Поточна ситуація: фармацевтична промисловість в основному зосереджена на хімічному синтезі фармацевтичних препаратів, біологічних фармацевтичних препаратах та препаратах традиційної китайської медицини, а виробництво характеризується різноманітністю продуктів, складними процесами та різними масштабами виробництва.
Стічні води, що утворюються в результаті фармацевтичного процесу, характеризуються високою концентрацією забруднюючих речовин, складним складом, поганою біорозкладністю та високою біотоксичністю.
Стічні води хімічного синтезу та ферментації фармацевтичного виробництва є складністю та ключовим моментом у боротьбі із забрудненням у фармацевтичній промисловості.
Стічні води хімічного синтезу є основним забруднювачем, що скидається під час фармацевтичного виробництва [2].
Фармацевтичні стічні води можна умовно розділити на чотири категорії [3], тобто рідкі відходи та маточна рідина у виробничому процесі;
Залишкова рідина під час відновлення включає розчинник, необхідну рідину, побічний продукт тощо.
Допоміжні технологічні відведення, такі як охолоджувальна вода тощо.
Обладнання та стічні води для промивання ґрунту;
Побутові стічні води.
Технологія очищення фармацевтичних проміжних стічних вод
З огляду на характеристики фармацевтичних проміжних стічних вод, такі як високий ХСК, високий вміст азоту, високий вміст фосфору, високий вміст солі, глибока кольоровість, складний склад та погана біорозкладність, зазвичай використовуються методи очищення, включаючи фізико-хімічну та біохімічну обробки [6].
Залежно від якості різних типів стічних вод, також буде застосовано низку методів, таких як поєднання фізико-хімічних та біологічних процесів [7].
Зображення
1. Технологія фізичної та хімічної обробки
Наразі основними фізико-хімічними методами очищення стічних вод фармацевтичного виробництва є: метод газової флотації, метод коагуляції-осаджування, метод адсорбції, метод зворотного осмосу, метод спалювання та процес поглибленого окислення [8].
Крім того, для очищення проміжних фармацевтичних стічних вод також широко використовуються методи електролізу та хімічного осадження, такі як мікроелектроліз FE-C та методи осадження MAP для видалення азоту та фосфору.
1.1 Метод коагуляції та седиментації
Процес коагуляції - це процес, під час якого зважені частинки та колоїдні частинки у воді перетворюються в нестабільний стан шляхом додавання хімічних агентів, а потім агрегуються у флокули або пластівці, які легко розділити.
Наразі ця технологія зазвичай використовується для попередньої, проміжної та поглибленої обробки фармацевтичних стічних вод [10].
Технологія коагуляції та седиментації має переваги зрілої технології, простого обладнання, стабільної роботи та зручного обслуговування.
Однак у процесі застосування цієї технології утворюватиметься велика кількість хімічного шламу, що призведе до низького pH стічних вод та відносно високого вмісту солі в них.
Крім того, технологія коагуляції та седиментації не може ефективно видаляти розчинені забруднювачі зі стічних вод, а також не може повністю видалити токсичні та шкідливі слідові забруднювачі у стічних водах.
1.2 Метод хімічного осадження
Метод хімічного осадження – це хімічний метод видалення забруднюючих речовин зі стічних вод шляхом хімічної реакції між розчинними хімічними речовинами та забруднювачами у стічних водах з утворенням нерозчинних солей, гідроксидів або комплексних сполук.
Фармацевтичні проміжні стічні води часто містять високу концентрацію амонійного азоту, фосфатних та сульфатних іонів тощо. Для такого типу стічних вод часто використовується метод хімічного осадження для попередньої фізичної та хімічної обробки, щоб забезпечити нормальну роботу подальшого процесу біохімічної обробки.
Як традиційна технологія очищення води, хімічне осадження часто використовується для пом'якшення стічних вод.
Завдяки використанню високочистої хімічної сировини у процесі виробництва фармацевтичних проміжних стічних вод, стічні води часто містять високу концентрацію аміачного азоту, фосфору та інших забруднювачів. Використання методу хімічного осадження магнієво-амоній-фосфатом може ефективно видаляти обидва забруднювачі одночасно, а утворені осади солі магнієво-амоній-фосфату можна переробляти.
Метод хімічного осадження магнію-амоній-фосфатом також відомий як струвітний метод.
У процесі виробництва фармацевтичного проміжного продукту в деяких цехах часто використовується велика кількість сірчаної кислоти, і pH цієї частини стічних вод може бути низьким. Для покращення значення pH стічних вод та одночасного видалення деяких сульфат-іонів часто використовується метод додавання CaO, який називається методом хімічного осадження знесульфуванням негашеного вапна.
