제약 산업 폐수는 주로 항생제 생산 폐수와 합성 의약품 생산 폐수를 포함합니다. 제약 산업 폐수는 주로 항생제 생산 폐수, 합성 의약품 생산 폐수, 중약 생산 폐수, 세척수, 그리고 다양한 제조 공정에서 발생하는 세척 폐수의 네 가지 범주로 구성됩니다. 폐수는 복잡한 성분, 높은 유기물 함량, 높은 독성, 짙은 색, 높은 염분 함량, 특히 생화학적 특성이 낮고 간헐적으로 배출되는 특징을 보입니다. 이는 처리가 어려운 산업 폐수입니다. 우리나라 제약 산업의 발전과 함께 제약 폐수는 점차 중요한 오염원 중 하나가 되었습니다.
1. 제약폐수 처리방법
제약폐수 처리방법은 물리적 화학적 처리, 화학적 처리, 생화학적 처리 및 다양한 방법을 조합한 처리로 요약할 수 있으며, 각 처리방법은 고유한 장단점을 가지고 있습니다.
물리적 및 화학적 처리
제약 폐수의 수질 특성에 따라, 생화학적 처리의 전처리 또는 후처리 공정으로 물리화학적 처리가 필요합니다. 현재 사용되는 물리화학적 처리 방법에는 응집, 공기 부상, 흡착, 암모니아 탈기, 전기분해, 이온교환, 막분리 등이 있습니다.
응고
이 기술은 국내외에서 널리 사용되는 수처리 방법으로, 전통 중의학 폐수에 함유된 황산알루미늄, 폴리황산제일철 등 의료폐수의 전처리 및 후처리에 널리 사용되고 있다. 효율적인 응집 처리의 핵심은 성능이 우수한 응집제의 올바른 선택과 첨가이다. 최근 응집제의 개발 방향은 저분자에서 고분자 폴리머로, 단일성분에서 복합기능화로 변화하고 있다[3]. 류밍화 등[4]은 고효율 복합 응집제 F-1을 사용하여 pH 6.5, 응집제 투여량 300mg/L의 폐액의 COD, SS, 색도를 처리하였다. 제거율은 각각 69.7%, 96.4%, 87.5%였다.
공기 부상
공기 부상은 일반적으로 폭기 공기 부상, 용존 공기 부상, 화학 공기 부상, 전해 공기 부상 등 다양한 형태를 포함합니다. 신창 제약 공장에서는 CAF 와류 공기 부상 장치를 사용하여 제약 폐수를 전처리합니다. 적절한 화학 약품을 사용할 경우 COD의 평균 제거율은 약 25%입니다.
흡착법
일반적으로 사용되는 흡착제로는 활성탄, 활성탄, 부식산, 흡착 수지 등이 있습니다. 우한 젠민 제약 공장은 석탄재 흡착-2차 호기성 생물학적 처리 공정을 사용하여 폐수를 처리합니다. 그 결과, 흡착 전처리의 COD 제거율은 41.1%였고, BOD₃/COD 비율이 향상되었습니다.
막 분리
멤브레인 기술에는 역삼투, 나노여과, 섬유 멤브레인 등이 있으며, 이를 통해 유용 물질을 회수하고 전반적인 유기물 배출량을 줄일 수 있습니다. 이 기술의 주요 특징은 간단한 장비, 편리한 작동, 상변화 및 화학 변화 없음, 높은 처리 효율, 그리고 에너지 절감입니다. Juanna 등은 나노여과 멤브레인을 사용하여 신나마이신 폐수를 분리했습니다. 그 결과, 폐수 내 미생물에 대한 린코마이신의 저해 효과가 감소하고 신나마이신이 회수되는 것으로 나타났습니다.
전기분해
본 방법은 효율이 높고 조작이 간단하며, 전해 탈색 효과가 우수하다는 장점이 있다. Li Ying [8]은 리보플라빈 상층액에 전해 전처리를 수행하였으며, COD, SS 및 chroma의 제거율은 각각 71%, 83% 및 67%에 도달하였다.
화학 처리
화학적 방법을 사용할 경우, 특정 시약의 과도한 사용은 수역의 2차 오염을 유발할 가능성이 높습니다. 따라서 설계 전에 관련 실험 연구를 수행해야 합니다. 화학적 방법에는 철-탄소법, 화학적 산화환원법(펜톤 시약, H₂O₂, O₃), 심층 산화 기술 등이 있습니다.
