Pašreizējā situācija: farmācijas nozare galvenokārt koncentrējas uz ķīmiskās sintēzes farmaceitiskajiem, bioloģiskajiem farmaceitiskajiem un tradicionālās ķīniešu medicīnas farmaceitiskajiem produktiem, un ražošanai ir raksturīgi dažādi produkti, sarežģīti procesi un dažādi ražošanas mērogi.
Farmaceitiskajā procesā radītajiem notekūdeņiem ir raksturīga augsta piesārņotāju koncentrācija, sarežģīti komponenti, slikta bioloģiskā noārdīšanās spēja un augsta bioloģiskā toksicitāte.
Ķīmiskās sintēzes un fermentācijas farmaceitiskās ražošanas notekūdeņi ir grūtības un galvenais punkts farmācijas nozares piesārņojuma kontrolē.
Ķīmiskās sintēzes notekūdeņi ir galvenais piesārņotājs, kas izdalās farmaceitiskās ražošanas laikā [2].
Farmācijas notekūdeņus var aptuveni iedalīt četrās kategorijās [3], t. i., ražošanas procesā radušies notekūdeņi un mātes šķidrums;
Atlikušais šķidrums reģenerācijas procesā ietver šķīdinātāju, nepieciešamo šķidrumu, blakusproduktu utt.
Palīgprocesa drenāža, piemēram, dzesēšanas ūdens utt.
Iekārtas un zemes skalošanas notekūdeņi;
Sadzīves notekūdeņi.
Farmaceitisko starpproduktu notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģija
Ņemot vērā farmaceitisko starpproduktu notekūdeņu īpašības, piemēram, augstu ĶSP, augstu slāpekļa, augstu fosfora un sāls saturu, dziļu hromatiku, sarežģītu sastāvu un sliktu bioloģisko noārdīšanos, visbiežāk izmantotās attīrīšanas metodes ietver fizikāli ķīmisko attīrīšanu un bioķīmisko attīrīšanu [6].
Atkarībā no dažādiem notekūdeņu kvalitātes veidiem tiks piemērota arī virkne metožu, piemēram, fizikāli ķīmisko procesu un bioloģisko procesu kombinācija [7].
Attēls
1. Fizikālās un ķīmiskās apstrādes tehnoloģija
Pašlaik galvenās farmaceitiskās ražošanas notekūdeņu fizikālās un ķīmiskās attīrīšanas metodes ir: gāzes flotācijas metode, koagulācijas sedimentācijas metode, adsorbcijas metode, reversās osmozes metode, sadedzināšanas metode un uzlabots oksidācijas process [8].
Turklāt farmaceitisko starpproduktu notekūdeņu attīrīšanā bieži izmanto arī elektrolīzes un ķīmiskās nogulsnēšanas metodes, piemēram, FE-C mikroelektrolīzi un MAP nogulsnēšanas metodes slāpekļa un fosfora atdalīšanai.
1.1 Koagulācijas un sedimentācijas metode
Koagulācijas process ir process, kurā ūdenī suspendētās daļiņas un koloīdās daļiņas, pievienojot ķīmiskus līdzekļus, tiek pārveidotas nestabilā stāvoklī un pēc tam apkopotas flokulās vai flokās, kuras ir viegli atdalīt.
Pašlaik šo tehnoloģiju parasti izmanto farmaceitisko notekūdeņu pirmapstrādē, starpposma attīrīšanā un padziļinātā attīrīšanā [10].
Koagulācijas un sedimentācijas tehnoloģijai ir nobriedušas tehnoloģijas, vienkārša aprīkojuma, stabilas darbības un ērtas apkopes priekšrocības.
Tomēr šīs tehnoloģijas pielietošanas procesā radīsies liels daudzums ķīmisko dūņu, kas novedīs pie zema notekūdeņu pH un relatīvi augsta sāls satura notekūdeņos.
Turklāt koagulācijas un sedimentācijas tehnoloģija nevar efektīvi noņemt notekūdeņos izšķīdušos piesārņotājus, kā arī nevar pilnībā noņemt notekūdeņos esošos toksiskos un kaitīgos piesārņotājus.
1.2 Ķīmiskās nogulsnēšanas metode
Ķīmiskā nogulsnēšanas metode ir ķīmiska metode piesārņotāju atdalīšanai no notekūdeņiem, izmantojot ķīmisku reakciju starp šķīstošām ķīmiskām vielām un notekūdeņu piesārņotājiem, veidojot nešķīstošus sāļus, hidroksīdus vai kompleksus savienojumus.
