A gyógyszeripari szennyvíztechnológia átfogó elemzése

A gyógyszeripari szennyvíz főként antibiotikum-gyártási szennyvizet és szintetikus gyógyszergyártási szennyvizet tartalmaz. A gyógyszeripari szennyvizek főként négy kategóriát foglalnak magukban: antibiotikum-gyártási szennyvizek, szintetikus gyógyszergyártási szennyvizek, kínai szabadalmaztatott gyógyszergyártási szennyvizek, mosóvíz és különböző előkészítési folyamatokból származó mosóvíz. A szennyvizet összetett összetétel, magas szervesanyag-tartalom, magas toxicitás, mély szín, magas sótartalom, különösen rossz biokémiai tulajdonságok és időszakos kibocsátás jellemzi. Ez egy nehezen kezelhető ipari szennyvíz. Hazám gyógyszeriparának fejlődésével a gyógyszeripari szennyvíz fokozatosan az egyik fontos szennyezőforrássá vált.

1. Gyógyszeripari szennyvíz kezelési módja

A gyógyszeripari szennyvíz tisztítási módszerei a következőképpen foglalhatók össze: fizikai kémiai kezelés, kémiai kezelés, biokémiai kezelés és különböző módszerek kombinációs kezelése, mindegyik kezelési módszernek megvannak a maga előnyei és hátrányai.

Fizikai és kémiai kezelés

A gyógyszeripari szennyvizek vízminőségi jellemzői szerint a fizikokémiai kezelést elő- vagy utókezelési eljárásként kell alkalmazni a biokémiai tisztításhoz. A jelenleg alkalmazott fizikai és kémiai kezelési eljárások főként a koagulációt, a levegő flotációt, az adszorpciót, az ammónia sztrippelést, az elektrolízist, az ioncserét és a membránleválasztást foglalják magukban.

koaguláció

Ez a technológia itthon és külföldön széles körben alkalmazott vízkezelési módszer. Széles körben használják az egészségügyi szennyvizek, például alumínium-szulfát és poliferri-szulfát elő- és utókezelésében a hagyományos kínai orvoslás szennyvízében. A hatékony koagulációs kezelés kulcsa a kiváló teljesítményű koagulánsok helyes kiválasztása és hozzáadása. Az elmúlt években a koagulánsok fejlesztési iránya a kis molekulatömegű polimerekről a nagy molekulatömegű polimerekre, az egykomponensűről a kompozit funkcionalizálásra változott [3]. Liu Minghua et al. [4] a hulladékfolyadék KOI-ját, SS-ét és kromatikusságát 6,5-ös pH-értékkel és 300 mg/l-es flokkulálószer-dózissal kezelték nagy hatásfokú F-1 kompozit flokkulálószerrel. Az eltávolítási arány 69,7%, 96,4% és 87,5% volt.

levegő lebegés

A levegő flotációja általában különféle formákat foglal magában, mint például a levegőztető levegő flotációja, az oldott levegő flotációja, a kémiai levegő flotációja és az elektrolitikus levegő flotációja. A Xinchang Pharmaceutical Factory CAF örvénylevegős flotációs eszközt használ a gyógyszeripari szennyvíz előkezelésére. A KOI átlagos eltávolítási aránya megfelelő vegyszerekkel körülbelül 25%.

adszorpciós módszer

A leggyakrabban használt adszorbensek az aktív szén, az aktív szén, a huminsav, az adszorpciós gyanta stb. A Wuhan Jianmin Pharmaceutical Factory szénhamu adszorpciót használ – másodlagos aerob biológiai tisztítási eljárást a szennyvíz kezelésére. Az eredmények azt mutatták, hogy az adszorpciós előkezelés KOI eltávolítási aránya 41,1%, és a BOD5/KOI arány javult.