철탄소법
산업 운영을 통해 제약 폐수의 전처리 단계로 Fe-C를 사용하면 방류수의 생분해성을 크게 향상시킬 수 있음을 보여줍니다. 루마오싱(Lou Maoxing)은 에리스로마이신과 시프로플록사신과 같은 제약 중간체 폐수를 처리하기 위해 철-미세전해-혐기성-호기성-공기부상 복합 처리를 사용합니다. 철과 탄소 처리 후 COD 제거율은 20%였으며, 최종 방류수는 국가 1급 기준인 "통합 폐수 배출 기준"(GB8978-1996)을 충족합니다.
펜톤 시약 처리
제1철염과 과산화수소(H₂O₂)의 조합을 펜톤 시약이라고 하며, 기존 폐수 처리 기술로는 제거할 수 없는 난치성 유기물을 효과적으로 제거할 수 있습니다. 연구가 심화됨에 따라 자외선(UV), 옥살산(C₂O₄₂-) 등을 펜톤 시약에 도입하여 산화력을 크게 향상시켰습니다. TiO₂를 촉매로, 9W 저압 수은 램프를 광원으로 사용하여 제약 폐수를 펜톤 시약으로 처리한 결과, 탈색률은 100%, COD 제거율은 92.3%, 니트로벤젠 화합물은 8.05mg/L에서 0.41mg/L로 감소했습니다.
산화
이 방법은 폐수의 생분해성을 향상시키고 COD 제거율을 더욱 높일 수 있습니다. 예를 들어, Balcioglu와 같은 항생제 폐수 세 가지를 오존 산화 처리했습니다. 그 결과, 폐수의 오존 처리는 BOD5/COD 비율을 증가시켰을 뿐만 아니라 COD 제거율도 75% 이상으로 향상되었습니다.
산화 기술
영어: 고급 산화 기술로도 알려져 있으며, 전기화학적 산화, 습식 산화, 초임계수 산화, 광촉매 산화 및 초음파 분해를 포함한 현대 빛, 전기, 소리, 자기, 재료 및 기타 유사한 분야의 최신 연구 결과를 모았습니다.그 중 자외선 광촉매 산화 기술은 참신하고 효율이 높으며 폐수에 대한 선택성이 없으며 특히 불포화 탄화수소의 분해에 적합합니다.자외선, 가열 및 압력과 같은 처리 방법과 비교하여 유기물의 초음파 처리는 더 직접적이고 장비가 덜 필요합니다.새로운 유형의 처리로서 점점 더 많은 관심이 주어졌습니다.Xiao Guangquan 등[13]은 초음파-호기성 생물학적 접촉 방법을 사용하여 제약 폐수를 처리했습니다.초음파 처리는 60초 동안 수행되었으며 전력은 200W였으며 폐수의 총 COD 제거율은 96%였습니다.
생화학적 치료
생화학적 처리 기술은 호기성 생물학적 방법, 혐기성 생물학적 방법, 호기성-혐기성 복합 방법을 포함한 널리 사용되는 제약 폐수 처리 기술입니다.
호기성 생물학적 처리
대부분의 제약 폐수는 고농도 유기성 폐수이기 때문에 일반적으로 호기성 생물학적 처리 시 원액을 희석해야 합니다. 따라서 전력 소비량이 많고, 폐수를 생화학적으로 처리할 수 있지만, 생화학 처리 후 기준치까지 직접 방류하기 어렵습니다. 따라서 호기성 처리만 사용합니다. 처리 방법이 많지 않아 일반적인 전처리가 필요합니다. 일반적으로 사용되는 호기성 생물학적 처리 방법으로는 활성 오니법, 심정 폭기법, 흡착 생분해법(AB법), 접촉 산화법, 순차적 회분식 활성 오니법(SBR법), 순환 활성 오니법(CASS법) 등이 있습니다.
심층 우물 폭기 방법
심정폭기(Deep Well Aeration)는 고속 활성 슬러지 처리 시스템입니다. 이 방식은 산소 이용률이 높고, 설치 면적이 작으며, 처리 효과가 우수하고, 투자비와 운영비가 저렴하며, 슬러지 벌킹이 발생하지 않고 슬러지 발생량도 적습니다. 또한, 단열 효과가 우수하고 기후 조건에 영향을 받지 않아 북부 지역의 겨울철 하수 처리 효과를 보장할 수 있습니다. 동북제약공장의 고농도 유기성 폐수를 심정폭기조에서 생화학적으로 처리한 결과, COD 제거율이 92.7%에 도달했습니다. 이는 처리 효율이 매우 높아 후속 처리에 매우 중요한 역할을 한다는 것을 보여줍니다.