Farmaceitisko starpproduktu notekūdeņi bieži satur augstu amonija slāpekļa, fosfātu un sulfātu jonu u. c. koncentrāciju. Šāda veida notekūdeņiem fizikālai un ķīmiskai pirmapstrādei bieži izmanto ķīmiskās nogulsnēšanas metodi, lai nodrošinātu normālu turpmākā bioķīmiskās attīrīšanas procesa darbību.
Kā tradicionāla ūdens attīrīšanas tehnoloģija, ķīmisko nogulsnēšanu bieži izmanto notekūdeņu mīkstināšanai.
Tā kā farmaceitisko starpproduktu notekūdeņu ražošanas procesā tiek izmantotas augstas tīrības pakāpes ķīmiskās izejvielas, notekūdeņi bieži satur augstu amonjaka slāpekļa un fosfora, kā arī citu piesārņotāju koncentrāciju, izmantojot magnija amonija fosfāta ķīmisko nogulsnēšanas metodi, var efektīvi noņemt abus piesārņotājus vienlaikus, un radītos magnija amonija fosfāta sāls nogulsnes var pārstrādāt.
Magnija amonija fosfāta ķīmiskā nogulsnēšanas metode ir pazīstama arī kā struvīta metode.
Farmaceitisko starpproduktu ražošanas procesā dažās darbnīcās bieži tiek izmantots liels daudzums sērskābes, un šīs notekūdeņu daļas pH līmenis var būt zems. Lai uzlabotu notekūdeņu pH vērtību un vienlaikus noņemtu dažus sulfāta jonus, bieži izmanto CaO pievienošanas metodi, ko sauc par ķīmiskās nogulsnēšanas metodi - nedzēsta kaļķa desulfurizāciju.
1.3 adsorbcija
Piesārņotāju noņemšanas notekūdeņos ar adsorbcijas metodi princips attiecas uz porainu cietu materiālu izmantošanu, lai adsorbētu noteiktus vai dažādus piesārņotājus notekūdeņos, lai notekūdeņos esošos piesārņotājus varētu noņemt vai pārstrādāt.
Bieži izmantotie adsorbenti ir, piemēram, pelni, izdedži, aktivētā ogle un adsorbcijas sveķi, starp kuriem visbiežāk tiek izmantota aktivētā ogle.
1.4 gaisa flotācija
Gaisa flotācijas metode ir notekūdeņu attīrīšanas process, kurā ļoti izkliedēti mazi burbuļi tiek izmantoti kā nesēji, lai nodrošinātu saķeri ar piesārņotājiem notekūdeņos. Tā kā pie piesārņotājiem pielipušo mazo burbuļu blīvums ir mazāks nekā ūdenim un tie uzpeld, tiek realizēta cietvielu-šķidruma vai šķidruma-šķidruma atdalīšana.
Gaisa flotācijas veidi ietver izšķīdināta gaisa flotāciju, aerēta gaisa flotāciju, elektrolīzes gaisa flotāciju un ķīmisko gaisa flotāciju u. c. [18], starp kurām ķīmiskā gaisa flotācija ir piemērota notekūdeņu attīrīšanai ar augstu suspendēto vielu saturu.
Gaisa flotācijas metodei ir tādas priekšrocības kā zemas investīcijas, vienkāršs process, ērta apkope un zems enerģijas patēriņš, taču tā nevar efektīvi noņemt notekūdeņos izšķīdušos piesārņotājus.
1,5 elektrolīze
Elektrolītiskais process ir iespiešanās strāvas izmantošana, kas rada virkni ķīmisko reakciju, pārveido notekūdeņos esošos kaitīgos piesārņotājus un noņem tos. Elektrolītiskā procesa reakcijas princips elektrolīta šķīdumā ir tāds, ka caur elektroda materiālu un elektroda reakciju rodas jauns, ekoloģiski jauns, ekoloģiski jauns, ekoloģiski skābeklis un ūdeņradis [H2], un REDOX reakcijas rezultātā notekūdeņu piesārņotāji tiek noņemti.
Elektrolīzes metodei ir augsta efektivitāte un vienkārša darbība notekūdeņu attīrīšanā. Vienlaikus elektrolīzes metode var efektīvi noņemt notekūdeņos esošās krāsainās vielas un efektīvi uzlabot notekūdeņu bioloģisko noārdīšanos.
Attēls
2. Uzlabota oksidācijas tehnoloģija
Uzlabotai oksidācijas tehnoloģijai kā jaunai ūdens attīrīšanas tehnoloģijai ir daudz priekšrocību, piemēram, augsta piesārņotāju degradācijas efektivitāte, rūpīgāka piesārņotāju degradācija un oksidācija, kā arī sekundārā piesārņojuma neesamība.