A membrán szétválasztása

A membrántechnológiák magukban foglalják a fordított ozmózist, a nanoszűrést és a rostmembránokat a hasznos anyagok visszanyerése és a teljes szervesanyag-kibocsátás csökkentése érdekében. Ennek a technológiának a fő jellemzői az egyszerű berendezés, a kényelmes működés, a fázisváltás és a kémiai változás nélkül, a magas feldolgozási hatékonyság és az energiatakarékosság. Juanna et al. nanoszűrő membránokat használt a cinnamycin szennyvíz elkülönítésére. Azt találták, hogy a linkomicin gátló hatása a szennyvízben lévő mikroorganizmusokra csökkent, és a cinnamycint visszanyerték.

elektrolízis

A módszer előnyei a nagy hatékonyság, az egyszerű működés és hasonlók, és az elektrolitikus színtelenítő hatás jó. Li Ying [8] elektrolitikus előkezelést végzett a riboflavin felülúszón, és a KOI, SS és chroma eltávolítási aránya 71%, 83% és 67% volt.

kémiai kezelés

Kémiai módszerek alkalmazása esetén bizonyos reagensek túlzott használata valószínűleg a víztestek másodlagos szennyezését okozza. Ezért a tervezés előtt megfelelő kísérleti kutatómunkát kell végezni. A kémiai módszerek közé tartozik a vas-szén módszer, a kémiai redox módszer (Fenton reagens, H2O2, O3), a mélyoxidációs technológia stb.

Vas-karbon módszer

Az ipari művelet azt mutatja, hogy a Fe-C gyógyszeripari szennyvíz előkezelési lépéseként nagymértékben javíthatja a szennyvíz biológiai lebonthatóságát. Lou Maoxing vas-mikroelektrolízis-anaerob-aerob-levegős flotációs kombinált kezelést alkalmaz a gyógyszerészeti intermedierek, például az eritromicin és a ciprofloxacin szennyvizének kezelésére. A KOI eltávolítási arány vas-szén kezelés után 20%. %, és a végső szennyvíz megfelel az „Integrált szennyvízelvezetési szabvány” (GB8978-1996) országos első osztályú szabványának.

Fenton reagens feldolgozása

A vassó és a H2O2 kombinációját Fenton-reagensnek nevezik, amely hatékonyan tudja eltávolítani a hagyományos szennyvízkezelési technológiával nem távolítható el tűzálló szerves anyagokat. A kutatások elmélyülésével a Fenton reagensébe ultraibolya fényt (UV), oxalátot (C2O42-) stb. vezettek be, ami nagymértékben javította az oxidációs képességet. Katalizátorként TiO2-t és fényforrásként 9 W-os kisnyomású higanylámpát használva a gyógyszeripari szennyvizet Fenton-reagenssel kezelték, a színtelenítés mértéke 100%, a KOI eltávolítási arány 92,3%, a nitrobenzol vegyület 8,05 mg-ról csökkent. /L. 0,41 mg/l.

Oxidáció

A módszer javíthatja a szennyvíz biológiai lebonthatóságát, és jobb a KOI eltávolítási sebessége. Például három antibiotikus szennyvizet, például a Balcioglu-t ózonoxidációval kezelték. Az eredmények azt mutatták, hogy a szennyvíz ózonosítása nemcsak a BOI5/KOI arányt növelte, hanem a KOI eltávolítási arány is 75% feletti volt.

Oxidációs technológia

A fejlett oxidációs technológia néven is ismert, és egyesíti a modern fény, elektromosság, hang, mágnesesség, anyagok és más hasonló tudományágak legújabb kutatási eredményeit, beleértve az elektrokémiai oxidációt, a nedves oxidációt, a szuperkritikus vízoxidációt, a fotokatalitikus oxidációt és az ultrahangos lebontást. Közülük az ultraibolya fotokatalitikus oxidációs technológia előnye az újszerűség, a nagy hatékonyság és a szennyvízzel szembeni szelektivitás hiánya, és különösen alkalmas a telítetlen szénhidrogének lebontására. Összehasonlítva az olyan kezelési módszerekkel, mint az ultraibolya sugárzás, a fűtés és a nyomás, a szerves anyagok ultrahangos kezelése közvetlenebb és kevesebb felszerelést igényel. Újfajta kezelésként egyre nagyobb figyelem irányul. Xiao Guangquan et al. [13] ultrahangos-aerob biológiai érintkezési módszert alkalmazott a gyógyszeripari szennyvíz kezelésére. Az ultrahangos kezelést 60 másodpercig, 200 W teljesítménnyel végeztük, a szennyvíz összes KOI eltávolítása 96%.

