Текущая ситуация: фармацевтическая промышленность в основном сосредоточена на химическом синтезе, биологической фармацевтике и фармацевтике традиционной китайской медицины, а производство имеет характеристики различных продуктов, сложных процессов и различных производственных масштабов.
Сточные воды, образующиеся в результате фармацевтического процесса, характеризуются высокой концентрацией загрязняющих веществ, сложными компонентами, плохой биоразлагаемостью и высокой биологической токсичностью.
Химический синтез и ферментация сточных вод фармацевтического производства является трудностью и ключевым моментом в борьбе с загрязнением окружающей среды фармацевтической промышленности.
Сточные воды химического синтеза являются основным загрязняющим веществом, сбрасываемым при фармацевтическом производстве [2].
Фармацевтические сточные воды можно условно разделить на четыре категории [3], т.е. сточные воды и маточные жидкости в процессе производства;
Остаточная жидкость при извлечении включает растворитель, предварительную жидкость, побочный продукт и т. д.
Вспомогательный технологический дренаж, такой как охлаждающая вода и т. д.
Сточные воды для промывки оборудования и грунта;
Бытовая канализация.
Технология очистки фармацевтических промежуточных сточных вод
Принимая во внимание характеристики сточных вод фармацевтического производства, такие как высокое содержание ХПК, высокое содержание азота, высокое содержание фосфора, высокое содержание солей, глубокая цветность, сложный состав и плохая биоразлагаемость, обычно используемые методы очистки включают физико-химическую очистку и процесс биохимической очистки [6].
В соответствии с различными типами качества сточных вод также будет применяться ряд методов, таких как сочетание физико-химического процесса и биологического процесса [7].
Картина
1. Технология физико-химической обработки
В настоящее время к основным физико-химическим методам очистки сточных вод фармацевтических производств относятся: метод газовой флотации, метод коагуляционного осаждения, метод адсорбции, метод обратного осмоса, метод сжигания и процесс усовершенствованного окисления [8].
Кроме того, методы электролиза и химического осаждения, такие как микроэлектролиз FE-C и методы осаждения MAP для удаления азота и фосфора, также широко используются при очистке промежуточных сточных вод фармацевтической промышленности.
1.1 Метод коагуляции и осаждения
Процесс коагуляции представляет собой процесс, при котором взвешенные и коллоидные частицы в воде переводятся в нестабильное состояние путем добавления химических реагентов, а затем объединяются в хлопья или хлопья, которые легко отделить.
В настоящее время эта технология обычно используется для предварительной, промежуточной и доочистки фармацевтических сточных вод [10].
Технология коагуляции и осаждения имеет преимущества зрелой технологии, простого оборудования, стабильной работы и удобного обслуживания.
Однако в процессе применения данной технологии будет образовываться большое количество химических шламов, что приведет к низкому рН сточных вод и относительно высокому содержанию солей в сточных водах.
Кроме того, технология коагуляции и осаждения не может эффективно удалить растворенные загрязняющие вещества в сточных водах, а также полностью удалить токсичные и вредные следовые количества загрязнителей в сточных водах.
1.2 Метод химического осаждения
Метод химического осаждения — это химический метод удаления загрязняющих веществ из сточных вод путем химической реакции между растворимыми химическими агентами и загрязняющими веществами в сточных водах с образованием нерастворимых солей, гидроксидов или комплексных соединений.
Фармацевтические промежуточные сточные воды часто содержат высокие концентрации аммонийного азота, ионов фосфатов и сульфатов и т. д. Для этого вида сточных вод часто используется метод химического осаждения для физической и химической предварительной очистки, чтобы обеспечить нормальное функционирование процесса последующей биохимической очистки.
Как традиционная технология водоподготовки химическое осаждение часто используется для смягчения сточных вод.
Из-за использования химического сырья высокой чистоты в процессе производства фармацевтических промежуточных сточных вод, сточные воды часто содержат высокую концентрацию аммиачного азота и фосфора и других загрязнителей, использование метода химического осаждения фосфата магния-аммония может эффективно удалить два загрязнителя одновременно. со временем образовавшиеся осадки магниево-аммонийфосфатной соли могут быть переработаны.
Метод химического осаждения фосфата магния-аммония также известен как струвитный метод.
В процессе производства фармацевтического промежуточного продукта в некоторых цехах часто используется большое количество серной кислоты, и pH этой части сточных вод может быть низким.Чтобы улучшить значение рН сточных вод и одновременно удалить часть сульфат-ионов, часто используют метод добавления СаО, который называется методом химического осаждения десульфурации негашеной извести.
