Situazione attuale: l'industria farmaceutica si cuncentra principalmente nantu à a sintesi chimica farmaceutica, a farmaceutica biologica è a farmaceutica di a medicina tradiziunale cinese, è a pruduzzione hà e caratteristiche di una varietà di prudutti, prucessi cumplessi è diverse scale di pruduzzione.
L'acqua di scaricu prodotta da u prucessu farmaceuticu hà e caratteristiche di alta cuncentrazione di inquinanti, cumpunenti cumplessi, scarsa biodegradabilità è alta tossicità biologica.
L'acqua di scaricu di a pruduzzione farmaceutica di sintesi chimica è di fermentazione hè a difficultà è u puntu chjave in u cuntrollu di l'inquinamentu di l'industria farmaceutica.
L'acqua di scaricu di sintesi chimica hè un inquinante maiò scaricatu durante a pruduzzione farmaceutica [2].
L'acqua di scaricu farmaceutica pò esse divisa grosso modo in quattru categurie [3], vale à dì u liquidu di scaricu è u liquidu madre in u prucessu di pruduzzione;
U liquidu residuale in a ricuperazione include u solvente, u liquidu prerequisitu, u sottoproduttu, ecc.
Drenaggiu di prucessu ausiliariu cum'è l'acqua di raffreddamentu, ecc.
Attrezzatura è acque reflue di scaricu di terra;
Fognature domestiche.
Tecnulugia per u trattamentu di l'acqua di scaricu intermedia farmaceutica
In vista di e caratteristiche di l'acqua di scaricu intermedia farmaceutica cum'è l'altu COD, l'altu azotu, l'altu fosforu, l'altu cuntenutu di sale, a crominanza prufonda, a cumpusizione cumplessa è a scarsa biodegradabilità, i metudi di trattamentu cumunimenti usati includenu u trattamentu fisicu-chimicu è u prucessu di trattamentu biochimicu [6].
Sicondu i sfarenti tippi di qualità di l'acqua usata, serà ancu applicata una seria di metudi cum'è a cumbinazione di prucessi fisicu-chimichi è prucessi biologichi [7].
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1. Tecnulugia di trattamentu fisicu è chimicu
Attualmente, i principali metudi di trattamentu fisicu è chimicu per l'acqua di scaricu di a pruduzzione farmaceutica includenu: u metudu di flottazione di gas, u metudu di coagulazione di sedimentazione, u metudu di adsorbimentu, u metudu di osmosi inversa, u metudu di incenerimentu è u prucessu di ossidazione avanzata [8].
Inoltre, i metudi d'elettrolisi è di precipitazione chimica, cum'è a microelettrolisi FE-C è i metudi di precipitazione MAP per a rimuzione di azotu è fosforu, sò ancu cumunemente usati in u trattamentu di l'acqua di scaricu intermedia farmaceutica.
1.1 Metudu di coagulazione è sedimentazione
U prucessu di coagulazione hè un prucessu in u quale e particelle suspese è e particelle colloidali in acqua sò trasfurmate in un statu instabile aghjunghjendu agenti chimichi è dopu aggregate in fiocchi o flocculi chì sò faciuli da separà.
Attualmente, sta tecnulugia hè generalmente aduprata in u pretrattamentu, u trattamentu intermediu è u trattamentu avanzatu di l'acque residuali farmaceutiche [10].
A tecnulugia di coagulazione è sedimentazione hà i vantaghji di una tecnulugia matura, un equipaggiamentu simplice, un funziunamentu stabile è una manutenzione convenientu.
Tuttavia, ci serà una grande quantità di fanghi chimichi prudutti in u prucessu di applicazione di sta tecnulugia, chì purterà à un pH bassu di l'effluente è à un cuntenutu di sale relativamente altu di l'acqua usata.
Inoltre, a tecnulugia di coagulazione è sedimentazione ùn pò micca eliminà efficacemente i contaminanti dissolti in l'acqua di scaricu, nè pò eliminà cumpletamente i contaminanti di traccia tossichi è dannosi in l'acqua di scaricu.
1.2 Metudu di precipitazione chimica
U metudu di precipitazione chimica hè un metudu chimicu per eliminà i contaminanti in l'acqua di scaricu per reazione chimica trà agenti chimichi solubili è contaminanti in l'acqua di scaricu per furmà sali insolubili, idrossidi o cumposti cumplessi.