Biokémiai kezelés

A biokémiai tisztítási technológia széles körben alkalmazott gyógyszerészeti szennyvízkezelési technológia, beleértve az aerob biológiai módszert, az anaerob biológiai módszert és az aerob-anaerob kombinált módszert.

Aerob biológiai kezelés

Mivel a gyógyszeripari szennyvíz nagy része nagy koncentrációjú szerves szennyvíz, az aerob biológiai kezelés során általában szükséges a törzsoldat hígítása. Emiatt nagy az áramfelvétel, a szennyvíz biokémiailag tisztítható, és a biokémiai kezelés után nehéz közvetlenül a szabványnak megfelelően elvezetni. Ezért önmagában aerob használat. Kevés kezelés áll rendelkezésre, és általános előkezelésre van szükség. Az általánosan használt aerob biológiai kezelési módszerek közé tartozik az eleveniszapos módszer, a mélykút levegőztetési módszer, az adszorpciós biodegradációs módszer (AB módszer), a kontakt oxidációs módszer, a szekvenáló szakaszos eleveniszapos módszer (SBR módszer), a keringtető eleveniszapos módszer stb. (CASS módszer) és így tovább.

Mélykút levegőztetési módszer

A mélykút levegőztetése egy nagy sebességű eleveniszapos rendszer. A módszer magas oxigénfelhasználási rátával, kis alapterülettel, jó kezelési hatással, alacsony befektetéssel, alacsony üzemeltetési költséggel rendelkezik, nincs iszaptömegre és kevesebb iszaptermelés. Emellett jó a hőszigetelő hatása, és a tisztítást nem befolyásolják az éghajlati viszonyok, ami az északi régiókban biztosíthatja a téli szennyvíztisztítás hatását. Miután az Északkeleti Gyógyszergyár nagy koncentrációjú szerves szennyvizét a mélykút-levegőztető tartály biokémiailag tisztította, a KOI eltávolítási arány elérte a 92,7%-ot. Látható, hogy a feldolgozási hatékonyság nagyon magas, ami rendkívül előnyös a következő feldolgozásnál. döntő szerepet játszanak.

AB módszer

Az AB módszer egy ultra-nagy terhelésű eleveniszapos módszer. A BOI5, KOI, SS, foszfor és ammónia nitrogén AB-eljárással történő eltávolítási sebessége általában magasabb, mint a hagyományos eleveniszapos eljárásnál. Kiemelkedő előnyei az A szakasz nagy terhelése, az erős ütésálló teherbírás, valamint a pH-értékre és a mérgező anyagokra gyakorolt ​​nagy pufferhatás. Különösen alkalmas nagy koncentrációjú, nagy vízminőségi és mennyiségi változású szennyvizek kezelésére. Yang Junshi et al. A hidrolízis savanyítás-AB biológiai módszert alkalmazza az antibiotikus szennyvizek kezelésére, amely rövid folyamatáramú, energiatakarékos és a kezelési költsége alacsonyabb, mint a hasonló szennyvizek kémiai flokkulációs-biológiai tisztítási módszere.

biológiai kontakt oxidáció

Ez a technológia ötvözi az eleveniszapos módszer és a biofilm módszer előnyeit, és rendelkezik a nagy térfogatú terhelés, az alacsony iszaptermelés, az erős ütésállóság, a stabil folyamatműködés és a kényelmes kezelés előnyeivel. Számos projekt kétlépcsős módszert alkalmaz, amelynek célja a domináns törzsek háziasítása a különböző szakaszokban, teljes mértékben érvényesülni a különböző mikrobapopulációk közötti szinergikus hatásban, valamint javítani a biokémiai hatásokat és a sokkállóságot. A mérnöki tudományokban az anaerob lebontást és a savanyítást gyakran használják előkezelési lépésként, és kontakt oxidációs eljárást alkalmaznak a gyógyszeripari szennyvíz kezelésére. A Harbin North Pharmaceutical Factory hidrolízises savanyításos kétlépcsős biológiai kontakt oxidációs eljárást alkalmaz a gyógyszeripari szennyvíz kezelésére. A műveleti eredmények azt mutatják, hogy a kezelés hatása stabil, és a folyamatkombináció ésszerű. A folyamattechnológia fokozatos érettségével az alkalmazási területek is szélesebbek.​​​

