Nuvarande situation: Läkemedelsindustrin fokuserar huvudsakligen på kemisk syntes av läkemedel, biologiska läkemedel och traditionell kinesisk medicin, och produktionen har egenskaper som en mängd olika produkter, komplexa processer och olika produktionsskalor.
Avloppsvatten som produceras genom farmaceutiska processer har egenskaper som hög föroreningskoncentration, komplexa komponenter, dålig biologisk nedbrytbarhet och hög biologisk toxicitet.
Kemisk syntes och fermentering av avloppsvatten från läkemedelsproduktion är svårigheten och nyckelpunkten i läkemedelsindustrins föroreningskontroll.
Avloppsvatten från kemisk syntes är ett viktigt föroreningsämne som släpps ut vid läkemedelsproduktion [2].
Farmaceutiskt avloppsvatten kan grovt delas in i fyra kategorier [3], dvs. spillvätska och modervätska i produktionsprocessen;
Restvätska vid återvinning inkluderar lösningsmedel, förberedd vätska, biprodukter etc.
Hjälpprocessdränering såsom kylvatten etc.
Utrustning och markspolning av avloppsvatten;
Hushållsavlopp.
Teknik för behandling av farmaceutisk mellanavloppsvatten
Med tanke på egenskaperna hos farmaceutiska mellanavloppsvatten, såsom hög COD, hög kvävehalt, hög fosforhalt, hög salthalt, djup kroma, komplex sammansättning och dålig biologisk nedbrytbarhet, inkluderar de vanligt förekommande behandlingsmetoderna fysikalisk-kemisk behandling och biokemisk behandling [6].
Beroende på de olika typerna av avloppsvattenkvalitet kommer även en rad metoder, såsom kombinationen av fysikalisk-kemiska processer och biologiska processer, att tillämpas [7].
Bilden
1. Fysisk och kemisk behandlingsteknik
För närvarande inkluderar de viktigaste fysikaliska och kemiska behandlingsmetoderna för avloppsvatten från läkemedelsproduktion: gasflotationsmetod, koaguleringssedimenteringsmetod, adsorptionsmetod, omvänd osmosmetod, förbränningsmetod och avancerad oxidationsprocess [8].
Dessutom används elektrolys och kemiska utfällningsmetoder, såsom FE-C-mikroelektrolys och MAP-utfällningsmetoder för kväve- och fosforborttagning, också ofta vid behandling av farmaceutiska mellanprodukter.
1.1 Koagulations- och sedimentationsmetod
Koagulationsprocessen är en process där de suspenderade partiklarna och kolloidala partiklarna i vatten omvandlas till ett instabilt tillstånd genom att tillsätta kemiska agenser och sedan aggregeras till flockar eller flockar som är lätta att separera.
För närvarande används denna teknik vanligtvis vid förbehandling, mellanbehandling och avancerad behandling av farmaceutiskt avloppsvatten [10].
Tekniken för koagulering och sedimentering har fördelarna med mogen teknik, enkel utrustning, stabil drift och bekvämt underhåll.
Det kommer dock att produceras en stor mängd kemiskt slam vid tillämpningen av denna teknik, vilket kommer att leda till lågt pH-värde i avloppsvattnet och relativt hög salthalt i avloppsvattnet.
Dessutom kan koagulerings- och sedimenteringsteknik inte effektivt avlägsna de upplösta föroreningarna i avloppsvatten, och den kan inte heller helt avlägsna de giftiga och skadliga spårföroreningarna i avloppsvatten.
1.2 Kemisk utfällningsmetod
Kemisk utfällningsmetod är en kemisk metod för att avlägsna föroreningar i avloppsvatten genom kemisk reaktion mellan lösliga kemiska agens och föroreningar i avloppsvatten för att bilda olösliga salter, hydroxider eller komplexa föreningar.
Farmaceutiskt mellanavloppsvatten innehåller ofta hög koncentration av ammoniak, kväve, fosfat och sulfatjoner etc. För denna typ av avloppsvatten används ofta kemisk utfällningsmetod för fysisk och kemisk förbehandling för att säkerställa normal drift av den efterföljande biokemiska behandlingsprocessen.
Som en traditionell vattenreningsteknik används ofta kemisk utfällning för att mjukgöra avloppsvatten.
På grund av användningen av högrena kemiska råvaror i produktionsprocessen för farmaceutiska mellanprodukter av avloppsvatten innehåller avloppsvattnet ofta hög koncentration av ammoniak, kväve och fosfor samt andra föroreningar. Med hjälp av kemisk utfällningsmetod med magnesiumammoniumfosfat kan man effektivt avlägsna de två föroreningarna samtidigt, varvid den genererade utfällningen med magnesiumammoniumfosfatsalt kan återvinnas.
Kemisk utfällningsmetod med magnesiumammoniumfosfat är också känd som struvitmetoden.
