Afvalwater uit de farmaceutische industrie omvat voornamelijk afvalwater uit de productie van antibiotica en synthetische geneesmiddelen. Het afvalwater uit de farmaceutische industrie omvat hoofdzakelijk vier categorieën: afvalwater uit de productie van antibiotica, afvalwater uit de productie van synthetische geneesmiddelen, afvalwater uit de productie van Chinese patentgeneesmiddelen, waswater en waswater afkomstig van diverse bereidingsprocessen. Het afvalwater wordt gekenmerkt door een complexe samenstelling, een hoog gehalte aan organische stoffen, een hoge toxiciteit, een diepe kleur, een hoog zoutgehalte, bijzonder slechte biochemische eigenschappen en een onregelmatige lozing. Het is industrieel afvalwater dat moeilijk te zuiveren is. Met de ontwikkeling van de farmaceutische industrie in mijn land is farmaceutisch afvalwater geleidelijk een van de belangrijkste bronnen van vervuiling geworden.
1. Behandelingsmethode van farmaceutisch afvalwater
De behandelingsmethoden voor farmaceutisch afvalwater kunnen als volgt worden samengevat: fysisch-chemische behandeling, chemische behandeling, biochemische behandeling en combinatiebehandeling van verschillende methoden. Elke behandelingsmethode heeft zijn eigen voor- en nadelen.
Fysische en chemische behandeling
Afhankelijk van de waterkwaliteit van farmaceutisch afvalwater moet fysicochemische behandeling worden toegepast als voor- of nabehandelingsproces voor biochemische zuivering. De momenteel gebruikte fysisch-chemische zuiveringsmethoden omvatten voornamelijk coagulatie, luchtflotatie, adsorptie, ammoniakstripping, elektrolyse, ionenwisseling en membraanscheiding.
stolling
Deze technologie is een waterbehandelingsmethode die veel wordt gebruikt in binnen- en buitenland. Het wordt veel gebruikt bij de voorbehandeling en nabehandeling van medisch afvalwater, zoals aluminiumsulfaat en polyferrisulfaat in traditioneel Chinees medisch afvalwater. De sleutel tot efficiënte coagulatiebehandeling is de juiste selectie en toevoeging van coagulanten met uitstekende prestaties. In de afgelopen jaren is de ontwikkelingsrichting van coagulanten veranderd van laagmoleculaire naar hoogmoleculaire polymeren, en van enkelvoudige componenten naar samengestelde functionalisering [3]. Liu Minghua et al. [4] behandelden de COD, SS en chromaticiteit van de afvalvloeistof met een pH van 6,5 en een flocculantdosering van 300 mg/L met een hoogrenderend composietvlokmiddel F-1. De verwijderingspercentages waren respectievelijk 69,7%, 96,4% en 87,5%.
luchtflotatie
Luchtflotatie omvat over het algemeen verschillende vormen, zoals beluchte luchtflotatie, opgeloste luchtflotatie, chemische luchtflotatie en elektrolytische luchtflotatie. De farmaceutische fabriek in Xinchang gebruikt een CAF-vortex-luchtflotatieapparaat om farmaceutisch afvalwater voor te behandelen. De gemiddelde verwijderingsgraad van COD is ongeveer 25% met geschikte chemicaliën.
adsorptiemethode
Veelgebruikte adsorbentia zijn actieve kool, actieve kool, humuszuur, adsorptiehars, enz. De Wuhan Jianmin Pharmaceutical Factory gebruikt kolenasadsorptie – een secundair aëroob biologisch zuiveringsproces – om afvalwater te behandelen. De resultaten toonden aan dat de COD-verwijderingsgraad van de adsorptievoorbehandeling 41,1% bedroeg en dat de BOD5/COD-verhouding verbeterde.
