Mevcut durum: İlaç endüstrisi ağırlıklı olarak kimyasal sentez ilaçları, biyolojik ilaçlar ve geleneksel Çin tıbbı ilaçlarına odaklanmaktadır ve üretim, çeşitli ürünler, karmaşık süreçler ve farklı üretim ölçekleri özelliklerine sahiptir.
İlaç üretim süreçlerinden kaynaklanan atık su, yüksek kirletici madde konsantrasyonu, karmaşık bileşenler, düşük biyolojik bozunabilirlik ve yüksek biyolojik toksisite özelliklerine sahiptir.
İlaç üretiminde kimyasal sentez ve fermantasyon atık suları, ilaç endüstrisi kirliliği kontrolünde zorlu ve kilit bir noktadır.
Kimyasal sentez atık suyu, ilaç üretimi sırasında deşarj edilen önemli bir kirleticidir [2].
İlaç atık suları kabaca dört kategoriye ayrılabilir [3], yani üretim sürecindeki atık sıvı ve ana sıvı;
Geri kazanım sürecindeki artık sıvılar arasında çözücü, ön koşul sıvısı, yan ürün vb. bulunur.
Soğutma suyu gibi yardımcı proses drenajı.
Ekipman ve zemin temizleme atık suyu;
Evsel atık su.
İlaç ara ürün atık sularının arıtılması için teknoloji
Yüksek KOİ, yüksek azot, yüksek fosfor, yüksek tuz içeriği, koyu renk, karmaşık bileşim ve zayıf biyolojik bozunabilirlik gibi farmasötik ara atık sularının özellikleri göz önüne alındığında, yaygın olarak kullanılan arıtma yöntemleri fizikokimyasal arıtma ve biyokimyasal arıtma süreçlerini içermektedir [6].
Atıksu kalitesinin farklı türlerine göre fizikokimyasal süreç ve biyolojik sürecin birleşimi gibi bir dizi yöntem de uygulanacaktır [7].
Resim
1. Fiziksel ve kimyasal arıtma teknolojisi
Şu anda, ilaç üretim atık sularının başlıca fiziksel ve kimyasal arıtma yöntemleri şunlardır: gaz flotasyon yöntemi, pıhtılaşma çökeltme yöntemi, adsorpsiyon yöntemi, ters ozmoz yöntemi, yakma yöntemi ve ileri oksidasyon prosesi [8].
Ek olarak, farmasötik ara ürün atık sularının arıtılmasında, azot ve fosforun giderilmesi için FE-C mikro-elektroliz ve MAP çöktürme yöntemleri gibi elektroliz ve kimyasal çöktürme yöntemleri de yaygın olarak kullanılmaktadır.
1.1 Pıhtılaşma ve çökelme yöntemi
Pıhtılaşma süreci, suda bulunan askıda kalan parçacıkların ve koloidal parçacıkların kimyasal maddeler eklenerek kararsız bir duruma dönüştürülmesi ve daha sonra kolayca ayrılabilen topaklar veya topaklar halinde bir araya getirilmesi işlemidir.
Şu anda bu teknoloji genellikle farmasötik atık suların ön arıtımında, ara arıtımında ve ileri arıtımında kullanılmaktadır [10].
Pıhtılaştırma ve çöktürme teknolojisi, olgun teknoloji, basit ekipman, istikrarlı çalışma ve kolay bakım gibi avantajlara sahiptir.
Ancak, bu teknolojinin uygulanması sürecinde büyük miktarda kimyasal çamur oluşacak ve bu da atık suyun pH değerinin düşük olmasına ve tuz içeriğinin nispeten yüksek olmasına yol açacaktır.
Ayrıca, pıhtılaşma ve çökelme teknolojisi, atık sudaki çözünmüş kirleticileri etkili bir şekilde gideremez; aynı şekilde atık sudaki zehirli ve zararlı eser miktardaki kirleticileri de tamamen ortadan kaldıramaz.
1.2 Kimyasal çöktürme yöntemi
Kimyasal çöktürme yöntemi, çözünebilir kimyasal maddeler ile atık sudaki kirleticiler arasında kimyasal reaksiyon sonucu çözünmeyen tuzlar, hidroksitler veya kompleks bileşikler oluşturarak atık sudaki kirleticileri gidermeye yönelik kimyasal bir yöntemdir.