L'acqua di scaricu intermedia farmaceutica cuntene spessu una alta cuncentrazione di azotu ammoniacale, ioni fosfatu è sulfatu, ecc. Per questu tipu d'acqua di scaricu, u metudu di precipitazione chimica hè spessu adupratu per u pretrattamentu fisicu è chimicu per assicurà u funziunamentu nurmale di u prucessu di trattamentu biochimicu susseguente.
Cum'è una tecnulugia tradiziunale di trattamentu di l'acqua, a precipitazione chimica hè spessu aduprata per addulcì l'acqua residuale.
A causa di l'usu di materie prime chimiche di alta purezza in u prucessu di pruduzzione di l'acqua di scaricu intermedia farmaceutica, l'acqua di scaricu cuntene spessu una alta concentrazione di azotu ammoniacale è fosforu è altri inquinanti, l'usu di u metudu di precipitazione chimica di fosfatu di magnesiu ammoniu pò eliminà efficacemente i dui inquinanti à u listessu tempu, a precipitazione di sale di fosfatu di magnesiu ammoniu generata pò esse riciclata.
U metudu di precipitazione chimica di fosfatu di magnesiu è ammoniu hè ancu cunnisciutu cum'è metudu di struvite.
In u prucessu di pruduzzione di l'intermediu farmaceuticu, una grande quantità d'acidu sulfuricu hè spessu aduprata in certi attelli, è u pH di sta parte di l'acqua usata pò esse bassu. Per migliurà u valore di pH di l'acqua usata è caccià alcuni ioni sulfatu à u listessu tempu, u metudu di aghjunghje CaO hè spessu adupratu, chì hè chjamatu u metudu di precipitazione chimica di desulfurazione di calce viva.
1.3 adsorbimentu
U principiu di a rimuzione di inquinanti in l'acqua di scaricu per mezu di u metudu di adsorbimentu si riferisce à l'usu di materiali solidi porosi per adsorbe certi o una varietà di inquinanti in l'acqua di scaricu, in modu chì l'inquinanti in l'acqua di scaricu possinu esse eliminati o riciclati.
L'adsorbenti cumunimenti usati includenu cum'è a cenere volante, a scoria, u carbone attivatu è a resina d'adsorbimentu, frà i quali u carbone attivatu hè più cumunimenti adupratu.
1.4 flottazione d'aria
U metudu di flottazione à aria hè un prucessu di trattamentu di l'acqua di scaricu in u quale piccule bolle assai disperse sò aduprate cum'è purtatori per pruduce adesione à i contaminanti in l'acqua di scaricu. Siccomu a densità di e piccule bolle chì aderiscono à i contaminanti hè inferiore à quella di l'acqua è galleggianu, si ottiene una separazione solidu-liquidu o liquidu-liquidu.
E forme di flottazione à aria includenu a flottazione à aria dissolta, a flottazione à aria aerata, a flottazione à aria per elettrolisi è a flottazione chimica à aria, ecc. [18], frà e quali a flottazione chimica à aria hè adatta per u trattamentu di l'acque residue cù un altu cuntenutu di materia in sospensione.
U metudu di flotazione d'aria hà i vantaghji di un investimentu bassu, un prucessu simplice, una manutenzione convenientu è un cunsumu energeticu bassu, ma ùn pò micca eliminà efficacemente i pollutanti dissolti in l'acqua di scaricu.
1.5 elettrolisi
U prucessu elettroliticu hè l'usu di a currente impressa, pruduce una seria di reazzioni chimiche, trasforma i pollutanti dannosi in l'acqua di scaricu è sò stati eliminati, u principiu di reazione di u prucessu elettroliticu chì si faci in una suluzione elettrolitica hè chì, per via di u materiale di l'elettrodu è di a reazione di l'elettrodu, genera un novu ossigenu ecologicu è idrogenu [H2] è i ​​pollutanti di l'acqua di scaricu di a reazione REDOX eliminanu i pollutanti.
U metudu d'elettrolisi hà una alta efficienza è un funziunamentu simplice in u trattamentu di l'acque residue. À u listessu tempu, u metudu d'elettrolisi pò eliminà efficacemente e sustanze culurite in l'acque residue è migliurà efficacemente a biodegradabilità di l'acque residue.