Membraanscheiding
Membraantechnologieën omvatten omgekeerde osmose, nanofiltratie en vezelmembranen om bruikbare materialen terug te winnen en de totale organische emissies te verminderen. De belangrijkste kenmerken van deze technologie zijn eenvoudige apparatuur, gemakkelijke bediening, geen fase- of chemische verandering, hoge verwerkingsefficiëntie en energiebesparing. Juanna et al. gebruikten nanofiltratiemembranen om cinnamycine-afvalwater te scheiden. Er werd vastgesteld dat het remmende effect van lincomycine op micro-organismen in afvalwater werd verminderd en cinnamycine werd teruggewonnen.
elektrolyse
De methode heeft de voordelen van een hoge efficiëntie, eenvoudige bediening en dergelijke, en het elektrolytische ontkleuringseffect is goed. Li Ying [8] voerde een elektrolytische voorbehandeling uit op riboflavinesupernatant, en de verwijderingspercentages van COD, SS en chroma bereikten respectievelijk 71%, 83% en 67%.
chemische behandeling
Bij gebruik van chemische methoden kan overmatig gebruik van bepaalde reagentia leiden tot secundaire verontreiniging van waterlichamen. Daarom is het raadzaam om voorafgaand aan het ontwerp relevant experimenteel onderzoek te doen. Chemische methoden omvatten de ijzer-koolstofmethode, de chemische redoxmethode (Fenton-reagens, H₂O₂, O₂), diepe oxidatietechnologie, enz.
IJzerkoolstofmethode
De industriële toepassing toont aan dat het gebruik van Fe-C als voorbehandelingsstap voor farmaceutisch afvalwater de biologische afbreekbaarheid van het effluent aanzienlijk kan verbeteren. Lou Maoxing gebruikt een gecombineerde behandeling met ijzer, micro-elektrolyse, anaërobe, aërobe en luchtflotatie om het afvalwater van farmaceutische tussenproducten zoals erytromycine en ciprofloxacine te behandelen. De COD-verwijderingssnelheid na behandeling met ijzer en koolstof was 20%, en het uiteindelijke effluent voldoet aan de nationale eersteklas norm van de "Integrated Wastewater Discharge Standard" (GB8978-1996).
Fenton's reagensverwerking
De combinatie van ferrozout en H₂O₂ wordt Fentons reagens genoemd en kan effectief de vuurvaste organische stoffen verwijderen die niet verwijderd kunnen worden met traditionele afvalwaterzuiveringstechnologie. Naarmate het onderzoek vorderde, werden ultraviolet licht (UV), oxalaat (C₂O₂-), enz. aan Fentons reagens toegevoegd, wat het oxidatievermogen aanzienlijk verbeterde. Met TiO₂ als katalysator en een 9W lagedrukkwiklamp als lichtbron werd het farmaceutische afvalwater behandeld met Fentons reagens. De ontkleuringsgraad bedroeg 100%, de COD-verwijderingsgraad 92,3% en de nitrobenzeenverbinding daalde van 8,05 mg/l naar 0,41 mg/l.
Oxidatie
De methode kan de biologische afbreekbaarheid van afvalwater verbeteren en heeft een hogere verwijderingsgraad van CZV. Zo werden drie soorten afvalwater met antibiotica, zoals Balcioglu, behandeld met ozonoxidatie. De resultaten toonden aan dat ozonisatie van afvalwater niet alleen de BZV5/CZV-verhouding verhoogde, maar ook dat de CZV-verwijderingsgraad boven de 75% lag.
Oxidatietechnologie
Ook bekend als geavanceerde oxidatietechnologie, brengt het de nieuwste onderzoeksresultaten samen van modern licht, elektriciteit, geluid, magnetisme, materialen en andere vergelijkbare disciplines, waaronder elektrochemische oxidatie, natte oxidatie, superkritische wateroxidatie, fotokatalytische oxidatie en ultrasone degradatie. Onder hen heeft ultraviolette fotokatalytische oxidatietechnologie de voordelen van nieuwigheid, hoge efficiëntie en geen selectiviteit voor afvalwater, en is het vooral geschikt voor de afbraak van onverzadigde koolwaterstoffen. Vergeleken met behandelingsmethoden zoals ultraviolette stralen, verwarming en druk, is ultrasone behandeling van organisch materiaal directer en vereist minder apparatuur. Als een nieuw type behandeling is er steeds meer aandacht aan besteed. Xiao Guangquan et al. [13] gebruikten een ultrasoon-aërobe biologische contactmethode om farmaceutisch afvalwater te behandelen. Ultrasone behandeling werd 60 s uitgevoerd en het vermogen was 200 W, en de totale COD-verwijderingssnelheid van het afvalwater was 96%.
