제약 산업 폐수에는 주로 항생제 생산 폐수 및 합성 약물 생산 폐수가 포함됩니다. 제약 산업 폐수에는 주로 항생제 생산 폐수, 합성 약물 생산 폐수, 중국 특허 생산 폐수, 물 세척 및 다양한 준비 과정에서 폐수를 세척하는 네 가지 범주가 포함됩니다. 폐수는 복잡한 조성, 높은 유기농 함량, 높은 독성, 깊은 색, 높은 소금 함량, 특히 열악한 생화학 적 특성 및 간헐적 배출을 특징으로합니다. 치료하기 어려운 산업 폐수입니다. 우리 나라의 제약 산업이 발전함에 따라 제약 폐수는 점차 중요한 오염원 중 하나가되었습니다.
1. 제약 폐수의 처리 방법
제약 폐수의 처리 방법은 다음과 같이 요약 될 수 있습니다 : 물리 화학 처리, 화학적 처리, 생화학 적 치료 및 다양한 방법의 조합 처리, 각각의 처리 방법에는 고유 한 장점과 단점이 있습니다.
물리적 및 화학적 처리
제약 폐수의 수질 특성에 따르면, 물리 화학적 처리는 생화학 적 치료를위한 전처리 또는 치료 후 과정으로 사용되어야합니다. 현재 사용되는 물리적 및 화학적 처리 방법에는 주로 응고, 공기 부양, 흡착, 암모니아 스트리핑, 전기 분해, 이온 교환 및 막 분리가 포함됩니다.
응고
이 기술은 국내외에서 널리 사용되는 수처리 방법입니다. 전통 중국 의약 폐수에서 알루미늄 황산염 및 다색 설페이트와 같은 의료 폐수의 전처리 및 치료에 널리 사용됩니다. 효율적인 응고 처리의 핵심은 우수한 성능을 가진 응고제의 올바른 선택 및 추가입니다. 최근 몇 년 동안, 응고제의 발달 방향은 저 분자에서 고 분자 중합체로, 단일 성분에서 복합 기능화로 바뀌었다 [3]. Liu Minghua et al. [4]는 pH 6.5의 pH 및 고효율 복합 응집제 F-1을 갖는 300 mg/L의 응집량 용량으로 폐기물 액체의 COD, SS 및 색소를 처리 하였다. 제거율은 각각 69.7%, 96.4%및 87.5%였다.
공기 부유
공기 부양은 일반적으로 폭기 공기 부양, 용해 된 공기 부양, 화학 공기 부양 및 전해 공기 부유와 같은 다양한 형태를 포함합니다. Xinchang Pharmaceutical Factory는 CAF Vortex Air Flotation Device를 사용하여 제약 폐수를 전처리합니다. COD의 평균 제거율은 적합한 화학 물질에서 약 25%입니다.
흡착 방법
일반적으로 사용되는 흡착제는 활성탄, 활성화 된 석탄, humic 산, 흡착 수지 등입니다. Wuhan Jianmin Pharmaceutical Factory는 석탄 애쉬 흡착 - 2 차 유산소 생물학적 처리 공정을 사용하여 폐수를 치료합니다. 결과는 흡착 전처리의 COD 제거 속도가 41.1%이고 BOD5/COD 비율이 향상되었음을 보여 주었다.
막 분리
막 기술에는 유용한 재료를 회수하고 전반적인 유기 배출을 줄이기 위해 역 삼투, 나노 여과 및 섬유 막이 포함됩니다. 이 기술의 주요 특징은 간단한 장비, 편리한 운영, 위상 변화 및 화학적 변화, 높은 가공 효율 및 에너지 절약입니다. Juanna et al. 시나노 마이신 폐수를 분리하기 위해 나노 여과막을 사용했습니다. 폐수에서 미생물에 대한 린코 마이신의 억제 효과가 감소되고 시나마이신이 회복 된 것으로 밝혀졌다.
전기 분해
이 방법은 고효율, 간단한 작동 등의 장점을 가지고 있으며 전해질 탈색 효과가 좋습니다. Li Ying [8]은 리보플라빈 상청액에서 전해 전처리를 수행했으며, COD, SS 및 Chroma의 제거 속도는 각각 71%, 83%및 67%에 도달했습니다.
화학 처리
화학적 방법이 사용되면 특정 시약의 과도한 사용은 수역의 2 차 오염을 유발할 수 있습니다. 따라서, 관련 실험적 연구 작업은 설계 전에 수행해야합니다. 화학적 방법은 철-탄소 방법, 화학 산화 환원 방법 (Fenton Reagent, H2O2, O3), 깊은 산화 기술 등이 포함됩니다.