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2. Tecnulugia d'ossidazione avanzata
A tecnulugia d'ossidazione avanzata, cum'è una nova tecnulugia di trattamentu di l'acqua, hà parechji vantaghji, cum'è una alta efficienza di degradazione di inquinanti, una degradazione è ossidazione più cumpleta di inquinanti è nisuna inquinazione secundaria.
A tecnulugia d'ossidazione avanzata, cunnisciuta ancu cum'è tecnulugia d'ossidazione prufonda, hè una tecnulugia di trattamentu fisicu è chimicu chì usa ossidante, luce, elettricità, sonu, magneticu è catalizatore per generà radicali liberi altamente attivi (cum'è ·OH) per degradà inquinanti organici refrattari.
In u campu di u trattamentu di l'acque reflue farmaceutiche, a tecnulugia avanzata di l'ossidazione hè diventata u centru di una ricerca è attenzione approfondite.
A tecnulugia d'ossidazione avanzata include principalmente l'ossidazione elettrochimica, l'ossidazione chimica, l'ossidazione ultrasonica, l'ossidazione catalitica umida, l'ossidazione fotocatalitica, l'ossidazione catalitica cumposta, l'ossidazione supercritica in acqua è a tecnulugia cumminata d'ossidazione avanzata.
U metudu d'ossidazione chimica hè di utilizà agenti chimichi stessi o in certe cundizioni cù una forte ossidazione per ossidà i contaminanti organici in l'acqua di scaricu per ottene u scopu di rimuovere i contaminanti, i metudi d'ossidazione chimica cumpresi l'ossidazione à l'ozonu, u metudu d'ossidazione di Fenton è u metudu d'ossidazione catalitica umida.
2.1 Prucessu d'ossidazione di Fenton
U metudu d'ossidazione di Fenton hè un tipu di metudu d'ossidazione avanzatu chì hè largamente utilizatu attualmente. Stu metudu usa u sale ferricu (Fe2+ o Fe3+) cum'è catalizatore per pruduce ·OH cù una forte ossidazione sottu a cundizione di aghjunghje H2O2, chì pò avè una reazione d'ossidazione cù inquinanti organici senza selettività per ottene a degradazione è a mineralizazione di l'inquinanti.
Stu metudu hà parechji vantaghji, cumprese a velocità di reazione rapida, nisuna inquinamentu secundariu è una forte ossidazione, ecc. U metudu di ossidazione di Fenton hè cumunimenti adupratu in u trattamentu di l'acqua di scaricu farmaceutica per via di a reazione di ossidazione non selettiva in u prucessu di ossidazione chimica è u metudu pò riduce a tossicità di l'acqua di scaricu è altre caratteristiche.
2.2 Metudu d'ossidazione elettrochimica
U metudu d'ossidazione elettrochimica hè di utilizà materiali d'elettrodi per pruduce radicali liberi di superossidu ·O2 è radicali liberi d'idrossile ·OH, tramindui cù una alta attività d'ossidazione, ponu ossidà a materia urganica in l'acqua di scaricu, è dopu ottene u scopu di rimuovere l'inquinanti.
Tuttavia, questu metudu hà e caratteristiche di un cunsumu energeticu elevatu è di un costu elevatu.
2.3 Ossidazione fotocatalitica
L'ossidazione fotocatalitica hè una tecnulugia di trattamentu relativamente efficiente in a tecnulugia di trattamentu di l'acqua, chì usa materiali catalitici (cum'è TiO2, SrO2, WO3, SnO2, ecc.) cum'è purtatori catalitici per realizà l'ossidazione catalitica di a maiò parte di i contaminanti riducenti in l'acqua di scaricu, in modu da ottene u scopu di rimuovere i contaminanti.
Siccomu a maiò parte di i cumposti cuntenuti in l'acqua di scaricu farmaceutica sò sustanzi polari cù gruppi acidi o sustanzi polari cù gruppi alcalini, tali sustanzi ponu esse degradati direttamente o indirettamente da a luce.
2.4 Ossidazione supercritica di l'acqua
L'ossidazione supercritica di l'acqua (SCWO) hè un tipu di tecnulugia di trattamentu di l'acqua chì piglia l'acqua cum'è mezu è usa e caratteristiche particulari di l'acqua in u statu supercriticu per migliurà a velocità di reazione è realizà l'ossidazione cumpleta di a materia urganica.