SBR módszer

Az SBR módszer előnye: erős ütésállóság, nagy iszapaktivitás, egyszerű szerkezet, nincs szükség visszafolyásra, rugalmas működés, kis helyigény, alacsony befektetés, stabil működés, magas szubsztrát eltávolítási sebesség, valamint jó denitrifikáció és foszfor eltávolítás. . Ingadozó szennyvíz. A gyógyszeripari szennyvíz SBR eljárással történő kezelésével kapcsolatos kísérletek azt mutatják, hogy a levegőztetési idő nagyban befolyásolja az eljárás tisztítási hatását; az anoxikus szakaszok beállítása, különösen az anaerob és aerob ismételt kialakítása jelentősen javíthatja a kezelés hatását; a PAC SBR fokozott kezelése Az eljárás jelentősen javíthatja a rendszer eltávolítási hatását. Az utóbbi években az eljárás egyre tökéletesebbé vált, és széles körben alkalmazzák a gyógyszeripari szennyvizek kezelésében.

Anaerob biológiai kezelés

Jelenleg a nagy koncentrációjú szerves szennyvíz tisztítása itthon és külföldön főként anaerob módszerrel történik, de a szennyvíz KOI még mindig viszonylag magas a külön anaerob módszerrel végzett kezelés után, és az utókezelés (például aerob biológiai tisztítás) általában kívánt. Jelenleg még szükséges a nagy hatásfokú anaerob reaktorok fejlesztésének és tervezésének erősítése, valamint az üzemi feltételek mélyreható kutatása. A gyógyszeripari szennyvízkezelés legsikeresebb alkalmazásai a feláramlásos anaerob iszapágy (UASB), az anaerob kompozit ágy (UBF), az anaerob terelőreaktor (ABR), a hidrolízis stb.

UASB törvény

Az UASB reaktor előnye a magas anaerob rothasztási hatékonyság, az egyszerű felépítés, a rövid hidraulikus visszatartási idő, és nincs szükség külön iszapvisszavezető berendezésre. Ha az UASB-t kanamicin, klór, VC, SD, glükóz és egyéb gyógyszergyártási szennyvizek kezelésére használják, az SS-tartalom általában nem túl magas ahhoz, hogy a KOI-eltávolítási arány 85–90% felett legyen. A kétlépcsős sorozatú UASB KOI eltávolítási aránya elérheti a 90%-ot is.

UBF módszer

Vásárolja meg Wenning et al. Összehasonlító tesztet végeztek UASB-n és UBF-en. Az eredmények azt mutatják, hogy az UBF jó tömegátadási és elválasztó hatást, különféle biomassza és biológiai fajokat, magas feldolgozási hatékonyságot és erős működési stabilitást mutat. Oxigén bioreaktor.

Hidrolízis és savanyítás

A hidrolízistartályt Hydrolyzed Upstream Sludge Bed-nek (HUSB) hívják, és egy módosított UASB. A teljes folyamatú anaerob tartállyal összehasonlítva a hidrolízis tartály a következő előnyökkel rendelkezik: nincs szükség tömítésre, nincs keverés, nincs háromfázisú elválasztó, ami csökkenti a költségeket és megkönnyíti a karbantartást; a szennyvízben lévő makromolekulákat és biológiailag nem lebontható szerves anyagokat kis molekulákká tudja lebontani. A biológiailag könnyen lebomló szerves anyag javítja a nyersvíz biológiai lebonthatóságát; a reakció gyors, a tartálytérfogat kicsi, az építési beruházás kicsi, az iszapmennyiség csökken. Az elmúlt években a hidrolízis-aerob eljárást széles körben alkalmazzák a gyógyszeripari szennyvíz kezelésében. Például egy biogyógyszergyár hidrolitikus savanyítást, kétlépcsős biológiai kontakt oxidációs eljárást alkalmaz a gyógyszeripari szennyvíz kezelésére. A működés stabil és a szervesanyag-eltávolító hatás figyelemre méltó. A KOI, BOD5 SS és SS eltávolítási aránya 90,7%, 92,4% és 87,6% volt.