철 탄소 방법
산업 운영은 제약 폐수의 전처리 단계로 Fe-C를 사용하면 폐수의 생분해 성을 크게 향상시킬 수 있음을 보여줍니다. Lou Maoxing은 철-마이크로-전자 분해-아나 에르비 종-에어로-에어 부유 결합 처리를 사용하여 에리스로 마이신 및 시프로플록사신과 같은 제약 중간체의 폐수를 치료합니다. 철 및 탄소 처리 후 대구 제거 속도는 20%였다. %및 최종 폐수는“통합 폐수 배출 표준”(GB8978-1996)의 전국 일류 표준을 준수합니다.
펜턴의 시약 처리
철 염과 H2O2의 조합을 펜턴의 시약이라고하며, 이는 전통적인 폐수 처리 기술로 제거 할 수없는 내화성 유기물을 효과적으로 제거 할 수 있습니다. 연구의 심화로, 자외선 (UV), 옥살 레이트 (C2O42-) 등이 펜턴의 시약에 도입되어 산화 능력을 크게 향상시켰다. TIO2를 촉매 및 9W 저압 수은 램프를 광원으로 사용하여, 제약 폐수는 펜턴의 시약으로 처리되었고, 탈색 속도는 100%, COD 제거 속도는 92.3%였고, 니트로 벤젠 화합물은 8.05Mg/L에서 감소했습니다. 0.41 mg/L.
산화
이 방법은 폐수의 생분해 성을 향상시킬 수 있으며 COD의 제거율이 향상됩니다. 예를 들어, Balcioglu와 같은 3 개의 항생제 폐기물은 오존 산화로 치료되었습니다. 결과는 폐수의 오존 화가 BOD5/COD 비율을 증가시킬뿐만 아니라 COD 제거 속도도 75%이상임을 보여 주었다.
산화 기술
고급 산화 기술로도 알려진이 기술은 전기 화학 산화, 습식 산화, 초 임계 물 산화, 광촉매 산화 및 초음파 분해를 포함한 현대 조명, 전기, 소리, 자기, 재료 및 기타 유사한 분야의 최신 연구 결과를 함께 제공합니다. 그 중에서도 자외선 광촉매 산화 기술은 참신, 고효율 및 폐수에 대한 선택성의 장점을 가지고 있으며, 특히 불포화 탄화수소의 분해에 적합합니다. 자외선, 가열 및 압력과 같은 처리 방법과 비교하여 유기물의 초음파 처리는 더 직접적이며 장비가 적습니다. 새로운 유형의 치료로서 점점 더 많은 관심을 기울였습니다. Xiao Guangquan et al. [13]은 제약 폐수를 치료하기 위해 초음파 에어로 성 생물학적 접촉 방법을 사용했다. 초음파 처리는 60 초 동안 수행되었고 전력은 200W였으며, 폐수의 총 대구 제거 속도는 96%였다.
생화학 적 치료
생화학 적 치료 기술은 호기성 생물학적 방법, 혐기성 생물학적 방법 및 에어로빅-아나 에로픽 결합 방법을 포함하여 널리 사용되는 제약 폐수 처리 기술입니다.
호기성 생물학적 치료
제약 폐수의 대부분은 높은 농도 유기 폐수이기 때문에 일반적으로 호기성 생물학적 처리 동안 스톡 용액을 희석해야합니다. 따라서, 전력 소비는 크고, 폐수는 생화학 적으로 처리 될 수 있으며, 생화학 적 처리 후 표준까지 직접 배출하기가 어렵다. 따라서 호기성 사용 만 사용합니다. 사용 가능한 치료법은 거의 없으며 일반적인 전처리가 필요합니다. 일반적으로 사용되는 호기성 생물학적 처리 방법에는 활성 슬러지 방법, 깊은 우물 통기 방법, 흡착 생분해 방법 (AB 방법), 접촉 산화 방법, 시퀀싱 배치 배치 활성화 슬러지 방법 (SBR), 순환 활성 슬러지 방법 등이 포함됩니다. (Cass Method) 등.