Uzlabotā oksidācijas tehnoloģija, kas pazīstama arī kā dziļās oksidācijas tehnoloģija, ir fizikālas un ķīmiskas apstrādes tehnoloģija, kurā tiek izmantots oksidētājs, gaisma, elektrība, skaņa, magnētiskais lauks un katalizators, lai radītu ļoti aktīvus brīvos radikāļus (piemēram, ·OH) un noārdītu ugunsizturīgus organiskos piesārņotājus.
Farmaceitisko notekūdeņu attīrīšanas jomā progresīvas oksidācijas tehnoloģijas ir nonākušas plašu pētījumu un uzmanības centrā.
Uzlabotā oksidācijas tehnoloģija galvenokārt ietver elektroķīmisko oksidēšanu, ķīmisko oksidēšanu, ultraskaņas oksidēšanu, mitro katalītisko oksidēšanu, fotokatalītisko oksidēšanu, kompozītmateriālu katalītisko oksidēšanu, superkritisko ūdens oksidēšanu un uzlaboto oksidācijas kombinēto tehnoloģiju.
Ķīmiskās oksidācijas metode ir ķīmisko vielu izmantošana pašu vai noteiktos apstākļos ar spēcīgu oksidāciju, lai oksidētu notekūdeņos esošos organiskos piesārņotājus, lai sasniegtu piesārņotāju noņemšanas mērķi. Ķīmiskās oksidācijas metodes, tostarp ozona oksidācija, Fentona oksidācijas metode un mitrā katalītiskās oksidācijas metode, ir paredzētas ķīmisku vielu izmantošanai, lai oksidētu organiskos piesārņotājus notekūdeņos un sasniegtu piesārņotāju noņemšanas mērķi.
2.1 Fentona oksidācijas process
Fentona oksidēšanas metode ir uzlabota oksidēšanas metode, ko pašlaik plaši izmanto. Šajā metodē kā katalizatoru tiek izmantots dzelzs sāls (Fe2+ vai Fe3+), lai, pievienojot H2O2, ar spēcīgu oksidāciju iegūtu ·OH, kas var oksidēties ar organiskajiem piesārņotājiem bez selektivitātes, lai panāktu piesārņotāju noārdīšanos un mineralizāciju.
Šai metodei ir daudz priekšrocību, tostarp ātrs reakcijas ātrums, sekundārā piesārņojuma neesamība un spēcīga oksidēšanās utt. Fentona oksidēšanās metode parasti tiek izmantota farmaceitiskajā notekūdeņu attīrīšanā, jo ķīmiskās oksidēšanās procesā notiek neselektīva oksidēšanās reakcija, un metode var samazināt notekūdeņu toksicitāti un citas īpašības.
2.2 Elektroķīmiskā oksidācijas metode
Elektroķīmiskās oksidācijas metode ir izmantot elektrodu materiālus, lai iegūtu superoksīda brīvos radikāļus ·O2 un hidroksilbrvos radikāļus ·OH, kuriem abiem ir augsta oksidācijas aktivitāte, var oksidēt organiskās vielas notekūdeņos un pēc tam sasniegt piesārņotāju noņemšanas mērķi.
Tomēr šai metodei ir raksturīgas augstas izmaksas un augsts enerģijas patēriņš.
2.3 Fotokatalītiskā oksidēšana
Fotokatalītiskā oksidēšana ir relatīvi efektīva attīrīšanas tehnoloģija ūdens attīrīšanas tehnoloģijā, kurā katalītiskie materiāli (piemēram, TiO2, SrO2, WO3, SnO2 utt.) tiek izmantoti kā katalītiskie nesēji, lai veiktu lielākās daļas notekūdeņu reducējošo piesārņotāju katalītisku oksidēšanu, lai sasniegtu piesārņotāju noņemšanas mērķi.
Tā kā lielākā daļa farmaceitiskajos notekūdeņos esošo savienojumu ir polāras vielas ar skābām grupām vai polāras vielas ar sārmainām grupām, šādas vielas var tieši vai netieši noārdīt gaisma.
2.4 Superkritiskā ūdens oksidēšana
Superkritiskā ūdens oksidēšana (SCWO) ir ūdens attīrīšanas tehnoloģija, kurā par vidi tiek izmantots ūdens un superkritiskā stāvokļa ūdens īpašās īpašības, lai uzlabotu reakcijas ātrumu un panāktu pilnīgu organisko vielu oksidēšanu.
