Situación actual: a industria farmacéutica céntrase principalmente en produtos farmacéuticos de síntese química, produtos farmacéuticos biolóxicos e produtos farmacéuticos da medicina tradicional chinesa, e a produción ten as características dunha variedade de produtos, procesos complexos e diferentes escalas de produción.
As augas residuais producidas polos procesos farmacéuticos presentan as características dunha alta concentración de contaminantes, compoñentes complexos, baixa biodegradabilidade e alta toxicidade biolóxica.
As augas residuais da produción farmacéutica de síntese química e fermentación son a dificultade e o punto clave no control da contaminación da industria farmacéutica.
As augas residuais de síntese química son un dos principais contaminantes vertidos durante a produción farmacéutica [2].
As augas residuais farmacéuticas pódense dividir aproximadamente en catro categorías [3], é dicir, líquido residual e líquido nai no proceso de produción;
O líquido residual na recuperación inclúe o solvente, o líquido previo, o subproduto, etc.
Drenaxe de procesos auxiliares, como auga de refrixeración, etc.
Equipamento e augas residuais de limpeza do solo;
Augas residuais domésticas.
Tecnoloxía para o tratamento de augas residuais intermedias farmacéuticas
Dadas as características das augas residuais intermedias farmacéuticas, como a alta COD, o alto contido de nitróxeno, o alto contido de fósforo, o alto contido de sal, a croma profunda, a composición complexa e a baixa biodegradabilidade, os métodos de tratamento máis empregados inclúen o tratamento fisicoquímico e o proceso de tratamento bioquímico [6].
Segundo os diferentes tipos de calidade das augas residuais, aplicarase tamén unha serie de métodos como a combinación de procesos fisicoquímicos e procesos biolóxicos [7].
A imaxe
1. Tecnoloxía de tratamento físico e químico
Na actualidade, os principais métodos de tratamento físico e químico para as augas residuais da produción farmacéutica inclúen: o método de flotación por gas, o método de coagulación-sedimentación, o método de adsorción, o método de osmose inversa, o método de incineración e o proceso de oxidación avanzada [8].
Ademais, os métodos de electrólise e precipitación química, como a microelectrólise FE-C e os métodos de precipitación MAP para a eliminación de nitróxeno e fósforo, tamén se empregan habitualmente no tratamento de augas residuais intermedias farmacéuticas.
1.1 Método de coagulación e sedimentación
O proceso de coagulación é un proceso no que as partículas en suspensión e as partículas coloidais na auga se transforman nun estado inestable mediante a adición de axentes químicos e logo se agregan en flóculos ou flocos que son fáciles de separar.
Na actualidade, esta tecnoloxía úsase habitualmente no pretratamento, tratamento intermedio e tratamento avanzado de augas residuais farmacéuticas [10].
A tecnoloxía de coagulación e sedimentación ten as vantaxes dunha tecnoloxía madura, equipos sinxelos, funcionamento estable e mantemento cómodo.
Non obstante, no proceso de aplicación desta tecnoloxía producirase unha gran cantidade de lodos químicos, o que levará a un pH baixo do efluente e a un contido de sal relativamente alto nas augas residuais.
Ademais, a tecnoloxía de coagulación e sedimentación non pode eliminar eficazmente os contaminantes disoltos nas augas residuais, nin tampouco pode eliminar completamente os contaminantes residuais tóxicos e nocivos presentes nas augas residuais.
1.2 Método de precipitación química
O método de precipitación química é un método químico para eliminar contaminantes das augas residuais mediante a reacción química entre axentes químicos solubles e contaminantes presentes nas augas residuais para formar sales insolubles, hidróxidos ou compostos complexos.
As augas residuais intermedias farmacéuticas adoitan conter unha alta concentración de nitróxeno amoníaco, ións de fosfato e sulfato, etc. Para este tipo de augas residuais, o método de precipitación química úsase a miúdo para o pretratamento físico e químico para garantir o funcionamento normal do proceso de tratamento bioquímico posterior.
Como tecnoloxía tradicional de tratamento de augas, a precipitación química úsase a miúdo para abrandar as augas residuais.
Debido ao uso de materias primas químicas de alta pureza no proceso de produción de augas residuais intermedias farmacéuticas, as augas residuais adoitan conter unha alta concentración de nitróxeno amoníaco e fósforo e outros contaminantes. O método de precipitación química de fosfato de amonio e magnesio pode eliminar eficazmente os dous contaminantes ao mesmo tempo e a precipitación de sal de fosfato de amonio e magnesio xerada pode reciclarse.
O método de precipitación química con fosfato de amonio e magnesio tamén se coñece como método da estruvita.
No proceso de produción de produtos farmacéuticos intermedios, nalgúns talleres adoita empregarse unha gran cantidade de ácido sulfúrico, e o pH desta parte das augas residuais pode ser baixo. Para mellorar o valor do pH das augas residuais e eliminar algúns ións sulfato ao mesmo tempo, adoita empregarse o método de engadir CaO, que se denomina método de precipitación química de desulfuración de cal viva.
