosesser for å omdanne makromolekyler, noe som gjør det vanskelig å bryte ned organisk materiale til CH4, CO2, H2O og småmolekylært organisk materiale.
Syntetisk farmasøytisk avløpsvann inneholder ofte et stort antall sykliske, ildfaste organiske stoffer som ikke kan brytes ned og utnyttes direkte av aerobe bakterier. Derfor har dagens anaerobe behandlingsteknologi blitt det viktigste virkemiddelet innen farmasøytisk avløpsvannbehandling i inn- og utland [43].
Anaerob biologisk behandlingsteknologi har mange fordeler: den anaerobe reaktordriftsprosessen trenger ikke lufting, energiforbruket er lavt;
Den organiske belastningen av anaerobt innløpsvann er generelt høy.
Lavt næringsbehov;
Slamutbyttet fra den anaerobe reaktoren er lavt, og slammet er lett å dehydrere.
Metan som produseres i den anaerobe prosessen kan resirkuleres som energi.
Det anaerobe avløpsvannet kan imidlertid ikke slippes ut i henhold til standarden, og det må behandles ytterligere ved å kombinere det med andre prosesser. Imidlertid er den anaerobe biologiske behandlingsteknologien følsom for pH-verdi, temperatur og andre faktorer. Hvis svingningene er store, vil den anaerobe reaksjonen bli direkte påvirket, og dermed vil avløpskvaliteten bli påvirket.
3.2 Aerob biologisk behandlingsteknologi
Aerob biologisk behandlingsteknologi er en biologisk behandlingsteknologi som bruker oksidativ nedbrytning og assimileringssyntese av aerobe bakterier for å fjerne nedbrutt organisk materiale. Under veksten og metabolismen av aerobe organismer vil et stort antall reproduksjoner bli utført, noe som vil generere nytt aktivt slam. Overskudd av aktivt slam vil bli sluppet ut i form av restslam, og avløpsvannet vil bli renset samtidig.

MIT –IVY Kjemiindustri med4 fabrikkeri 19 år， fargestofferMiddelss & farmasøytiske mellomprodukter &fin- og spesialkjemikalier .TLF (WhatsApp): 008613805212761 Athena