İlaç üretim atık suları genellikle yüksek konsantrasyonda amonyak azotu, fosfat ve sülfat iyonları vb. içerir. Bu tür atık sular için, sonraki biyokimyasal arıtma sürecinin normal çalışmasını sağlamak amacıyla, fiziksel ve kimyasal ön arıtma için genellikle kimyasal çöktürme yöntemi kullanılır.
Geleneksel bir su arıtma teknolojisi olan kimyasal çöktürme, genellikle atık suyu yumuşatmak için kullanılır.
İlaç ara ürünlerinin üretim sürecinde yüksek saflıkta kimyasal hammaddelerin kullanılması nedeniyle, atık su genellikle yüksek konsantrasyonda amonyak azotu, fosfor ve diğer kirleticiler içermektedir. Magnezyum amonyum fosfat kimyasal çöktürme yöntemi kullanılarak bu iki kirletici aynı anda etkili bir şekilde giderilebilir ve oluşan magnezyum amonyum fosfat tuzu çökeltisi geri dönüştürülebilir.
Magnezyum amonyum fosfat kimyasal çöktürme yöntemi, struvit yöntemi olarak da bilinir.
İlaç ara maddesi üretim sürecinde, bazı atölyelerde sıklıkla büyük miktarda sülfürik asit kullanılır ve bu atık suyun pH değeri düşük olabilir. Atık suyun pH değerini iyileştirmek ve aynı zamanda bazı sülfat iyonlarını gidermek için, kalsiyum oksit (CaO) ekleme yöntemi sıklıkla kullanılır; bu yönteme kireçle kimyasal çöktürme yöntemiyle kükürt giderme denir.
1.3 adsorpsiyon
Atıksudaki kirleticilerin adsorpsiyon yöntemiyle giderilmesi prensibi, atıksudaki belirli veya çeşitli kirleticilerin gözenekli katı malzemeler kullanılarak adsorbe edilmesi ve böylece atıksudaki kirleticilerin giderilmesi veya geri dönüştürülmesi anlamına gelir.
Yaygın olarak kullanılan adsorbanlar arasında uçucu kül, cüruf, aktif karbon ve adsorpsiyon reçinesi bulunur; bunların arasında aktif karbon daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
1.4 hava yüzdürme
Hava flotasyon yöntemi, atıksudaki kirleticilere yapışmayı sağlamak için yüksek oranda dağılmış küçük kabarcıkların taşıyıcı olarak kullanıldığı bir atıksu arıtma işlemidir. Kirleticilere yapışan küçük kabarcıkların yoğunluğu sudan daha düşük olduğu ve yukarı doğru yüzdüğü için katı-sıvı veya sıvı-sıvı ayrımı gerçekleştirilir.
Hava flotasyonunun biçimleri arasında çözünmüş hava flotasyonu, havalandırılmış hava flotasyonu, elektroliz hava flotasyonu ve kimyasal hava flotasyonu vb. bulunur [18], bunlardan kimyasal hava flotasyonu, yüksek askıdaki madde içeriğine sahip atık suların arıtılması için uygundur.
Hava flotasyon yöntemi düşük yatırım, basit işlem, kolay bakım ve düşük enerji tüketimi gibi avantajlara sahip olsa da, atık sudaki çözünmüş kirleticileri etkili bir şekilde gideremez.
1.5 elektroliz
Elektrolitik işlem, uygulanan akımın rolü kullanılarak bir dizi kimyasal reaksiyon oluşturur, atık sudaki zararlı kirleticileri dönüştürür ve uzaklaştırır. Elektrolitik işlemin reaksiyon prensibi, elektrolit çözeltisinde elektrot malzemesi ve elektrot arasındaki reaksiyon yoluyla gerçekleşir; bu reaksiyon sonucunda yeni ekolojik oksijen ve hidrojen [H] üretilir ve REDOX reaksiyonu ile atık su kirleticileri uzaklaştırılır.
Elektroliz yöntemi, atık su arıtımında yüksek verimliliğe ve basit bir işleme sahiptir. Aynı zamanda, elektroliz yöntemi atık sudaki renkli maddeleri etkili bir şekilde giderebilir ve atık suyun biyolojik olarak parçalanabilirliğini etkili bir şekilde artırabilir.
Resim
2. Gelişmiş oksidasyon teknolojisi
Yeni bir su arıtma teknolojisi olan ileri oksidasyon teknolojisi, kirleticilerin yüksek verimlilikte parçalanması, daha kapsamlı parçalanması ve oksidasyonu ile ikincil kirliliğe yol açmaması gibi birçok avantaja sahiptir.