깊은 우물 통기 방법
Deep Well Bereration은 고속 활성화 슬러지 시스템입니다. 이 방법은 높은 산소 이용률, 작은 바닥 공간, 우수한 처리 효과, 낮은 투자, 낮은 운영 비용, 슬러지 벌킹 및 슬러지 생산량이 적습니다. 또한, 열 절연 효과가 좋으며, 치료는 기후 조건의 영향을받지 않아 북부 지역에서 겨울 하수 처리의 영향을 보장 할 수 있습니다. 북동부 제약 공장의 높은 농도 유기 폐수가 깊은 우물 통기 탱크에 의해 생화학 적으로 치료 된 후, 대구 제거 속도는 92.7%에 도달했습니다. 처리 효율이 매우 높으며 이는 다음 처리에 매우 유리하다는 것을 알 수 있습니다. 결정적인 역할을 수행하십시오.
AB 방법
AB 방법은 초고로드 활성화 슬러지 방법입니다. AB 공정에 의한 BOD5, COD, SS, 인 및 암모니아 질소의 제거 속도는 일반적으로 종래의 활성화 된 슬러지 공정의 것보다 높다. 탁월한 장점은 A 섹션의 높은 하중, 강한 방지 하중 용량 및 pH 값 및 독성 물질에 대한 큰 완충 효과입니다. 특히 수질 및 수량의 큰 변화로 하수를 처리하는 데 특히 적합합니다. Yang Junshi et al. 가수 분해 산성화 -AB 생물학적 방법을 사용하여 항생제 폐수를 처리하는 항생제 폐수를 처리하며, 이는 짧은 공정 흐름, 에너지 절약 및 처리 비용이 유사한 폐수의 화학 응집 생물학적 처리 방법보다 낮습니다.
생물학적 접촉 산화
이 기술은 활성 슬러지 방법과 바이오 필름 방법의 장점을 결합하며 대량 부하, 낮은 슬러지 생산, 강한 충격 저항, 안정적인 공정 운영 및 편리한 관리의 장점이 있습니다. 많은 프로젝트는 다른 단계에서 지배적 인 균주를 길들이고, 다른 미생물 집단 사이의 상승 효과에 대한 완전한 놀이를 제공하고, 생화학 적 효과와 충격 저항을 개선하기위한 2 단계 방법을 채택합니다. 공학에서, 혐기성 소화 및 산성화는 종종 전처리 단계로 사용되며, 접촉 산화 공정은 제약 폐수를 치료하는 데 사용됩니다. Harbin North Pharmaceutical Factory는 제약 폐수를 치료하기 위해 가수 분해 산성 2 단계 생물학적 접촉 산화 공정을 채택합니다. 작동 결과는 처리 효과가 안정적이고 공정 조합이 합리적임을 보여줍니다. 프로세스 기술의 점진적인 성숙함으로 인해 응용 프로그램 필드도 더 광범위합니다.
SBR 방법
SBR 방법은 강한 충격 부하 저항, 높은 슬러지 활동, 간단한 구조, 역류, 유연한 작동, 작은 발자국, 낮은 투자, 안정적인 작동, 높은 기판 제거 속도 및 우수한 탈질 및 인 제거의 장점을 갖습니다. . 변동 폐수. SBR 공정에 의한 제약 폐수의 치료에 대한 실험은 폭기 시간이 공정의 처리 효과에 큰 영향을 미친다는 것을 보여준다. 무산소 섹션의 설정, 특히 혐기성 및 호기성의 반복 된 설계는 치료 효과를 크게 향상시킬 수 있습니다. PAC의 SBR 강화 프로세스는 시스템의 제거 효과를 크게 향상시킬 수 있습니다. 최근 몇 년 동안,이 과정은 점점 더 완벽 해졌으며 제약 폐수 처리에 널리 사용됩니다.
혐기성 생물학적 치료
현재, 국내 및 해외에서 고고가 유기 폐수의 치료는 주로 혐기성 방법에 기초하지만, 유출 COD는 별도의 혐기성 방법으로 치료 한 후에도 여전히 상대적으로 높으며, 치료 후 (예 : 호기성 생물학적 치료)는 일반적으로 필요합니다. 현재 고효율 혐기성 원자로의 개발과 설계를 강화하고 운영 조건에 대한 심층적 인 연구를 강화해야합니다. 제약 폐수 처리에서 가장 성공적인 응용은 USB (Upflow anaerrobic sludge bed), 혐기성 복합 침대 (UBF), 혐기성 배플 반응기 (ABR), 가수 분해 등입니다.