Biochemische behandeling
Biochemische zuiveringstechnologie is een veelgebruikte technologie voor de behandeling van farmaceutisch afvalwater, waaronder de aerobe biologische methode, de anaerobe biologische methode en de gecombineerde aerobe-anaerobe methode.
Aerobische biologische behandeling
Omdat het grootste deel van het farmaceutische afvalwater bestaat uit hooggeconcentreerd organisch afvalwater, is het over het algemeen noodzakelijk om de stamoplossing te verdunnen tijdens aerobe biologische behandeling. Het energieverbruik is daarom hoog, het afvalwater kan biochemisch worden behandeld en het is moeilijk om het na biochemische behandeling direct aan de norm te lozen. Daarom is aerobe toepassing alleen nodig. Er zijn weinig behandelingen beschikbaar en een algemene voorbehandeling is vereist. Veelgebruikte aerobe biologische behandelingsmethoden zijn onder andere de actief-slibmethode, de diepe-putbeluchtingsmethode, de adsorptie-biodegradatiemethode (AB-methode), de contactoxidatiemethode, de sequencing batch-geactiveerde-slibmethode (SBR-methode), de circulerende actief-slibmethode, enz. (CASS-methode), enzovoort.
Diepe putbeluchtingsmethode
Diepteputbeluchting is een snel actief slibsysteem. De methode heeft een hoge zuurstofbenutting, een kleine vloeroppervlakte, een goed zuiveringseffect, lage investeringskosten, lage bedrijfskosten, geen slibophoping en minder slibproductie. Bovendien is de thermische isolatie goed en wordt de zuivering niet beïnvloed door klimatologische omstandigheden, wat de effectiviteit van winterse rioolwaterzuivering in noordelijke regio's kan garanderen. Nadat het hooggeconcentreerde organische afvalwater van de Northeast Pharmaceutical Factory biochemisch was behandeld in de diepe putbeluchtingstank, bereikte de COD-verwijderingsgraad 92,7%. Het verwerkingsrendement is zeer hoog, wat zeer gunstig is voor de volgende verwerking.
AB-methode
De AB-methode is een actiefslibmethode met een ultrahoge belasting. De verwijderingssnelheid van BZV5, CZV, SS, fosfor en ammoniakstikstof door het AB-proces is over het algemeen hoger dan die van conventionele actiefslibprocessen. De belangrijkste voordelen zijn de hoge belasting van de A-sectie, de sterke schokbestendigheid en het grote buffereffect op de pH-waarde en toxische stoffen. Het is met name geschikt voor de behandeling van rioolwater met een hoge concentratie en grote veranderingen in waterkwaliteit en -kwantiteit. De methode van Yang Junshi et al. maakt gebruik van de biologische methode voor de behandeling van antibioticumafvalwater met hydrolyse en verzuring (AB). Deze methode heeft een korte processtroom, bespaart energie en de behandelingskosten zijn lager dan de chemische flocculatie-biologische behandelingsmethode van vergelijkbaar afvalwater.
biologische contactoxidatie
Deze technologie combineert de voordelen van de actiefslibmethode en de biofilmmethode en biedt de voordelen van een hoge volumebelasting, een lage slibproductie, een hoge slagvastheid, een stabiele procesvoering en een gebruiksvriendelijk beheer. Veel projecten maken gebruik van een tweefasenmethode, gericht op het domesticeren van dominante stammen in verschillende fasen, het volledig benutten van het synergetische effect tussen verschillende microbiële populaties en het verbeteren van de biochemische effecten en schokbestendigheid. In de techniek worden anaerobe vergisting en verzuring vaak gebruikt als voorbehandelingsstap, en een contactoxidatieproces wordt gebruikt voor de behandeling van farmaceutisch afvalwater. De farmaceutische fabriek in Harbin North gebruikt een tweefasen-biologisch contactoxidatieproces (hydrolyse en verzuring) voor de behandeling van farmaceutisch afvalwater. De operationele resultaten tonen aan dat het behandelingseffect stabiel is en de procescombinatie redelijk is. Naarmate de procestechnologie zich geleidelijk ontwikkelt, worden de toepassingsgebieden ook uitgebreider.