1.3 адсорбция
Принцип удаления загрязняющих веществ из сточных вод методом адсорбции относится к использованию пористых твердых материалов для адсорбции определенных или различных загрязняющих веществ в сточных водах, чтобы загрязняющие вещества в сточных водах можно было удалить или переработать.
Обычно используемые адсорбенты включают такие, как летучая зола, шлак, активированный уголь и адсорбционная смола, среди которых чаще используется активированный уголь.
1.4 воздушная флотация
Воздушно-флотационный метод представляет собой процесс очистки сточных вод, при котором высокодисперсные мелкие пузырьки используются в качестве носителей для обеспечения адгезии к загрязняющим веществам в сточных водах.Поскольку плотность мелких пузырьков, прилипающих к загрязняющим веществам, меньше плотности воды и всплывающих на поверхность, реализуется разделение твердой и жидкой фаз или жидкости и жидкости.
Формы воздушной флотации включают флотацию растворенным воздухом, флотацию аэрируемым воздухом, флотацию электролизным воздухом и химическую флотацию воздуха и др. [18], среди которых химическая флотация воздуха подходит для очистки сточных вод с высоким содержанием взвешенных веществ.
Метод воздушной флотации имеет преимущества низких капиталовложений, простого процесса, удобного обслуживания и низкого энергопотребления, но он не может эффективно удалять растворенные загрязняющие вещества в сточных водах.
1,5 электролиз
Электролитический процесс - это использование роли подаваемого тока, производство ряда химических реакций, преобразование вредных загрязняющих веществ в сточные воды и их удаление, принцип реакции электролитического процесса, происходящий в растворе электролита, происходит через материал электрода и реакцию электрода, создают новые экологические новые экологически чистые кислород и водород [H] и загрязнители сточных вод REDOX-реакции делают удаление загрязняющих веществ.
Метод электролиза отличается высокой эффективностью и простотой эксплуатации при очистке сточных вод.В то же время метод электролиза может эффективно удалять окрашенные вещества из сточных вод и эффективно улучшать биоразлагаемость сточных вод.
Картина
2. Передовая технология окисления
Усовершенствованная технология окисления, как новая технология очистки воды, имеет много преимуществ, таких как высокая эффективность разложения загрязняющих веществ, более тщательное разложение и окисление загрязняющих веществ и отсутствие вторичного загрязнения.
Усовершенствованная технология окисления, также известная как технология глубокого окисления, представляет собой технологию физической и химической обработки, в которой используются окислитель, свет, электричество, звук, магнит и катализатор для образования высокоактивных свободных радикалов (таких как ·OH) для разложения тугоплавких органических загрязнителей.
В области очистки фармацевтических сточных вод передовые технологии окисления стали предметом обширных исследований и внимания.
Усовершенствованная технология окисления в основном включает электрохимическое окисление, химическое окисление, ультразвуковое окисление, влажное каталитическое окисление, фотокаталитическое окисление, комплексное каталитическое окисление, окисление в сверхкритической воде и комбинированную технологию передового окисления.
Метод химического окисления заключается в использовании самих химических агентов или при определенных условиях с сильным окислением для окисления органических загрязнителей в сточных водах для достижения цели удаления загрязняющих веществ, методов химического окисления, включая окисление озоном, метод окисления Фентона и метод влажного каталитического окисления.
2.1 Процесс окисления Фентона
Метод окисления Фентона является своего рода передовым методом окисления, который широко используется в настоящее время.Этот метод использует соль трехвалентного железа (Fe2+ или Fe3+) в качестве катализатора для получения ·OH с сильным окислением при условии добавления H2O2, который может вступать в реакцию окисления с органическими загрязнителями без селективности для достижения разложения и минерализации загрязнителей.
Этот метод имеет много преимуществ, в том числе высокую скорость реакции, отсутствие вторичного загрязнения и сильного окисления и т. д. Метод окисления Фентона обычно используется при очистке сточных вод в фармацевтической промышленности из-за реакции неселективного окисления в процессе химического окисления, и этот метод может снизить токсичность сточных вод и другие характеристики.
2.2 Метод электрохимического окисления
Метод электрохимического окисления заключается в использовании электродных материалов для получения свободного радикала супероксида ·O2 и свободного радикала гидроксила ·OH, оба из которых обладают высокой окислительной активностью, могут окислять органические вещества в сточных водах, а затем достигать цели удаления загрязняющих веществ.
Однако этот метод отличается высоким энергопотреблением и высокой стоимостью.