UASB 법
UASB 반응기는 높은 혐기성 소화 효율, 간단한 구조, 짧은 유압 유지 시간 및 별도의 슬러지 리턴 장치가 필요하지 않다는 장점이 있습니다. UASB가 카나마이신, 클로린, VC, SD, 포도당 및 기타 제약 생산 폐수의 처리에 사용될 때, SS 함량은 일반적으로 COD 제거 속도가 85% 내지 90% 이상인지 확인하기에는 일반적으로 너무 높지 않다. 2 단계 시리즈 UASB의 대구 제거율은 90%이상에 도달 할 수 있습니다.
UBF 방법
Wenning et al. UASB 및 UBF에 대한 비교 테스트를 수행 하였다. 결과는 UBF가 우수한 질량 전달 및 분리 효과, 다양한 바이오 매스 및 생물학적 종, 높은 가공 효율 및 강한 작동 안정성의 특성을 가지고 있음을 보여줍니다. 산소 생물 반응기.
가수 분해 및 산성화
가수 분해 탱크를 가수 분해 된 상류 슬러지 베드 (HUSB)라고하며 변형 된 UASB입니다. 전체 프로세스 혐기성 탱크와 비교할 때, 가수 분해 탱크는 다음과 같은 장점을 갖습니다. 밀봉 필요 없음, 교반, 3 상 분리기가 없어 비용을 줄이고 유지 보수를 용이하게합니다. 하수의 거대 분자 및 비 생분해성 유기 물질을 소분자로 분해 할 수 있습니다. 쉽게 생분해 성 유기물은 원수의 생분해 성을 향상시킵니다. 반응은 빠르고, 탱크 볼륨은 작고, 자본 건설 투자는 작으며 슬러지 부피가 줄어 듭니다. 최근 몇 년 동안, 가수 분해-에어로 성 공정은 제약 폐수의 처리에 널리 사용되어왔다. 예를 들어, 바이오 제약 공장은 가수 분해성 산성 2 단계 생물학적 접촉 산화 공정을 사용하여 제약 폐수를 처리합니다. 작동은 안정적이며 유기물 제거 효과는 현저합니다. COD, BOD5 SS 및 SS의 제거율은 각각 90.7%, 92.4%및 87.6%였다.
혐기성 에로픽 결합 처리 과정
호기성 처리 또는 혐기성 처리만으로는 요구 사항을 충족시킬 수 없기 때문에 혐기성 에어로 성, 가수 분해성 산성화 에어로 치료와 같은 결합 된 공정은 폐수의 생분해 성, 충격 저항, 투자 비용 및 치료 효과를 향상시킵니다. 단일 처리 방법의 성능으로 인해 엔지니어링 실무에 널리 사용됩니다. 예를 들어, 제약 공장은 혐기성 에어로 성 프로세스를 사용하여 제약 폐수를 치료하고, BOD5 제거 속도는 98%, COD 제거율은 95%이며, 처리 효과는 안정적입니다. 미세 전자 분해-아나 에로성 가수 분해 --산화 -SBR 공정은 화학 합성 제약 폐수를 치료하는데 사용된다. 결과는 전체 일련의 공정이 폐수 품질 및 수량의 변화에 강한 충격 저항성을 가지고 있으며, COD 제거 속도는 86%에서 92%에 도달 할 수 있으며, 이는 제약 폐수 처리를위한 이상적인 프로세스 선택입니다. - 촉매 산화 - 접촉 산화 공정. 유입수의 대구가 약 12,000 mg/L 일 때, 폐수의 대구는 300 mg/L 미만이다; 바이오 필름 -SBR 방법에 의해 처리 된 생물학적 내화성 제약 폐수에서 COD의 제거 속도는 87.5%~ 98.31%에 도달 할 수 있으며, 이는 바이오 필름 방법 및 SBR 방법의 단일 사용 치료 효과보다 훨씬 높다.
또한, 막 기술의 지속적인 개발로, 제약 폐수 처리에서 막 생물 반응기 (MBR)의 적용 연구가 점차 심화되었다. MBR은 막 분리 기술과 생물학적 처리의 특성을 결합하며 대량 부하, 강한 충격 저항, 작은 발자국 및 잔류 슬러지의 장점이 있습니다. 혐기성 막 생물 반응기 공정을 사용하여 제약 중간산 클로라이드 폐수를 25,000 mg/L의 COD로 처리 하였다. 시스템의 대구 제거율은 90%이상으로 유지됩니다. 처음으로, 특정 유기물을 저하시키는 박테리아의 능력이 사용되었습니다. 추출 막 생물 반응기는 3,4- 디클로로 아닐린을 함유 한 산업 폐수를 처리하는 데 사용됩니다. HRT는 2 시간이고, 제거율은 99%에 도달했으며, 이상적인 치료 효과가 얻어졌다. 막을 멤브레인 기술의 지속적인 개발로 막 멤브레인 오염 문제에도 불구하고 MBR은 제약 폐수 처리 분야에서 더 널리 사용될 것입니다.