Anaerob-aerob kombinált kezelési eljárás

Mivel az aerob kezelés vagy az anaerob kezelés önmagában nem tudja kielégíteni a követelményeket, az olyan kombinált eljárások, mint az anaerob-aerob, hidrolitikus savanyítás-aerob kezelés javítják a szennyvíz biológiai lebonthatóságát, ütésállóságát, beruházási költségét és tisztítási hatását. A mérnöki gyakorlatban széles körben használják az egyetlen feldolgozási módszer teljesítménye miatt. Például egy gyógyszergyár anaerob-aerob eljárást alkalmaz a gyógyszeripari szennyvíz kezelésére, a BOI5 eltávolítási arány 98%, a KOI eltávolítási arány 95%, és a kezelési hatás stabil. A mikroelektrolízis-anaerob hidrolízis-savanyítás-SBR eljárást kémiai szintetikus gyógyszeripari szennyvíz kezelésére használják. Az eredmények azt mutatják, hogy a folyamatok egész sorozata erős ütésállósággal rendelkezik a szennyvíz minőségének és mennyiségének változásaival szemben, és a KOI eltávolítási arány elérheti a 86-92%-ot, ami ideális eljárásválasztás a gyógyszeripari szennyvíz kezelésére. – Katalitikus oxidáció – Kontaktoxidációs folyamat. Ha a befolyó folyadék KOI-ja körülbelül 12 000 mg/L, a szennyvíz KOI-ja kisebb, mint 300 mg/l; a biofilm-SBR módszerrel kezelt, biológiailag tűzálló gyógyszerészeti szennyvízben a KOI eltávolítási sebessége elérheti a 87,5-98,31%-ot, ami jóval magasabb, mint az egyszeri felhasználásnál. A biofilm módszer és az SBR módszer kezelési hatása.

Emellett a membrántechnológia folyamatos fejlődésével fokozatosan elmélyült a membrán bioreaktor (MBR) alkalmazási kutatása a gyógyszeripari szennyvizek kezelésében. Az MBR egyesíti a membránszeparációs technológia és a biológiai kezelés jellemzőit, és előnye a nagy térfogatú terhelés, az erős ütésállóság, a kis helyigény és a kevesebb maradék iszap. Az anaerob membrán bioreaktoros eljárást alkalmazták a 25 000 mg/l KOI-s gyógyszerészeti köztitermék savkloridos szennyvíz kezelésére. A rendszer KOI eltávolítási aránya 90% felett marad. Első alkalommal alkalmazták az obligát baktériumok azon képességét, hogy bizonyos szerves anyagokat lebontanak. Extraktív membrán bioreaktorokat használnak a 3,4-diklór-anilint tartalmazó ipari szennyvizek kezelésére. A HRT 2 óra volt, az eltávolítási arány elérte a 99%-ot, és az ideális kezelési hatást elértük. A membránszennyeződési probléma ellenére a membrántechnológia folyamatos fejlődésével az MBR-t egyre szélesebb körben alkalmazzák a gyógyszeripari szennyvízkezelés területén.

2. A gyógyszeripari szennyvíz tisztítási folyamata és kiválasztása

A gyógyszeripari szennyvizek vízminőségi jellemzői lehetetlenné teszik, hogy a legtöbb gyógyszeripari szennyvíz önmagában biokémiai tisztításon menjen keresztül, ezért a biokémiai tisztítás előtt el kell végezni a szükséges előkezelést. Általában egy szabályozó tartályt kell felállítani a víz minőségének és pH-értékének beállításához, és a fizikai-kémiai vagy kémiai módszert kell használni előkezelési eljárásként a tényleges helyzetnek megfelelően a vízben lévő SS, sótartalom és a KOI egy részének csökkentése érdekében. a szennyvízben lévő biológiai gátló anyagokat, és javítja a szennyvíz lebonthatóságát. a szennyvíz utólagos biokémiai kezelésének megkönnyítése érdekében.