2.5 Uzlabota oksidācijas kombinētā tehnoloģija
Katrai progresīvai oksidācijas tehnoloģijai ir savi ierobežojumi. Lai uzlabotu notekūdeņu attīrīšanas efektivitāti, tiek grupētas vairākas progresīvas oksidācijas tehnoloģijas, veidojot modernu oksidācijas tehnoloģiju kombināciju vai vienu modernu oksidācijas tehnoloģiju kopā ar citām tehnoloģijām jaunā tehnoloģijā, lai uzlabotu oksidācijas spēju un attīrīšanas efektu, kā arī pielāgotos ūdens kvalitātes izmaiņām lielākas klases farmaceitisko notekūdeņu attīrīšanā.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, ultraskaņas fotokatalīze, aktivētās ogles fotokatalīze, mikroviļņu fotokatalīze un fotokatalīze u. c. Pašlaik visplašāk pētītās ozona kombinētās tehnoloģijas ir [36]:
Ozona aktivētās ogles process, O3-H2O2 un UV-O3, no ugunsizturīgo notekūdeņu attīrīšanas efekta un inženiertehniskajām lietojumprogrammām, O3-H2O2 un UV-O3 ir lielāks attīstības potenciāls.
Izplatītākais Fentona kombinētais process ietver mikroelektrolīzes Fentona metodi, dzelzs skaidu H2O2 metodi, fotoķīmisko Fentona metodi (piemēram, saules Fentona metodi, UV-Fentona metodi utt.), taču plaši tiek izmantota arī elektriskā Fentona metode.
Attēls
3. Bioķīmiskās apstrādes tehnoloģija
Bioķīmiskās attīrīšanas tehnoloģija ir galvenā notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģija, kas, izmantojot mikrobu augšanu, vielmaiņu, reprodukciju un citus procesus, sadala notekūdeņos esošās organiskās vielas, iegūst nepieciešamo enerģiju un sasniedz organisko vielu noņemšanas mērķi.
3.1 Anaerobās bioloģiskās attīrīšanas tehnoloģija
Anaerobās bioloģiskās attīrīšanas tehnoloģija ir molekulārā skābekļa vides neesamība, anaerobo baktēriju metabolisma izmantošana, hidrolītiskās paskābināšanas, ūdeņraža ražošanas etiķskābes un metāna ražošanas un citu procesu rezultātā, lai pārveidotu makromolekulas, grūti noārdot organiskās vielas CH4, CO2, H2O un mazās molekulārās organiskās vielās.
Sintētiskie farmaceitiskie notekūdeņi bieži satur lielu skaitu ciklisku ugunsizturīgu organisko vielu, kuras aerobās baktērijas nevar tieši noārdīt un izmantot, tāpēc pašreizējā anaerobās attīrīšanas tehnoloģija ir kļuvusi par galveno līdzekli farmaceitisko notekūdeņu attīrīšanas jomā gan mājās, gan ārzemēs [43].
Anaerobās bioloģiskās attīrīšanas tehnoloģijai ir daudz priekšrocību: anaerobā reaktora darbības procesā nav jānodrošina aerācija, enerģijas patēriņš ir zems;
Anaerobā ieplūstošā ūdens organisko vielu slodze parasti ir augsta.
Zemas barības vielu prasības;
Anaerobā reaktora dūņu raža ir zema, un dūņas ir viegli dehidrējamas.
Anaerobā procesā saražoto metānu var pārstrādāt kā enerģiju.
Tomēr anaerobos notekūdeņus nevar novadīt līdz standartam, un tie ir jāapstrādā tālāk, kombinējot tos ar citiem procesiem. Tomēr anaerobās bioloģiskās attīrīšanas tehnoloģija ir jutīga pret pH vērtību, temperatūru un citiem faktoriem. Ja svārstības ir lielas, anaerobā reakcija tiks tieši ietekmēta, un līdz ar to tiks ietekmēta notekūdeņu kvalitāte.
3.2 Aerobās bioloģiskās attīrīšanas tehnoloģija
Aerobās bioloģiskās attīrīšanas tehnoloģija ir bioloģiskās attīrīšanas tehnoloģija, kas izmanto aerobo baktēriju oksidatīvo sadalīšanos un asimilācijas sintēzi, lai atdalītu degradētās organiskās vielas. Aerobo organismu augšanas un metabolisma laikā notiks liels skaits reprodukcijas, kā rezultātā radīsies jaunas aktīvās dūņas. Liekā aktīvā dūņa tiks novadīta atlikušo dūņu veidā, un vienlaikus tiks attīrīti notekūdeņi.

MIT – IVY ķīmiskā rūpniecība ar4 rūpnīcas19 gadus， krāsvielasVidējais līmeniss & farmācijas starpprodukti &smalkas un specializētas ķīmiskas vielas .TĀLRUNIS (WhatsApp): 008613805212761 Atēna