SBR-methode
De SBR-methode heeft de voordelen van sterke schokbelastingsweerstand, hoge slibactiviteit, eenvoudige structuur, geen behoefte aan terugstroming, flexibele werking, kleine footprint, lage investering, stabiele werking, hoge substraatverwijderingssnelheid en goede denitrificatie en fosforverwijdering. . Fluctuerend afvalwater. Experimenten met de behandeling van farmaceutisch afvalwater door het SBR-proces tonen aan dat de beluchtingstijd een grote invloed heeft op het behandelingseffect van het proces; de instelling van anoxische secties, met name het herhaalde ontwerp van anaërobe en aerobe, kan het behandelingseffect aanzienlijk verbeteren; de SBR-verbeterde behandeling van PAC Het proces kan het verwijderingseffect van het systeem aanzienlijk verbeteren. De afgelopen jaren is het proces steeds perfecter geworden en wordt het veel gebruikt bij de behandeling van farmaceutisch afvalwater.
Anaërobe biologische behandeling
Momenteel is de behandeling van hooggeconcentreerd organisch afvalwater in binnen- en buitenland voornamelijk gebaseerd op anaërobe methoden. De CZV van het effluent is echter nog steeds relatief hoog na behandeling met een aparte anaërobe methode, en nabehandeling (zoals aerobe biologische behandeling) is over het algemeen vereist. Momenteel is het nog steeds noodzakelijk om de ontwikkeling en het ontwerp van hoogrenderende anaërobe reactoren te versterken en diepgaand onderzoek te doen naar de bedrijfsomstandigheden. De meest succesvolle toepassingen in de behandeling van farmaceutisch afvalwater zijn Upflow Anaerobic Sludge Bed (UASB), Anaerobic Composite Bed (UBF), Anaerobic Baffle Reactor (ABR), hydrolyse, enz.
UASB-wet
De UASB-reactor biedt de voordelen van een hoge anaerobe vergistingsefficiëntie, een eenvoudige structuur, een korte hydraulische verblijftijd en geen aparte slibretourleiding nodig. Wanneer UASB wordt gebruikt bij de behandeling van kanamycine, chloor, VC, SD, glucose en ander afvalwater uit de farmaceutische productie, is het SS-gehalte doorgaans niet te hoog om een COD-verwijderingspercentage van meer dan 85% tot 90% te garanderen. Het COD-verwijderingspercentage van de tweetraps UASB-reactor kan meer dan 90% bedragen.
UBF-methode
Koop Wenning et al. Er werd een vergelijkende test uitgevoerd met UASB en UBF. De resultaten tonen aan dat UBF de volgende eigenschappen heeft: een goede massaoverdracht en scheidingseffect, diverse biomassa en biologische soorten, een hoge verwerkingsefficiëntie en een sterke operationele stabiliteit. Zuurstofbioreactor.
Hydrolyse en verzuring
De hydrolysetank wordt een Hydrolyzed Upstream Sludge Bed (HUSB) genoemd en is een gemodificeerde UASB. Vergeleken met de full-proces anaërobe tank heeft de hydrolysetank de volgende voordelen: geen afdichting nodig, geen roeren, geen driefasenscheider, wat kosten verlaagt en onderhoud vergemakkelijkt; de tank kan macromoleculen en niet-biologisch afbreekbare organische stoffen in rioolwater afbreken tot kleine moleculen. De gemakkelijk biologisch afbreekbare organische stof verbetert de biologische afbreekbaarheid van het ruwe water; de reactie is snel, het tankvolume is klein, de kapitaalinvestering is laag en het slibvolume wordt verminderd. De laatste jaren wordt het hydrolyse-aërobe proces op grote schaal gebruikt bij de behandeling van farmaceutisch afvalwater. Zo gebruikt een biofarmaceutische fabriek hydrolytische verzuring-tweetraps biologische contactoxidatie om farmaceutisch afvalwater te behandelen. De werking is stabiel en de verwijdering van organische stoffen is opmerkelijk. De verwijderingspercentages van COD, BOD5 SS en SS waren respectievelijk 90,7%, 92,4% en 87,6%.