1.3 адсорбція
Принцип видалення забруднюючих речовин зі стічних вод методом адсорбції стосується використання пористих твердих матеріалів для адсорбції певних або різноманітних забруднюючих речовин у стічних водах, щоб забруднюючі речовини у стічних водах можна було видалити або переробити.
Зазвичай використовуються адсорбенти, такі як летюча зола, шлак, активоване вугілля та адсорбційна смола, серед яких активоване вугілля використовується частіше.
1.4 повітряна флотація
Метод повітряної флотації – це процес очищення стічних вод, у якому високодисперсні дрібні бульбашки використовуються як носії для створення адгезії до забруднюючих речовин у стічних водах. Оскільки щільність дрібних бульбашок, що прилипають до забруднюючих речовин, менша, ніж у води, і вони спливають, досягається розділення твердої та рідкої фази або рідини на рідину.
Форми повітряної флотації включають флотацію розчиненим повітрям, аеровану повітряну флотацію, електролізну повітряну флотацію та хімічну повітряну флотацію тощо [18], серед яких хімічна повітряна флотація підходить для очищення стічних вод з високим вмістом завислих речовин.
Метод повітряної флотації має переваги низьких інвестицій, простого процесу, зручного обслуговування та низького енергоспоживання, але він не може ефективно видаляти розчинені забруднюючі речовини зі стічних вод.
1,5 електроліз
Електролітичний процес полягає в використанні чинного струму, що призводить до серії хімічних реакцій, перетворення шкідливих забруднювачів у стічних водах та їх видалення. Принцип реакції електролітичного процесу полягає в тому, що в розчині електроліту через матеріал електрода та електродну реакцію генеруються нові екологічно чисті кисень та водень [H], а забруднювачі стічних вод в результаті редокс-реакції видаляються.
Метод електролізу має високу ефективність та простий в експлуатації під час очищення стічних вод. Водночас, метод електролізу може ефективно видаляти кольорові речовини зі стічних вод та покращувати їх біорозкладність.
Зображення
2. Передова технологія окислення
Передова технологія окислення, як нова технологія очищення води, має багато переваг, таких як висока ефективність розкладання забруднюючих речовин, більш ретельне розкладання та окислення забруднюючих речовин і відсутність вторинного забруднення.
Передова технологія окислення, також відома як технологія глибокого окислення, — це технологія фізичної та хімічної обробки, яка використовує окислювач, світло, електрику, звук, магнітне поле та каталізатор для створення високоактивних вільних радикалів (таких як ·OH) для розкладання тугоплавких органічних забруднювачів.
У галузі очищення фармацевтичних стічних вод передова технологія окислення стала предметом широких досліджень та уваги.
Передова технологія окислення включає в себе переважно електрохімічне окислення, хімічне окислення, ультразвукове окислення, мокре каталітичне окислення, фотокаталітичне окислення, композитне каталітичне окислення, надкритичне окислення водою та передову комбіновану технологію окислення.
Метод хімічного окислення полягає у використанні хімічних агентів самих по собі або за певних умов із сильним окисленням для окислення органічних забруднювачів у стічних водах з метою видалення забруднювачів. Методи хімічного окислення включають озонове окислення, метод окислення Фентона та метод мокрого каталітичного окислення.
2.1 Процес окислення Фентона
Метод окислення Фентона – це вид передового методу окислення, який широко використовується в даний час. Цей метод використовує сіль заліза (Fe2+ або Fe3+) як каталізатор для отримання ·OH із сильним окисленням за умови додавання H2O2, що може вступати в реакцію окислення з органічними забруднювачами без селективності для досягнення їх деградації та мінералізації.
Цей метод має багато переваг, включаючи швидку реакцію, відсутність вторинного забруднення та сильного окислення тощо. Метод окислення Фентона зазвичай використовується у фармацевтичній обробці стічних вод через неселективну реакцію окислення в процесі хімічного окислення, і цей метод може зменшити токсичність стічних вод та інші характеристики.
2.2 Метод електрохімічного окислення
Метод електрохімічного окислення полягає у використанні електродних матеріалів для отримання супероксидних вільних радикалів ·O2 та гідроксильних вільних радикалів ·OH, які мають високу окислювальну активність, можуть окислювати органічні речовини у стічних водах, а потім досягати мети видалення забруднюючих речовин.
Однак цей метод має такі характеристики, як високе енергоспоживання та висока вартість.