2.3 Фотокаталитическое окисление
Фотокаталитическое окисление является относительно эффективной технологией обработки воды, в которой используются каталитические материалы (такие как TiO2, SrO2, WO3, SnO2 и т. д.) в качестве каталитических носителей для проведения каталитического окисления большинства восстанавливающих загрязняющих веществ в сточных водах, чтобы для достижения цели удаления загрязняющих веществ.
Поскольку большинство соединений, содержащихся в фармацевтических сточных водах, представляют собой полярные вещества с кислотными группами или полярные вещества с щелочными группами, такие вещества могут прямо или косвенно разлагаться под действием света.
2.4 Окисление воды в сверхкритическом состоянии
Сверхкритическое окисление воды (SCWO) — это своего рода технология очистки воды, в которой вода используется в качестве среды и используются особые характеристики воды в сверхкритическом состоянии для повышения скорости реакции и реализации полного окисления органических веществ.
2.5 Усовершенствованная комбинированная технология окисления
Каждая передовая технология окисления имеет свои ограничения, чтобы повысить эффективность очистки сточных вод, ряд передовых технологий окисления сгруппирован вместе, образуя комбинацию передовых технологий окисления, или одну передовую технологию окисления в сочетании с другими технологиями в новые технология для улучшения способности окисления и эффекта очистки, а также для удовлетворения изменений качества воды при очистке фармацевтических сточных вод более крупного класса.
УФ-Фентон, УФ-Н2О2, УФ-О3, ультразвуковой фотокатализ, фотокатализ на активированном угле, микроволновый фотокатализ и фотокатализ и т. д. В настоящее время наиболее широко изученными технологиями комбинирования озона являются [36]:
Озоновый процесс с активированным углем, O3-H2O2 и UV-O3, в результате очистки огнеупорных сточных вод и инженерных приложений, O3-H2O2 и UV-O3 имеют больший потенциал развития.
Обычный комбинированный процесс Фентона включает метод микроэлектролиза Фентона, метод железных опилок H2O2, фотохимический метод Фентона (например, метод солнечного Фентона, метод УФ-Фентона и т. д.), но широко используется электрический метод Фентона.
Картина
3. Технология биохимической очистки
Технология биохимической очистки является основной технологией очистки сточных вод за счет роста микробов, метаболизма, размножения и других процессов для разложения органических веществ в сточных водах, получения собственной необходимой энергии и достижения цели удаления органических веществ.
3.1 Технология анаэробной биологической очистки
Технология анаэробной биологической очистки заключается в отсутствии молекулярной кислородной среды, использовании метаболизма анаэробных бактерий, посредством процесса гидролитического подкисления, производства водорода, уксусной кислоты и производства метана и других процессов для преобразования макромолекул, трудно разлагающих органические вещества в CH4, CO2 , H2O и низкомолекулярное органическое вещество.
Синтетические фармацевтические сточные воды часто содержат большое количество циклических тугоплавких органических веществ, которые не могут быть непосредственно разложены и утилизированы аэробными бактериями, поэтому современная технология анаэробной очистки стала основным средством в области очистки фармацевтических сточных вод в стране и за рубежом [43]. .
Технология анаэробной биологической очистки имеет много преимуществ: процесс работы анаэробного реактора не требует аэрации, низкое потребление энергии;
Органическая нагрузка анаэробных поступающих вод обычно высока.
Низкая потребность в питательных веществах;
Выход ила из анаэробного реактора низкий, и шлам легко обезвоживается.
Метан, полученный в анаэробном процессе, может быть переработан в качестве энергии.
Однако сброс анаэробных стоков до нормы невозможен, и их необходимо дополнительно очищать, сочетая с другими процессами.Однако технология анаэробной биологической очистки чувствительна к значению рН, температуре и другим факторам.Если колебания велики, это напрямую повлияет на анаэробную реакцию, а затем повлияет на качество сточных вод.
3.2 Технология аэробной биологической очистки
Технология аэробной биологической очистки — это технология биологической очистки, использующая окислительное разложение и ассимиляционный синтез аэробных бактерий для удаления разложившихся органических веществ.В процессе роста и метаболизма аэробных организмов будет осуществляться большое количество репродукций, в результате которых будет генерироваться новый активный ил.Избыток активного ила будет сбрасываться в виде остаточного ила, а сточные воды будут одновременно очищаться.

Массачусетский технологический институт – Химическая промышленность IVY с4 заводана 19 лет， красителиСреднийs & фармацевтические промежуточные продукты &тонкая и специальная химия .ТЕЛ (WhatsApp): 008613805212761 Афина