Anaëroob-aëroob gecombineerd zuiveringsproces
Omdat aerobe behandeling of anaerobe behandeling alleen niet aan de eisen kan voldoen, verbeteren gecombineerde processen zoals anaeroob-aeroob, hydrolytische verzuring-aerobe behandeling de biologische afbreekbaarheid, slagvastheid, investeringskosten en het behandelingseffect van afvalwater. Het wordt veel gebruikt in de ingenieurspraktijk vanwege de prestaties van één enkele verwerkingsmethode. Bijvoorbeeld, een farmaceutische fabriek gebruikt een anaeroob-aeroob proces om farmaceutisch afvalwater te behandelen, het BOD5-verwijderingspercentage is 98%, het COD-verwijderingspercentage is 95% en het behandelingseffect is stabiel. Micro-elektrolyse-anaerobe hydrolyse-verzuring-SBR-proces wordt gebruikt om chemisch-synthetisch farmaceutisch afvalwater te behandelen. De resultaten tonen aan dat de hele reeks processen een sterke slagvastheid heeft tegen veranderingen in de kwaliteit en kwantiteit van het afvalwater, en het COD-verwijderingspercentage kan 86% tot 92% bereiken, wat een ideale proceskeuze is voor de behandeling van farmaceutisch afvalwater. - Katalytische oxidatie - Contactoxidatieproces. Wanneer de COD van de influent circa 12.000 mg/l bedraagt, bedraagt de COD van het effluent minder dan 300 mg/l; het verwijderingspercentage van COD in het biologisch refractaire farmaceutische afvalwater dat met de biofilm-SBR-methode wordt behandeld, kan 87,5%~98,31% bedragen, wat veel hoger is dan dat van eenmalig gebruik. Behandelingseffect van de biofilmmethode en de SBR-methode.
Bovendien heeft de voortdurende ontwikkeling van membraantechnologie het onderzoek naar de toepassing van membraanbioreactoren (MBR) in de behandeling van farmaceutisch afvalwater geleidelijk uitgebreid. MBR combineert de kenmerken van membraanscheidingstechnologie en biologische zuivering en biedt de voordelen van een hoge volumebelasting, sterke slagvastheid, een kleine footprint en minder restslib. Het anaërobe membraanbioreactorproces werd gebruikt om het afvalwater van het farmaceutische intermediair zuurchloride te behandelen met een COD van 25.000 mg/l. De COD-verwijderingsgraad van het systeem blijft boven de 90%. Voor het eerst werd het vermogen van obligate bacteriën om specifieke organische stoffen af te breken benut. Extractieve membraanbioreactoren worden gebruikt voor de behandeling van industrieel afvalwater dat 3,4-dichlooraniline bevat. De HRT was 2 uur, de verwijderingsgraad bereikte 99% en het ideale zuiveringseffect werd bereikt. Ondanks het probleem van membraanvervuiling zal MBR, dankzij de voortdurende ontwikkeling van membraantechnologie, breder worden gebruikt in de farmaceutische afvalwaterbehandeling.
2. Behandelingsproces en selectie van farmaceutisch afvalwater
De waterkwaliteit van farmaceutisch afvalwater maakt het voor het meeste farmaceutische afvalwater onmogelijk om alleen biochemisch te worden behandeld. Daarom moet de nodige voorbehandeling vóór de biochemische behandeling worden uitgevoerd. Over het algemeen moet een regeltank worden geplaatst om de waterkwaliteit en pH-waarde aan te passen, en moet de fysisch-chemische of chemische methode worden gebruikt als voorbehandeling, afhankelijk van de actuele situatie, om SS, zoutgehalte en een deel van COD in het water te verlagen, de biologische remmende stoffen in het afvalwater te verminderen en de afbreekbaarheid van het afvalwater te verbeteren, om de daaropvolgende biochemische behandeling van het afvalwater te vergemakkelijken.