AB 방식
AB법은 초고부하 활성오니 처리법으로, BOD5, COD, SS, 인, 암모니아성 질소의 제거율은 기존 활성오니 처리법보다 일반적으로 높습니다. AB법의 뛰어난 장점은 A구간의 높은 부하, 강력한 충격 부하 용량, 그리고 pH 값과 유해 물질에 대한 큰 완충 효과입니다. 특히 고농도 및 수질과 수량 변화가 큰 하수 처리에 적합합니다. 양쥔시(Yang Junshi) 등의 방법은 가수분해 산성화-AB 생물학적 방법을 사용하여 항생제 폐수를 처리하는데, 공정 유량이 짧고 에너지가 절약되며, 유사한 폐수의 화학적 응집-생물학적 처리법보다 처리 비용이 낮습니다.
생물학적 접촉 산화
이 기술은 활성 오니법과 바이오필름법의 장점을 결합하여 높은 부하량, 낮은 오니 생성량, 강력한 내충격성, 안정적인 공정 운영 및 편리한 관리라는 장점을 가지고 있습니다. 많은 프로젝트에서 2단계 공정을 채택하여 각 단계에서 우점 균주를 순화하고, 다양한 미생물 군집 간의 시너지 효과를 최대한 활용하며, 생화학적 효과와 내충격성을 향상시키고자 합니다. 엔지니어링 분야에서는 혐기성 소화와 산성화가 전처리 단계로 자주 사용되며, 접촉 산화 공정은 제약 폐수 처리에 사용됩니다. 하얼빈 북제약공장은 가수분해 산성화-2단계 생물학적 접촉 산화 공정을 채택하여 제약 폐수를 처리하고 있습니다. 운영 결과는 처리 효과가 안정적이고 공정 조합이 합리적임을 보여줍니다. 공정 기술이 점차 성숙됨에 따라 응용 분야 또한 더욱 광범위해지고 있습니다.
SBR 방식
SBR 공법은 충격 하중에 대한 저항성이 강하고, 슬러지 활성도가 높으며, 구조가 간단하고, 역류가 필요 없으며, 운영이 유연하고, 설치 면적이 작으며, 투자비가 적고, 운영이 안정적이며, 기질 제거율이 높고, 탈질 및 인 제거가 양호하다는 장점이 있습니다. 변동성 있는 폐수. SBR 공법을 이용한 제약 폐수 처리 실험 결과, 폭기 시간이 공정의 처리 효과에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 무산소 구역 설정, 특히 혐기 및 호기 구역의 반복 설계는 처리 효과를 크게 향상시킬 수 있습니다. SBR 강화 처리는 PAC 시스템의 제거 효과를 크게 향상시킬 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 이 공법은 점점 더 완벽해졌으며 제약 폐수 처리에 널리 사용되고 있습니다.
혐기성 생물학적 처리
현재 국내외 고농도 유기성 폐수 처리는 주로 혐기성 처리법을 기반으로 하고 있지만, 별도의 혐기성 처리법 처리 후에도 유출수의 COD가 비교적 높아 후처리(예: 호기성 생물학적 처리)가 일반적으로 요구됩니다. 현재 고효율 혐기성 반응기의 개발 및 설계, 그리고 운전 조건에 대한 심층적인 연구가 여전히 필요합니다. 제약 폐수 처리 분야에서 가장 성공적인 적용 사례로는 상향류 혐기성 슬러지층(UASB), 혐기성 복합층(UBF), 혐기성 배플 반응기(ABR), 가수분해 등이 있습니다.
UASB법
UASB 반응기는 높은 혐기성 소화 효율, 간단한 구조, 짧은 수리학적 체류 시간, 그리고 별도의 슬러지 회수 장치가 필요 없다는 장점이 있습니다. UASB를 카나마이신, 클로린, VC, SD, 포도당 및 기타 제약 생산 폐수 처리에 사용할 경우, 일반적으로 SS 함량이 지나치게 높지 않아 COD 제거율을 85%~90% 이상으로 유지할 수 있습니다. 2단 직렬 UASB의 COD 제거율은 90% 이상에 도달할 수 있습니다.