Gelişmiş oksidasyon teknolojisi, diğer adıyla derin oksidasyon teknolojisi, dirençli organik kirleticileri parçalamak için oksitleyici, ışık, elektrik, ses, manyetik alan ve katalizör kullanarak yüksek derecede aktif serbest radikaller (örneğin ·OH) üreten fiziksel ve kimyasal bir arıtma teknolojisidir.
İlaç endüstrisi atık sularının arıtılması alanında, ileri oksidasyon teknolojisi yoğun araştırmaların ve ilginin odağı haline gelmiştir.
Gelişmiş oksidasyon teknolojisi esas olarak elektrokimyasal oksidasyon, kimyasal oksidasyon, ultrasonik oksidasyon, ıslak katalitik oksidasyon, fotokatalitik oksidasyon, kompozit katalitik oksidasyon, süperkritik su oksidasyonu ve gelişmiş oksidasyon kombinasyon teknolojisini içerir.
Kimyasal oksidasyon yöntemi, atıksudaki organik kirleticileri gidermek amacıyla, kimyasal maddelerin kendilerini veya belirli koşullar altında güçlü oksidasyon yoluyla oksitlemeyi içeren bir yöntemdir. Bu yöntemler arasında ozon oksidasyonu, Fenton oksidasyonu ve ıslak katalitik oksidasyon yöntemi yer almaktadır.
2.1 Fenton oksidasyon süreci
Fenton oksidasyon yöntemi, günümüzde yaygın olarak kullanılan gelişmiş bir oksidasyon yöntemidir. Bu yöntem, H2O2 ilavesi koşulu altında güçlü oksidasyonla ·OH üretmek için katalizör olarak demir tuzu (Fe2+ veya Fe3+) kullanır; bu sayede organik kirleticilerle seçicilik olmaksızın oksidasyon reaksiyonuna girerek kirleticilerin bozunmasını ve mineralizasyonunu sağlar.
Bu yöntemin hızlı reaksiyon hızı, ikincil kirliliğe yol açmaması ve güçlü oksidasyon gibi birçok avantajı vardır. Fenton oksidasyon yöntemi, kimyasal oksidasyon sürecindeki seçici olmayan oksidasyon reaksiyonu nedeniyle ve atık suyun toksisitesini ve diğer özelliklerini azaltabildiği için farmasötik atık su arıtımında yaygın olarak kullanılmaktadır.
2.2 Elektrokimyasal oksidasyon yöntemi
Elektrokimyasal oksidasyon yöntemi, elektrot malzemeleri kullanarak süperoksit serbest radikali ·O2 ve hidroksil serbest radikali ·OH üretmeyi amaçlar; bu radikallerin her ikisi de yüksek oksidasyon aktivitesine sahiptir ve atık sudaki organik maddeleri oksitleyerek kirleticilerin giderilmesi amacına ulaşılmasını sağlar.
Ancak bu yöntemin yüksek enerji tüketimi ve yüksek maliyet gibi özellikleri vardır.
2.3 Fotokatalitik oksidasyon
Fotokatalitik oksidasyon, atıksudaki indirgeyici kirleticilerin çoğunun katalitik oksidasyonunu gerçekleştirmek ve böylece kirleticileri giderme amacına ulaşmak için katalitik malzemeleri (TiO2, SrO2, WO3, SnO2, vb.) katalitik taşıyıcılar olarak kullanan, su arıtma teknolojisinde nispeten etkili bir arıtma teknolojisidir.
İlaç atık sularında bulunan bileşiklerin çoğu asidik gruplara sahip polar maddeler veya alkali gruplara sahip polar maddeler olduğundan, bu maddeler ışık tarafından doğrudan veya dolaylı olarak parçalanabilir.
2.4 Süperkritik su oksidasyonu
Süperkritik su oksidasyonu (SCWO), suyu ortam olarak kullanan ve süperkritik haldeki suyun özel özelliklerinden faydalanarak reaksiyon hızını artıran ve organik maddenin tamamen oksidasyonunu gerçekleştiren bir su arıtma teknolojisidir.