1.3 adsorción
O principio da eliminación de contaminantes nas augas residuais mediante o método de adsorción refírese ao uso de materiais sólidos porosos para adsorber certos ou diversos contaminantes nas augas residuais, de xeito que os contaminantes presentes poidan ser eliminados ou reciclados.
Entre os adsorbentes máis empregados inclúense as cinzas volantes, a escoria, o carbón activado e as resinas de adsorción, entre os que se emprega máis habitualmente o carbón activado.
1.4 flotación de aire
O método de flotación por aire é un proceso de tratamento de augas residuais no que se empregan pequenas burbullas altamente dispersas como portadores para producir adhesión aos contaminantes nas augas residuais. Debido a que a densidade das pequenas burbullas que se adhiren aos contaminantes é menor que a da auga e flotan cara arriba, realízase a separación sólido-líquido ou líquido-líquido.
As formas de flotación por aire inclúen a flotación por aire disolto, a flotación por aire aireado, a flotación por aire por electrólise e a flotación química por aire, etc. [18], entre as cales a flotación química por aire é axeitada para o tratamento de augas residuais con alto contido de materia en suspensión.
O método de flotación por aire ten as vantaxes dun baixo investimento, un proceso sinxelo, un mantemento cómodo e un baixo consumo de enerxía, pero non pode eliminar eficazmente os contaminantes disoltos nas augas residuais.
1,5 electrólise
O proceso electrolítico emprega a corrente impresa para producir unha serie de reaccións químicas que transforman os contaminantes nocivos das augas residuais e os eliminan. O principio de reacción do proceso electrolítico que se produce nunha solución electrolítica é que, a través da reacción entre o material do eléctrodo e o eléctrodo, xeran novo osíxeno e hidróxeno [H2], e os contaminantes das augas residuais mediante a reacción REDOX eliminan os contaminantes.
O método de electrólise ten unha alta eficiencia e un funcionamento sinxelo no tratamento de augas residuais. Ao mesmo tempo, o método de electrólise pode eliminar eficazmente as substancias coloreadas das augas residuais e mellorar eficazmente a biodegradabilidade destas.
A imaxe
2. Tecnoloxía avanzada de oxidación
A tecnoloxía de oxidación avanzada, como nova tecnoloxía de tratamento de augas, ten moitas vantaxes, como unha alta eficiencia de degradación de contaminantes, unha degradación e oxidación máis completas dos contaminantes e a ausencia de contaminación secundaria.
A tecnoloxía de oxidación avanzada, tamén coñecida como tecnoloxía de oxidación profunda, é unha tecnoloxía de tratamento físico e químico que emprega oxidantes, luz, electricidade, son, magnetismo e catalizadores para xerar radicais libres altamente activos (como ·OH) para degradar contaminantes orgánicos refractarios.
No campo do tratamento de augas residuais farmacéuticas, a tecnoloxía avanzada de oxidación converteuse no foco de ampla investigación e atención.
A tecnoloxía de oxidación avanzada inclúe principalmente oxidación electroquímica, oxidación química, oxidación ultrasónica, oxidación catalítica húmida, oxidación fotocatalítica, oxidación catalítica composta, oxidación con auga supercrítica e tecnoloxía combinada de oxidación avanzada.
O método de oxidación química consiste en empregar axentes químicos por si mesmos ou, baixo certas condicións, con forte oxidación para oxidar os contaminantes orgánicos das augas residuais co fin de eliminar contaminantes. Os métodos de oxidación química inclúen a oxidación por ozono, o método de oxidación de Fenton e o método de oxidación catalítica húmida.
2.1 Proceso de oxidación de Fenton
O método de oxidación de Fenton é un tipo de método de oxidación avanzado que se emprega amplamente na actualidade. Este método emprega sal férrico (Fe2+ ou Fe3+) como catalizador para producir ·OH con forte oxidación baixo a condición de engadir H2O2, que pode ter unha reacción de oxidación con contaminantes orgánicos sen selectividade para lograr a degradación e mineralización dos contaminantes.
Este método ten moitas vantaxes, como a rápida velocidade de reacción, a ausencia de contaminación secundaria e a forte oxidación, etc. O método de oxidación de Fenton úsase habitualmente no tratamento de augas residuais farmacéuticas debido á reacción de oxidación non selectiva no proceso de oxidación química e o método pode reducir a toxicidade das augas residuais e outras características.
2.2 Método de oxidación electroquímica
O método de oxidación electroquímica consiste en usar materiais de eléctrodos para producir radicais libres de superóxido ·O2 e radicais libres de hidroxilo ·OH, ambos con alta actividade oxidante, capaces de oxidar a materia orgánica das augas residuais e, a continuación, de eliminar contaminantes.
Non obstante, este método ten as características dun alto consumo de enerxía e un custo elevado.
2.3 Oxidación fotocatalítica
A oxidación fotocatalítica é unha tecnoloxía de tratamento relativamente eficiente na tecnoloxía de tratamento de augas, que utiliza materiais catalíticos (como TiO2, SrO2, WO3, SnO2, etc.) como portadores catalíticos para levar a cabo a oxidación catalítica da maioría dos contaminantes redutores nas augas residuais, co fin de lograr o propósito de eliminar contaminantes.