UBF 방법
Wenning et al.의 연구를 참고하십시오. UASB와 UBF에 대한 비교 시험을 수행했습니다. 그 결과, UBF는 우수한 물질 전달 및 분리 효과, 다양한 바이오매스 및 생물 종, 높은 처리 효율, 그리고 뛰어난 운전 안정성이라는 특징을 가지고 있음을 보여주었습니다. 산소 생물반응기.
가수분해 및 산성화
가수분해조는 가수분해 상류 슬러지층(HUSB)이라고 하며, UASB를 개량한 것입니다. 전공정 혐기성조와 비교하여 가수분해조는 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다. 밀봉, 교반, 3상 분리기가 필요 없어 비용이 절감되고 유지 보수가 용이합니다. 하수 내 거대 분자 및 생분해되지 않는 유기물을 저분자로 분해할 수 있습니다. 생분해가 쉬운 유기물은 원수의 생분해성을 향상시킵니다. 반응 속도가 빠르고, 탱크 용량이 작으며, 자본 건설 투자가 적고, 슬러지 용량이 감소합니다. 최근 가수분해-호기성 공정은 제약 폐수 처리에 널리 사용되고 있습니다. 예를 들어, 바이오 제약 공장에서는 가수분해 산성화-2단계 생물학적 접촉 산화 공정을 사용하여 제약 폐수를 처리합니다. 운전이 안정적이고 유기물 제거 효과가 뛰어납니다. COD, BOD5 SS 및 SS의 제거율은 각각 90.7%, 92.4% 및 87.6%였다.
혐기성-호기성 복합 처리 공정
호기성 처리 또는 혐기성 처리만으로는 요구 사항을 충족할 수 없기 때문에 혐기성-호기성, 가수분해 산성화-호기성 처리와 같은 복합 공정이 폐수의 생분해성, 충격 저항성, 투자 비용 및 처리 효과를 개선합니다. 단일 처리 방법의 성능으로 인해 엔지니어링 실무에서 널리 사용됩니다. 예를 들어 제약 공장에서 혐기성-호기성 공정을 사용하여 제약 폐수를 처리하면 BOD5 제거율이 98%, COD 제거율이 95%이며 처리 효과가 안정적입니다. 미세 전기 분해-혐기성 가수분해-산성화-SBR 공정은 화학적 합성 제약 폐수를 처리하는 데 사용됩니다. 결과는 전체 시리즈 공정이 폐수의 질과 양의 변화에 강한 충격 저항성을 가지고 있으며 COD 제거율이 86%~92%에 도달할 수 있음을 보여주며 이는 제약 폐수 처리를 위한 이상적인 공정 선택입니다. – 촉매 산화 – 접촉 산화 공정. 유입수의 COD가 약 12,000mg/L일 때, 유출수의 COD는 300mg/L 이하이며, 바이오필름-SBR법으로 처리한 생물학적 내성 약제폐수의 COD 제거율은 87.5%~98.31%에 도달할 수 있으며, 이는 바이오필름법과 SBR법의 단일 처리 효과보다 훨씬 높습니다.
또한, 막 기술의 지속적인 발전으로 제약 폐수 처리에 대한 막 생물 반응기(MBR)의 응용 연구가 점차 심화되고 있습니다. MBR은 막 분리 기술과 생물학적 처리의 특성을 결합하여 높은 용적 부하, 강한 충격 저항성, 작은 설치 면적, 적은 잔류 슬러지라는 장점을 가지고 있습니다. 혐기성 막 생물 반응기 공정은 COD가 25,000 mg/L인 제약 중간체 산 염화물 폐수를 처리하는 데 사용되었습니다. 시스템의 COD 제거율은 90% 이상을 유지했습니다. 최초로 특정 유기물을 분해하는 의무 박테리아의 능력이 활용되었습니다. 추출형 막 생물 반응기는 3,4-디클로로아닐린을 함유한 산업 폐수를 처리하는 데 사용되었습니다. HRT는 2시간이었고, 제거율은 99%에 도달하여 이상적인 처리 효과를 얻었습니다. 막 오염 문제에도 불구하고, 막 기술의 지속적인 발전으로 MBR은 제약 폐수 처리 분야에서 더욱 널리 사용될 것입니다.
2. 제약폐수 처리공정 및 선정
제약 폐수의 수질 특성상 대부분의 제약 폐수는 생화학적 처리만으로는 처리가 불가능하므로, 생화학적 처리 전에 필요한 전처리를 수행해야 합니다. 일반적으로 수질 및 pH를 조절하기 위해 조절조를 설치하고, 실제 상황에 따라 물리화학적 또는 화학적 방법을 전처리 공정으로 사용하여 수중의 SS, 염도 및 COD를 줄이고, 폐수 내 생물학적 저해 물질을 감소시키며, 폐수의 분해성을 향상시켜 후속 폐수의 생화학적 처리를 용이하게 해야 합니다.