I produktionsprocessen för farmaceutiska mellanprodukter används ofta en stor mängd svavelsyra i vissa verkstäder, och pH-värdet i denna del av avloppsvattnet kan vara lågt. För att förbättra pH-värdet i avloppsvattnet och samtidigt avlägsna vissa sulfatjoner används ofta metoden att tillsätta CaO, vilket kallas kemisk utfällningsmetod för avsvavling av bränd kalk.
1.3 adsorption
Principen för borttagning av föroreningar i avloppsvatten genom adsorptionsmetoden avser användningen av porösa fasta material för att adsorbera vissa eller en mängd olika föroreningar i avloppsvatten, så att föroreningar i avloppsvatten kan avlägsnas eller återvinnas.
Vanligt förekommande adsorbenter inkluderar flygaska, slagg, aktivt kol och adsorptionsharts, bland vilka aktivt kol är vanligare.
1.4 luftflotation
Luftflotationsmetoden är en avloppsreningsprocess där högdispergerade små bubblor används som bärare för att producera vidhäftning till föroreningar i avloppsvatten. Eftersom densiteten hos små bubblor som vidhäftar till föroreningar är lägre än den hos vatten och flytande material, uppnås separation av fast-vätska eller vätska-vätska.
Luftflotationsformer inkluderar flotation med löst luft, flotation med luftad luft, flotation med elektrolysluft och kemisk luftflotation, etc. [18], bland vilka kemisk luftflotation är lämplig för behandling av avloppsvatten med hög halt av suspenderat material.
Luftflotationsmetoden har fördelarna med låg investering, enkel process, bekvämt underhåll och låg energiförbrukning, men den kan inte effektivt avlägsna de upplösta föroreningarna i avloppsvattnet.
1,5 elektrolys
Elektrolytisk process använder sig av påtryckta strömmar som producerar en serie kemiska reaktioner, omvandlar skadliga föroreningar i avloppsvattnet och avlägsnar dem. Principen för den elektrolytiska processen är att genom reaktion mellan elektrodmaterialet och elektroden genereras nytt ekologiskt syre och väte [H₂], och avloppsvattenföroreningar genom REDOX-reaktion avlägsnas.
Elektrolysmetoden har hög effektivitet och enkel drift vid avloppsrening. Samtidigt kan elektrolysmetoden effektivt avlägsna färgade ämnen i avloppsvatten och effektivt förbättra avloppsvattnets biologiska nedbrytbarhet.
Bilden
2. Avancerad oxidationsteknik
Avancerad oxidationsteknik, som en ny vattenreningsteknik, har många fördelar, såsom hög effektivitet i nedbrytningen av föroreningar, mer grundlig nedbrytning och oxidation av föroreningar och ingen sekundär förorening.
Avancerad oxidationsteknik, även känd som djupoxidationsteknik, är en fysikalisk och kemisk behandlingsteknik som använder oxidationsmedel, ljus, elektricitet, ljud, magnetism och katalysatorer för att generera högaktiva fria radikaler (såsom ·OH) för att bryta ner eldfasta organiska föroreningar.
Inom området läkemedelsrening av avloppsvatten har avancerad oxidationsteknik blivit fokus för omfattande forskning och uppmärksamhet.
Avancerad oxidationsteknik omfattar huvudsakligen elektrokemisk oxidation, kemisk oxidation, ultraljudsoxidation, våtkatalytisk oxidation, fotokatalytisk oxidation, kompositkatalytisk oxidation, superkritisk vattenoxidation och avancerad kombinerad oxidationsteknik.
Kemisk oxidationsmetod innebär att använda kemiska agens själva eller under vissa förhållanden med stark oxidation för att oxidera de organiska föroreningarna i avloppsvattnet för att uppnå syftet att avlägsna föroreningar. Kemiska oxidationsmetoder inkluderar ozonoxidation, Fenton-oxidationsmetod och våtkatalytisk oxidationsmetod.
2.1 Fentonoxidationsprocess
Fentonoxidationsmetoden är en avancerad oxidationsmetod som används flitigt för närvarande. Denna metod använder järnsalt (Fe2+ eller Fe3+) som katalysator för att producera ·OH med stark oxidation under tillsats av H2O2, vilket kan oxidera med organiska föroreningar utan selektivitet för att uppnå nedbrytning och mineralisering av föroreningar.
Denna metod har många fördelar, inklusive snabb reaktionshastighet, ingen sekundär förorening och stark oxidation, etc. Fentonoxidationsmetoden används ofta vid farmaceutisk avloppsrening på grund av den icke-selektiva oxidationsreaktionen i processen för kemisk oxidation och metoden kan minska avloppsvattnets toxicitet och andra egenskaper.
2.2 Elektrokemisk oxidationsmetod
Elektrokemisk oxidationsmetod innebär att använda elektrodmaterial för att producera superoxid, fri radikal ·O2, och hydroxyl, fri radikal ·OH, som båda har hög oxidationsaktivitet och kan oxidera organiskt material i avloppsvatten och sedan uppnå syftet att avlägsna föroreningar.
Denna metod har dock egenskaperna av hög energiförbrukning och hög kostnad.