Dado que a maioría dos compostos contidos nas augas residuais farmacéuticas son substancias polares con grupos ácidos ou substancias polares con grupos alcalinos, ditas substancias poden degradarse directa ou indirectamente pola luz.
2.4 Oxidación supercrítica da auga
A oxidación supercrítica con auga (SCWO, polas súas siglas en inglés) é un tipo de tecnoloxía de tratamento de auga que utiliza a auga como medio e as súas características especiais no estado supercrítico para mellorar a velocidade de reacción e conseguir a oxidación completa da materia orgánica.
2.5 Tecnoloxía combinada de oxidación avanzada
Todas as tecnoloxías de oxidación avanzadas teñen as súas propias limitacións. Para mellorar a eficiencia do tratamento de augas residuais, agrúpanse unha serie de tecnoloxías de oxidación avanzadas, que forman a combinación das tecnoloxías de oxidación avanzadas ou unha única tecnoloxía de oxidación avanzada combinada con outras tecnoloxías para crear novas tecnoloxías que melloren a capacidade de oxidación e o efecto do tratamento, así como para adaptarse aos cambios na calidade da auga no tratamento de augas residuais farmacéuticas de maior nivel.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, fotocatálise ultrasónica, fotocatálise con carbón activado, fotocatálise e fotocatálise por microondas, etc. Na actualidade, as tecnoloxías de combinación de ozono máis estudadas son [36]:
O proceso de carbón activado con ozono, O3-H2O2 e UV-O3, a partir do efecto de tratamento de augas residuais refractarias e aplicacións de enxeñaría, O3-H2O2 e UV-O3 teñen un maior potencial de desenvolvemento.
O proceso de combinación común de Fenton inclúe o método de Fenton por microelectrólise, o método de H2O2 con limaduras de ferro e o método de Fenton fotoquímico (como o método de Fenton solar, o método de Fenton UV-Fenton, etc.), pero o método de Fenton eléctrico é o máis utilizado.
A imaxe
3. Tecnoloxía de tratamento bioquímico
A tecnoloxía de tratamento bioquímico é a principal tecnoloxía no tratamento de augas residuais, que mediante o crecemento microbiano, o metabolismo, a reprodución e outros procesos descompón a materia orgánica presente nas augas residuais, obtén a enerxía necesaria e consegue o propósito de eliminar a materia orgánica.
3.1 Tecnoloxía de tratamento biolóxico anaerobio
A tecnoloxía de tratamento biolóxico anaeróbico consiste en ausencia dun ambiente de osíxeno molecular, empregando o metabolismo de bacterias anaeróbicas, mediante o proceso de acidificación hidrolítica, produción de hidróxeno, ácido acético e metano, entre outros procesos, converter macromoléculas que degradan a materia orgánica en CH4, CO2, H2O e materia orgánica de pequenos moleculares.
As augas residuais farmacéuticas sintéticas adoitan conter unha gran cantidade de substancias orgánicas refractarias cíclicas, que non poden ser degradadas nin utilizadas directamente polas bacterias aeróbicas, polo que a tecnoloxía actual de tratamento anaeróbico converteuse no principal medio no campo do tratamento de augas residuais farmacéuticas no país e no estranxeiro [43].
A tecnoloxía de tratamento biolóxico anaerobio ten moitas vantaxes: o proceso de funcionamento do reactor anaerobio non precisa aireación e o consumo de enerxía é baixo;
A carga orgánica da auga influente anaeróbica é xeralmente alta.
Baixos requisitos de nutrientes;
O rendemento de lodos do reactor anaeróbico é baixo e os lodos son fáciles de deshidratar.
O metano producido no proceso anaeróbico pódese reciclar como enerxía.
Non obstante, o efluente anaeróbico non se pode descargar ata o nivel estándar e precisa ser tratado adicionalmente combinándoo con outros procesos. Non obstante, a tecnoloxía de tratamento biolóxico anaeróbico é sensible ao valor do pH, á temperatura e a outros factores. Se a flutuación é grande, a reacción anaeróbica verase afectada directamente e, polo tanto, a calidade do efluente verase afectada.
3.2 Tecnoloxía de tratamento biolóxico aeróbico
A tecnoloxía de tratamento biolóxico aeróbico é unha tecnoloxía de tratamento biolóxico que emprega a descomposición oxidativa e a síntese de asimilación de bacterias aeróbicas para eliminar a materia orgánica degradada. Durante o crecemento e o metabolismo dos organismos aeróbicos, levarase a cabo un gran número de reproducións, o que xerará novos lodos activados. O exceso de lodos activados descargarase en forma de lodos residuais e as augas residuais purificaranse ao mesmo tempo.

Industria química do MIT-IVY con4 fábricasdurante 19 anos， colorantesIntermedios & intermediarios farmacéuticos &produtos químicos finos e especiais .TEL. (WhatsApp): 008613805212761 Atenea