2.5 Tecnulugia cumminata d'ossidazione avanzata
Ogni tecnulugia d'ossidazione avanzata usa e so limitazioni, per migliurà l'efficienza di u trattamentu di l'acque reflue, una seria di tecnulugie d'ossidazione avanzate sò raggruppate inseme, furmanu a cumbinazione di e tecnulugie d'ossidazione avanzate, o una sola tecnulugia d'ossidazione avanzata cumminata cù altre tecnulugie in una nova tecnulugia per migliurà a capacità d'ossidazione è l'effettu di trattamentu è per risponde à i cambiamenti di qualità di l'acqua in u trattamentu di l'acque reflue farmaceutiche di classe più grande.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, fotocatalisi ultrasonica, fotocatalisi à carbone attivatu, fotocatalisi à microonde è fotocatalisi, ecc. Attualmente, e tecnulugie di cumbinazione d'ozonu più studiate sò [36]:
U prucessu di carbone attivatu à l'ozonu, O3-H2O2 è UV-O3, da l'effettu di trattamentu di l'acqua usata refrattaria è l'applicazione ingegneristica, O3-H2O2 è UV-O3 anu un più grande putenziale di sviluppu.
U prucessu cumunu di cumbinazione di Fenton include u metudu Fenton di microelettrolisi, u metudu di limatura di ferru H2O2, u metudu Fenton fotochimicu (cum'è u metudu Fenton solare, u metudu UV-Fenton, ecc.), ma u metudu Fenton elettricu hè largamente utilizatu.
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3. Tecnulugia di trattamentu biochimicu
A tecnulugia di trattamentu biochimicu hè a tecnulugia principale in u trattamentu di l'acque residue, attraversu a crescita microbica, u metabolismu, a ripruduzzione è altri prucessi per decompone a materia urganica in l'acque residue, ottene a so propria energia necessaria è ottene u scopu di rimuovere a materia urganica.
3.1 Tecnulugia di trattamentu biologicu anaerobicu
A tecnulugia di trattamentu biologicu anaerobicu hè in assenza di un ambiente d'ossigenu moleculare, l'usu di u metabolismu di i batteri anaerobici, attraversu u prucessu di acidificazione idrolitica, a pruduzzione d'idrogenu, l'acidu aceticu è a pruduzzione di metanu è altri prucessi per cunvertisce macromolecule, difficiule da degradà a materia urganica in CH4, CO2, H2O è piccula materia urganica moleculare.
L'acqua di scaricu farmaceutica sintetica cuntene spessu un gran numeru di sustanzi organichi refrattari ciclichi, chì ùn ponu esse degradati è utilizati direttamente da batteri aerobici, dunque l'attuale tecnulugia di trattamentu anaerobicu hè diventata u mezzu principale in u campu di u trattamentu di l'acqua di scaricu farmaceutica in casa è à l'esteru [43].
A tecnulugia di trattamentu biologicu anaerobicu hà parechji vantaghji: u prucessu di funziunamentu di u reattore anaerobicu ùn hà micca bisognu di furnisce aerazione, u cunsumu d'energia hè bassu;
A carica urganica di l'acqua influente anaerobica hè generalmente alta.
Bassi bisogni nutrizionali;
U rendimentu di fanghi di u reattore anaerobicu hè bassu, è u fanghi hè faciule da disidratà.
U metanu pruduttu in u prucessu anaerobicu pò esse riciclatu cum'è energia.
Tuttavia, l'effluente anaerobicu ùn pò esse scaricatu à u livellu standard, è deve esse trattatu ulteriormente cumbinendu cù altri prucessi. Tuttavia, a tecnulugia di trattamentu biologicu anaerobicu hè sensibile à u valore di pH, a temperatura è altri fattori. Se a fluttuazione hè grande, a reazione anaerobica serà direttamente affettata, è tandu a qualità di l'effluente serà affettata.
3.2 Tecnulugia di trattamentu biologicu aerobicu
A tecnulugia di trattamentu biologicu aerobicu hè una tecnulugia di trattamentu biologicu chì usa a decomposizione ossidativa è a sintesi di assimilazione di batteri aerobici per eliminà a materia urganica degradata. Durante a crescita è u metabolismu di l'organismi aerobici, serà realizatu un gran numeru di ripruduzzione, chì genererà novi fanghi attivati. I fanghi attivati ​​in eccessu saranu scaricati sottu forma di fanghi residuali, è l'acqua usata serà purificata à u listessu tempu.

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