2.5 Gelişmiş oksidasyon kombine teknolojisi
Her gelişmiş oksidasyon teknolojisinin kendine özgü sınırlamaları vardır; atık su arıtımının verimliliğini artırmak için, bir dizi gelişmiş oksidasyon teknolojisi bir araya getirilerek, gelişmiş oksidasyon teknolojilerinin kombinasyonu oluşturulur veya tek bir gelişmiş oksidasyon teknolojisi diğer teknolojilerle birleştirilerek yeni bir teknoloji oluşturulur. Bu sayede oksidasyon yeteneği ve arıtma etkisi iyileştirilir ve daha büyük ölçekli ilaç atık sularının arıtılmasında su kalitesi değişiklikleri karşılanır.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, ultrasonik fotokataliz, aktif karbon fotokataliz, mikrodalga fotokataliz ve fotokataliz vb. Şu anda en yaygın olarak incelenen ozon kombinasyon teknolojileri şunlardır [36]:
Ozonla aktive edilmiş karbon prosesi, O3-H2O2 ve UV-O3, zorlu atık suların arıtılmasında ve mühendislik uygulamalarındaki etkileri açısından daha büyük bir geliştirme potansiyeline sahiptir.
Yaygın olarak kullanılan Fenton kombinasyon süreçleri arasında mikro-elektroliz Fenton yöntemi, demir tozu H2O2 yöntemi, fotokimyasal Fenton yöntemi (güneş Fenton yöntemi, UV-Fenton yöntemi vb.) yer almaktadır, ancak elektriksel Fenton yöntemi en yaygın olarak kullanılmaktadır.
Resim
3. Biyokimyasal arıtma teknolojisi
Biyokimyasal arıtma teknolojisi, atık su arıtımında kullanılan temel teknolojidir; mikroorganizmaların büyümesi, metabolizması, üremesi ve diğer süreçler yoluyla atık sudaki organik maddeleri parçalayarak, kendi ihtiyaç duydukları enerjiyi elde ederler ve organik maddeyi uzaklaştırma amacına ulaşırlar.
3.1 Anaerobik biyolojik arıtma teknolojisi
Anaerobik biyolojik arıtma teknolojisi, moleküler oksijenin bulunmadığı bir ortamda, anaerobik bakterilerin metabolizmasını kullanarak, hidrolitik asitlendirme, hidrojen üretimi, asetik asit ve metan üretimi gibi süreçler yoluyla, büyük moleküllü ve parçalanması zor organik maddeleri CH4, CO2, H2O ve küçük moleküllü organik maddelere dönüştürür.
Sentetik ilaç atık suları genellikle aerobik bakteriler tarafından doğrudan parçalanamayan ve kullanılamayan çok sayıda döngüsel dirençli organik madde içerir; bu nedenle mevcut anaerobik arıtma teknolojisi, yurt içinde ve yurt dışında ilaç atık sularının arıtılması alanında ana yöntem haline gelmiştir [43].
Anaerobik biyolojik arıtma teknolojisinin birçok avantajı vardır: anaerobik reaktörün çalışma sürecinde havalandırmaya gerek yoktur, enerji tüketimi düşüktür;
Anaerobik giriş suyundaki organik yük genellikle yüksektir.
Düşük besin ihtiyacı;
Anaerobik reaktörün çamur verimi düşüktür ve çamur kolayca susuzlaşır.
Anaerobik süreçte üretilen metan, enerji olarak geri dönüştürülebilir.
Ancak, anaerobik arıtımdan elde edilen atık su standartlara uygun şekilde deşarj edilemez ve diğer işlemlerle birleştirilerek daha fazla arıtılması gerekir. Bununla birlikte, anaerobik biyolojik arıtma teknolojisi pH değeri, sıcaklık ve diğer faktörlere karşı hassastır. Eğer dalgalanma büyük olursa, anaerobik reaksiyon doğrudan etkilenir ve atık su kalitesi de etkilenir.
3.2 Aerobik biyolojik arıtma teknolojisi
Aerobik biyolojik arıtma teknolojisi, bozunmuş organik maddeleri uzaklaştırmak için aerobik bakterilerin oksidatif ayrışma ve özümseme sentezini kullanan bir biyolojik arıtma teknolojisidir. Aerobik organizmaların büyümesi ve metabolizması sırasında çok sayıda üreme gerçekleşir ve bu da yeni aktif çamur üretir. Fazla aktif çamur, artık çamur şeklinde deşarj edilir ve atık su aynı zamanda arıtılır.

MIT – IVY Kimya Endüstrisi ile4 fabrika19 yıl boyunca， boyalarOrta seviyes & ilaç ara maddeleri &ince ve özel kimyasallar .TEL (WhatsApp): 008613805212761 Athena