Het voorbehandelde afvalwater kan worden behandeld met anaërobe en aerobe processen, afhankelijk van de waterkwaliteit. Indien de effluenteisen hoog zijn, dient het aerobe zuiveringsproces na de aerobe zuivering te worden voortgezet. Bij de keuze van het specifieke proces moeten factoren zoals de aard van het afvalwater, het zuiveringseffect van het proces, de investering in infrastructuur en de werking en het onderhoud in overweging worden genomen om de technologie haalbaar en economisch verantwoord te maken. Het gehele procestraject is een gecombineerd proces van voorbehandeling, anaëroob en aeroob (nabehandeling). Het gecombineerde proces van hydrolyse, adsorptie, contactoxidatie en filtratie wordt gebruikt voor de behandeling van farmaceutisch afvalwater dat kunstmatige insuline bevat.
3. Recycling en benutting van nuttige stoffen in farmaceutisch afvalwater
Bevorder schone productie in de farmaceutische industrie, verbeter de benuttingsgraad van grondstoffen, de volledige terugwinning van tussenproducten en bijproducten, en verminder of elimineer vervuiling in het productieproces door technologische transformatie. Vanwege de specifieke kenmerken van sommige farmaceutische productieprocessen bevat afvalwater een grote hoeveelheid recyclebare materialen. Voor de behandeling van dergelijk farmaceutisch afvalwater is de eerste stap het versterken van de materiaalterugwinning en de volledige benutting. Voor farmaceutisch intermediair afvalwater met een ammoniumzoutgehalte van wel 5% tot 10% wordt een vaste afstrijkfolie gebruikt voor verdamping, concentratie en kristallisatie om (NH4)2SO4 en NH4NO3 met een massafractie van ongeveer 30% terug te winnen. Het afvalwater kan worden gebruikt als meststof of hergebruikt. De economische voordelen zijn duidelijk; een hightech farmaceutisch bedrijf gebruikt de purgingmethode om het productieafvalwater met een extreem hoog formaldehydegehalte te behandelen. Nadat het formaldehydegas is teruggewonnen, kan het worden verwerkt tot een formalinereagens of worden verbrand als warmtebron voor een ketel. Door de terugwinning van formaldehyde kan een duurzaam gebruik van hulpbronnen worden gerealiseerd en kunnen de investeringskosten van de zuiveringsinstallatie binnen 4 tot 5 jaar worden terugverdiend, waardoor milieu- en economische voordelen worden gecombineerd. De samenstelling van algemeen farmaceutisch afvalwater is echter complex, moeilijk te recyclen, het terugwinningsproces is complex en de kosten hoog. Geavanceerde en efficiënte, uitgebreide rioolwaterzuiveringstechnologie is daarom de sleutel tot een volledige oplossing van het rioolprobleem.
4 Conclusie
Er zijn veel rapporten verschenen over de behandeling van farmaceutisch afvalwater. Door de diversiteit aan grondstoffen en processen in de farmaceutische industrie loopt de kwaliteit van het afvalwater echter sterk uiteen. Daarom bestaat er geen volwassen en uniforme behandelingsmethode voor farmaceutisch afvalwater. De te kiezen procesroute hangt af van de aard van het afvalwater. Afhankelijk van de kenmerken van het afvalwater is voorbehandeling over het algemeen vereist om de biologische afbreekbaarheid ervan te verbeteren, eerst verontreinigende stoffen te verwijderen en vervolgens te combineren met biochemische behandeling. Momenteel is de ontwikkeling van een economisch en effectief samengesteld waterzuiveringsapparaat een urgent probleem dat moet worden opgelost.
FabriekChina ChemicalAnionische PAM-polyacrylamide-kationische polymeervlokmiddel, chitosan, chitosanpoeder, drinkwaterbehandeling, waterontkleuringsmiddel, dadmac, diallyldimethylammoniumchloride, dicyaandiamide, dcda, ontschuimer, antischuimmiddel, pac, polyaluminiumchloride, polyaluminium, polyelektrolyt, pam, polyacrylamide, polydadmac, pdadmac, polyamine, We leveren niet alleen de hoogste kwaliteit aan onze klanten, maar nog belangrijker is onze beste service en de concurrerende prijs.
ODM-fabriek China PAM, anionisch polyacrylamide, HPAM, PHPA. Ons bedrijf werkt volgens het principe van "integriteit, samenwerking, mensgericht en win-win". We hopen een vriendschappelijke relatie op te bouwen met zakenlui van over de hele wereld.
Overgenomen uit Baidu.
Plaatsingstijd: 15-08-2022