2.3 Фотокаталітичне окислення
Фотокаталітичне окислення – це відносно ефективна технологія очищення води, яка використовує каталітичні матеріали (такі як TiO2, SrO2, WO3, SnO2 тощо) як каталітичні носії для проведення каталітичного окислення більшості відновлювальних забруднювачів у стічних водах, з метою досягнення мети видалення забруднювачів.
Оскільки більшість сполук, що містяться у фармацевтичних стічних водах, є полярними речовинами з кислотними групами або полярними речовинами з лужними групами, такі речовини можуть прямо чи опосередковано розкладатися світлом.
2.4 Надкритичне окислення води
Надкритичне окислення води (SCWO) – це вид технології очищення води, яка використовує воду як середовище та особливі характеристики води в надкритичному стані для покращення швидкості реакції та реалізації повного окислення органічної речовини.
2.5 Передова технологія комбінованого окислення
Кожна передова технологія окислення має свої обмеження. Для підвищення ефективності очищення стічних вод об'єднується низка передових технологій окислення, що утворюють комбінацію передових технологій окислення або одну передову технологію окислення, поєднану з іншими технологіями, в нову технологію для покращення здатності до окислення та ефекту очищення, а також для врахування змін якості води у великому класі фармацевтичних стічних вод.
УФ-Фентон, УФ-H2O2, УФ-O3, ультразвуковий фотокаталіз, фотокаталіз з активованим вугіллям, мікрохвильовий фотокаталіз та фотокаталіз тощо. Наразі найбільш широко вивченими технологіями комбінування озону є [36]:
Процес озонування з активованим вугіллям, O3-H2O2 та UV-O3, завдяки ефекту очищення вогнетривких стічних вод та інженерному застосуванню, O3-H2O2 та UV-O3 мають більший потенціал розвитку.
Поширений комбінований процес Фентона включає мікроелектролізний метод Фентона, метод залізних тирси H2O2, фотохімічний метод Фентона (наприклад, сонячний метод Фентона, УФ-метод Фентона тощо), але широко використовується електричний метод Фентона.
Зображення
3. Технологія біохімічного очищення
Біохімічна технологія очищення є основною технологією очищення стічних вод, яка завдяки росту мікробів, метаболізму, розмноженню та іншим процесам розкладає органічну речовину у стічних водах, отримує власну необхідну енергію та досягає мети видалення органічної речовини.
3.1 Технологія анаеробного біологічного очищення
Технологія анаеробної біологічної обробки полягає у відсутності молекулярного кисневого середовища, використанні метаболізму анаеробних бактерій, через процес гідролітичного підкислення, виробництва водню, оцтової кислоти та метану та інші процеси для перетворення макромолекул, які важко розкладають органічну речовину на CH4, CO2, H2O та низькомолекулярну органічну речовину.
Синтетичні фармацевтичні стічні води часто містять велику кількість циклічних тугоплавких органічних речовин, які не можуть бути безпосередньо розкладені та утилізовані аеробними бактеріями, тому сучасна технологія анаеробного очищення стала основним засобом у галузі очищення фармацевтичних стічних вод як у країні, так і за кордоном [43].
Технологія анаеробного біологічного очищення має багато переваг: процес роботи анаеробного реактора не потребує аерації, споживання енергії низьке;
Органічне навантаження анаеробних стічних вод зазвичай високе.
Низькі потреби в поживних речовинах;
Вихід осаду з анаеробного реактора низький, і осаду легко зневоднюється.
Метан, що утворюється в анаеробному процесі, можна переробити в енергію.
Однак анаеробні стічні води не можуть бути скинуті відповідно до стандартів, і їх потрібно додатково очищати, поєднуючи з іншими процесами. Однак технологія анаеробного біологічного очищення чутлива до значення pH, температури та інших факторів. Якщо коливання значні, це безпосередньо вплине на анаеробну реакцію, а отже, і на якість стічних вод.
3.2 Технологія аеробно-біологічного очищення
Технологія аеробно-біологічного очищення – це технологія біологічного очищення, яка використовує окислювальний розклад та асиміляційний синтез аеробних бактерій для видалення деградованих органічних речовин. Під час росту та метаболізму аеробних організмів відбувається велика кількість розмноження, що призводить до утворення нового активного мулу. Надлишок активного мулу скидається у вигляді залишкового мулу, а стічні води одночасно очищуються.

MIT –IVY Хімічна промисловість з4 фабрикипротягом 19 років， барвникиСередній рівеньs & фармацевтичні проміжні продукти &тонкі та спеціальні хімікати .ТЕЛ. (WhatsApp): 008613805212761 Афіна