2.3 Fotokatalytisk oxidation
Fotokatalytisk oxidation är en relativt effektiv behandlingsteknik inom vattenreningsteknik, som använder katalytiska material (såsom TiO2, SrO2, WO3, SnO2, etc.) som katalytiska bärare för att utföra katalytisk oxidation av de flesta reducerande föroreningarna i avloppsvatten, för att uppnå syftet att avlägsna föroreningar.
Eftersom de flesta föreningarna i farmaceutiskt avloppsvatten är polära ämnen med sura grupper eller polära ämnen med alkaliska grupper, kan sådana ämnen brytas ner direkt eller indirekt av ljus.
2.4 Superkritisk vattenoxidation
Superkritisk vattenoxidation (SCWO) är en typ av vattenreningsteknik som tar vatten som medium och använder de speciella egenskaperna hos vatten i superkritiskt tillstånd för att förbättra reaktionshastigheten och uppnå fullständig oxidation av organiskt material.
2.5 Avancerad kombinerad oxidationsteknik
Varje avancerad oxidationsteknik har sina egna begränsningar. För att förbättra effektiviteten i avloppsreningen grupperas en serie avancerade oxidationstekniker, antingen genom att kombinera avancerade oxidationstekniker eller genom att kombinera en enda avancerad oxidationsteknik med andra tekniker till ny teknik. Syftet är att förbättra oxidationsförmågan och behandlingseffekten, samt möta förändringar i vattenkvaliteten vid behandling av större farmaceutiska avloppsvatten.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, ultraljudsfotokatalys, fotokatalys med aktivt kol, mikrovågsfotokatalys och fotokatalys, etc. För närvarande är de mest studerade ozonkombinationsteknikerna [36]:
Ozonaktiverat kol, O3-H2O2 och UV-O3, från behandlingseffekten av eldfast avloppsvatten och tekniska tillämpningar, O3-H2O2 och UV-O3 har större utvecklingspotential.
Den vanliga Fenton-kombinationsprocessen inkluderar mikroelektrolys-Fenton-metoden, järnfilspån H2O2-metoden, fotokemisk Fenton-metod (såsom sol-Fenton-metoden, UV-Fenton-metoden, etc.), men den elektriska Fenton-metoden används ofta.
Bilden
3. Biokemisk behandlingsteknik
Biokemisk behandlingsteknik är den viktigaste tekniken inom avloppsrening. Genom mikrobiell tillväxt, metabolism, reproduktion och andra processer bryts det organiska materialet i avloppsvatten ner, utvinns den energi som behövs för att avlägsna organiskt material.
3.1 Anaerob biologisk behandlingsteknik
Anaerob biologisk behandlingsteknik är i frånvaro av molekylär syremiljö, användning av anaerob bakteriemetabolism, genom processen med hydrolytisk försurning, väteproduktion av ättiksyra och metanproduktion och andra processer för att omvandla makromolekyler, vilket är svårt att bryta ner organiskt material till CH4, CO2, H2O och småmolekylärt organiskt material.
Syntetiskt farmaceutiskt avloppsvatten innehåller ofta ett stort antal cykliska eldfasta organiska ämnen, som inte direkt kan brytas ner och utnyttjas av aeroba bakterier, så den nuvarande anaeroba reningstekniken har blivit det viktigaste medlet inom farmaceutiskt avloppsvattenrening både hemma och utomlands [43].
Anaerob biologisk behandlingsteknik har många fördelar: den anaeroba reaktordriftsprocessen behöver inte tillhandahålla luftning, energiförbrukningen är låg;
Den organiska belastningen av anaerobt inkommande vatten är generellt hög.
Lågt näringsbehov;
Slamutbytet från den anaeroba reaktorn är lågt och slammet är lätt att dehydrera.
Metan som produceras i den anaeroba processen kan återvinnas som energi.
Det anaeroba avloppsvattnet kan dock inte släppas ut enligt standarden, och det behöver behandlas ytterligare genom att kombineras med andra processer. Den anaeroba biologiska behandlingstekniken är dock känslig för pH-värde, temperatur och andra faktorer. Om fluktuationen är stor kommer den anaeroba reaktionen att påverkas direkt, och därmed avloppsvattnets kvalitet.
3.2 Aerob biologisk behandlingsteknik
Aerob biologisk behandlingsteknik är en biologisk behandlingsteknik som använder oxidativ nedbrytning och assimileringssyntes av aeroba bakterier för att avlägsna nedbrutet organiskt material. Under tillväxten och metabolismen av aeroba organismer kommer ett stort antal reproduktioner att genomföras, vilket genererar nytt aktivt slam. Överskottet av aktivt slam kommer att släppas ut i form av restslam, och avloppsvattnet kommer att renas samtidigt.

MIT –IVY Kemiindustrin med4 fabrikeri 19 år， färgämnenMellanliggandes & farmaceutiska mellanprodukter &fin- och specialkemikalier .TEL (WhatsApp): 008613805212761 Athena