Az előkezelt szennyvíz vízminőségi jellemzőinek megfelelően anaerob és aerob eljárásokkal tisztítható. Ha nagy a szennyvízigény, az aerob tisztítási folyamatot az aerob tisztítási folyamat után folytatni kell. A konkrét eljárás kiválasztásánál átfogóan figyelembe kell venni olyan tényezőket, mint a szennyvíz jellege, a folyamat tisztítási hatása, az infrastrukturális beruházások, valamint az üzemeltetés és karbantartás, hogy a technológia megvalósítható és gazdaságos legyen. Az egész folyamat az előkezelés-anaerob-aerob-utókezelés kombinált folyamata. A hidrolízis adszorpciós-kontakt oxidációs-szűrés kombinált eljárása mesterséges inzulint tartalmazó átfogó gyógyszerészeti szennyvizek kezelésére szolgál.

3. Hasznos anyagok újrahasznosítása és hasznosítása a gyógyszeripari szennyvízben

A tiszta termelés elősegítése a gyógyszeriparban, a nyersanyagok felhasználási arányának, a köztes termékek és melléktermékek átfogó hasznosítási arányának javítása, valamint a gyártási folyamat szennyezésének csökkentése vagy megszüntetése technológiai átalakítással. Egyes gyógyszergyártási eljárások sajátosságai miatt a szennyvíz nagy mennyiségű újrahasznosítható anyagot tartalmaz. Az ilyen gyógyszeripari szennyvizek kezelésénél az első lépés az anyagvisszanyerés és az átfogó hasznosítás erősítése. Az 5-10%-os ammónium-só-tartalmú gyógyszerészeti köztes szennyvíz esetében egy rögzített törlőfóliát használnak a párologtatáshoz, koncentráláshoz és kristályosításhoz az (NH4)2SO4 és NH4NO3 körülbelül 30 tömeghányadú kinyerésére. Használja műtrágyaként vagy újra. A gazdasági előnyök nyilvánvalóak; egy csúcstechnológiás gyógyszergyártó cég tisztító módszerrel tisztítja a termelési szennyvizet rendkívül magas formaldehidtartalmú. A formaldehidgáz visszanyerése után formalin reagenssé formálható, vagy kazán hőforrásként elégethető. A formaldehid visszanyerésével az erőforrások fenntartható hasznosítása valósulhat meg, a tisztítóállomás beruházási költsége pedig 4-5 éven belül megtérülhet, megvalósítva a környezeti előnyök és a gazdasági előnyök egyesülését. Az általános gyógyszeripari szennyvíz összetétele azonban összetett, nehezen újrahasznosítható, a visszanyerési folyamat bonyolult és a költségek magasak. Ezért a fejlett és hatékony átfogó szennyvízkezelési technológia a kulcs a szennyvízprobléma teljes megoldásához.

4 Következtetés

Számos jelentés érkezett a gyógyszeripari szennyvíz kezeléséről. A gyógyszeriparban alkalmazott nyersanyagok és eljárások sokfélesége miatt azonban a szennyvíz minősége igen eltérő. Ezért nincs kiforrott és egységes kezelési módszer a gyógyszeripari szennyvíz kezelésére. A szennyvíztől függ, hogy melyik folyamatot választjuk. természet. A szennyvíz sajátosságai szerint általában előkezelés szükséges a szennyvíz biológiai lebonthatóságának javításához, kezdetben a szennyező anyagok eltávolításához, majd biokémiai kezeléssel kombinálva. Jelenleg sürgető megoldandó probléma egy gazdaságos és hatékony kompozit vízkezelő berendezés kifejlesztése.

GyárKínai VegyiAnionos PAM poliakrilamid kationos polimer flokkulálószer, kitozán, kitozán por, ivóvízkezelő, víz színtelenítő szer, dadmac, diallil-dimetil-ammónium-klorid, dicián-diamid, polialumínium, dcda, habzásgátló polielektrolit, pam, poliakrilamid, polidadmac ， pdadmac， poliamin， Nemcsak a magas minőséget biztosítjuk vásárlóinknak, de sokkal fontosabb, hogy a legnagyobb szolgáltatónk az agresszív eladási ár mellett.

ODM Factory China PAM, anionos poliakrilamid, HPAM, PHPA, Cégünk az „integritáson alapuló, együttműködésen alapuló, emberközpontú, win-win együttműködés” elve szerint működik. Reméljük, hogy baráti kapcsolatot ápolhatunk a világ minden tájáról érkező üzletemberekkel.

Kivonat a Baidu-ból.