전처리된 폐수는 수질 특성에 따라 혐기성 및 호기성 공정으로 처리할 수 있습니다. 방류수 요구량이 높은 경우, 호기성 처리 공정 이후에도 호기성 처리 공정을 계속 진행해야 합니다. 특정 공정을 선택할 때는 폐수의 특성, 공정의 처리 효과, 인프라 투자, 운영 및 유지 보수 등의 요소를 종합적으로 고려하여 기술의 실현 가능성과 경제성을 확보해야 합니다. 전체 공정 경로는 전처리-혐기성-호기성-(후처리)의 복합 공정입니다. 가수분해-흡착-접촉 산화-여과 복합 공정은 인공 인슐린이 함유된 종합 제약 폐수를 처리하는 데 사용됩니다.
3. 제약폐수 중 유용물질의 재활용 및 활용
제약 산업의 청정 생산을 촉진하고, 원료 활용률과 중간 생산물 및 부산물의 종합 회수율을 향상시키며, 기술 혁신을 통해 생산 공정의 오염을 줄이거나 제거합니다. 일부 제약 생산 공정의 특수성으로 인해 폐수에는 재활용 가능한 물질이 다량 포함되어 있습니다. 이러한 제약 폐수 처리를 위한 첫 번째 단계는 재료 회수 및 종합 활용을 강화하는 것입니다. 암모늄염 함량이 5%에서 10%에 달하는 제약 중간 폐수의 경우, 고정식 와이퍼 필름을 사용하여 증발, 농축 및 결정화를 통해 약 30%의 질량 분율로 (NH4)2SO4와 NH4NO3를 회수합니다. 비료로 사용하거나 재활용할 수 있습니다. 경제적 이점은 명확합니다. 첨단 제약 회사는 포름알데히드 함량이 매우 높은 생산 폐수를 퍼징 방식으로 처리합니다. 포름알데히드 가스를 회수한 후, 포르말린 시약으로 제조하거나 보일러 열원으로 연소할 수 있습니다. 포름알데히드 회수를 통해 자원의 지속 가능한 활용을 실현하고, 처리 시설 투자 비용을 4~5년 내에 회수하여 환경적 이점과 경제적 이점을 동시에 실현할 수 있습니다. 그러나 일반 제약 폐수는 성분이 복잡하고 재활용이 어려우며, 회수 과정이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 따라서 선진적이고 효율적인 종합 하수 처리 기술은 하수 문제를 완전히 해결하는 핵심입니다.
4 결론
제약 폐수 처리에 대한 많은 보고가 있었습니다. 그러나 제약 산업은 원료와 공정이 다양하기 때문에 폐수 수질에 큰 차이가 있습니다. 따라서 제약 폐수에 대한 성숙되고 통일된 처리 방법은 없습니다. 어떤 처리 경로를 선택할지는 폐수의 특성에 따라 달라집니다. 폐수의 특성에 따라 일반적으로 폐수의 생분해성을 향상시키기 위해 전처리가 필요하며, 오염 물질을 먼저 제거하고 생화학적 처리와 병행해야 합니다. 현재 경제적이고 효과적인 복합 수처리 장치의 개발은 시급한 과제입니다.
공장중국화학음이온성 PAM 폴리아크릴아미드 양이온성 폴리머 응집제, 키토산, 키토산 분말, 음용수 처리, 물 탈색제, dadmac, 디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드, 디시안디아미드, dcda, 소포제, 소포제, pac, 폴리알루미늄 클로라이드, 폴리알루미늄, 폴리전해질, pam, 폴리아크릴아미드, polydadmac, pdadmac, 폴리아민, 우리는 고객에게 고품질을 제공할 뿐만 아니라, 훨씬 더 중요한 것은 공격적인 판매 가격과 함께 최고의 공급자입니다.
ODM 공장 중국 PAM, 음이온 폴리아크릴아미드, HPAM, PHPA. 저희 회사는 "성실 기반, 협력 창출, 사람 중심, 상생 협력"이라는 운영 원칙을 바탕으로 운영되고 있습니다. 전 세계 사업가들과 우호적인 관계를 맺기를 바랍니다.
바이두에서 발췌한 내용입니다.
게시 시간: 2022년 8월 15일