2. 제약 폐수의 처리 과정 및 선택
제약 폐수의 수질 특성으로 인해 대부분의 제약 폐수는 생화학 적 치료만으로는 불가능하므로 생화학 적 치료 전에 필요한 전처리를 수행해야합니다. 일반적으로, 조절 탱크는 수질 및 pH 값을 조정하기 위해 설정해야하며, 물리 화학적 또는 화학적 방법은 실제 상황에 따라 전처리 공정으로 사용되어 물의 SS, 염분 및 COD의 일부를 줄이고 폐수의 생물학적 억제 물질을 줄이며 폐수의 분해성을 향상시켜야합니다. 폐수의 후속 생화학 적 처리를 용이하게합니다.
전처리 폐수는 수질 특성에 따라 혐기성 및 호기성 공정으로 처리 할 수 있습니다. 유출 요건이 높으면 호기성 처리 과정 후에 호기성 처리 과정이 계속되어야합니다. 특정 프로세스의 선택은 폐수의 특성, 프로세스의 처리 효과, 인프라 투자 및 기술을 실현 가능하고 경제적으로 만들기위한 운영 및 유지 보수와 같은 요소를 종합적으로 고려해야합니다. 전체 공정 경로는 전처리-아나 에로 빙 에어로 빅-(치료 후)의 결합 된 과정이다. 가수 분해 흡착-접촉 산화-여과의 결합 된 공정은 인공 인슐린을 함유하는 포괄적 인 제약 폐수를 치료하는 데 사용된다.
3. 제약 폐수에서 유용한 물질의 재활용 및 활용
제약 산업에서 깨끗한 생산을 촉진하고, 원자재의 활용률, 중간 제품 및 부산물의 포괄적 인 회복 속도를 개선하며, 기술 전환을 통해 생산 공정의 오염을 줄이거 나 제거합니다. 일부 제약 생산 공정의 특이성으로 인해 폐수에는 많은 양의 재활용 가능한 재료가 포함되어 있습니다. 이러한 제약 폐수의 치료를 위해 첫 번째 단계는 재료 회복과 포괄적 인 활용을 강화하는 것입니다. 암모늄 염 함량이 5%내지 10%인 제약 중간 폐수의 경우, 고정 와이퍼 필름은 증발, 농도 및 결정화에 사용되어 (NH4) 2SO4 및 NH4NO3이 약 30%입니다. 비료 또는 재사용으로 사용하십시오. 경제적 이익은 분명합니다. 첨단 제약 회사는 정화 방법을 사용하여 생산 폐수를 매우 높은 포름 알데히드 함량으로 처리합니다. 포름 알데히드 가스가 회수 된 후, 포르말린 시약으로 제조되거나 보일러 열원으로 연소 될 수있다. 포름 알데히드의 회복을 통해 자원의 지속 가능한 활용을 실현할 수 있으며, 치료 스테이션의 투자 비용은 4-5 년 이내에 회수 될 수 있으며 환경 혜택과 경제적 이점의 통일을 실현했습니다. 그러나 일반 제약 폐수의 구성은 복잡하고 재활용이 어렵고 회복 과정이 복잡하며 비용이 높습니다. 따라서 고급 및 효율적인 포괄적 인 하수 처리 기술이 하수 문제를 완전히 해결하는 열쇠입니다.
4 결론
제약 폐수의 치료에 대한 많은보고가있었습니다. 그러나 제약 산업의 다양한 원료와 공정으로 인해 폐수 품질이 크게 다릅니다. 따라서 제약 폐수에 대한 성숙하고 통합 된 치료 방법은 없습니다. 선택할 프로세스 경로는 폐수에 따라 다릅니다. 자연. 폐수의 특성에 따르면, 전처리는 일반적으로 폐수의 생분해 성을 개선하고, 처음에는 오염 물질을 제거한 다음 생화학 적 치료와 결합하기 위해 필요합니다. 현재, 경제적이고 효과적인 복합 수처리 장치의 개발은 해결해야 할 긴급한 문제입니다.
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