¿Cómo tratar las aguas residuales de la industria farmacéutica?
1. Tratamiento físico y químico De acuerdo con las características de calidad del agua de las aguas residuales farmacéuticas, es necesario utilizar un tratamiento físico y químico como proceso de pretratamiento o postratamiento para el tratamiento bioquímico. En la actualidad, los métodos de tratamiento físico y químico incluyen principalmente coagulación, flotación por aire, adsorción, extracción de amoníaco, electrólisis, intercambio iónico, separación por membranas, etc.
(1) La coagulación es un método de tratamiento de la calidad del agua ampliamente utilizado en el país y en el extranjero. Se utiliza ampliamente en el pretratamiento y postratamiento de aguas residuales farmacéuticas, como el sulfato de aluminio y el sulfato férrico polimerizado utilizados en las aguas residuales de la medicina tradicional china. La clave para un tratamiento de coagulación eficaz radica en la selección y adición de coagulante con excelente rendimiento. En los últimos años, la dirección de desarrollo de los coagulantes va desde moléculas bajas hasta polímeros de alto peso molecular, y desde componentes y funciones individuales hasta el desarrollo de compuestos.
(2) Flotación por aire La flotación por aire generalmente incluye flotación por aire inflable, flotación por aire disuelto, flotación por aire química y flotación por aire electrolítica. Xinchang Pharmaceutical Factory utiliza un dispositivo de flotación de aire cóncavo de vórtice CAF para pretratar las aguas residuales farmacéuticas y agrega productos químicos apropiados. La tasa promedio de eliminación de DQO puede alcanzar aproximadamente el 25%.
(3) Los adsorbentes comúnmente utilizados en el método de adsorción incluyen carbón activado, carbón activado, ácido húmico, resina de adsorción, etc. Una fábrica farmacéutica utiliza un proceso de tratamiento biológico aeróbico de dos etapas por adsorción de cenizas volantes para tratar sus aguas residuales. Los resultados muestran que la tasa de eliminación de DQO en aguas residuales mediante pretratamiento de adsorción alcanza el 41,1% y se mejora el valor DBO5/DQO.
(4) La tecnología de separación por membrana incluye ósmosis inversa, membrana de nanofiltración y membrana de fibra, que pueden recuperar sustancias útiles y reducir la cantidad total de emisiones de materia orgánica. Las características principales de esta tecnología son equipos simples, fácil operación, sin cambio de fase ni cambio químico, alta eficiencia de procesamiento y ahorro de energía. Juana et al. utilizaron membranas de nanofiltración para separar las aguas residuales de lincomicina y descubrieron que no solo redujeron el efecto inhibidor de la lincomicina sobre los microorganismos en las aguas residuales, sino que también recuperaron la lincomicina.
(5) Método de electrólisis Este método ha atraído la atención de la gente debido a su alta eficiencia y operación simple. Al mismo tiempo, el método de electrólisis tiene un buen efecto de decoloración. Cuando el sobrenadante de riboflavina se pretrató electrolíticamente, las tasas de eliminación de DQO, SS y croma fueron 765, 438 ± 0%, 83% y 67% respectivamente.
2. Los métodos químicos de tratamiento químico incluyen el método hierro-carbono, el método químico redox (reactivo de Fenton, H2O2, O3), la tecnología de oxidación profunda, etc.
(1) La operación industrial del proceso hierro-carbono muestra que el uso de hierro-carbono como paso de pretratamiento de aguas residuales farmacéuticas puede mejorar en gran medida la biodegradabilidad del efluente. El proceso de tratamiento combinado de hierro-carbono-microelectrólisis-anaeróbico-aeróbico-flotación por aire se utiliza para tratar las aguas residuales de la producción intermedia farmacéutica. La tasa de eliminación de DQO después del tratamiento de hierro-carbono alcanza el 20%.
(2) Método de tratamiento con reactivo de Fenton La combinación de sal ferrosa y H2O2 se denomina reactivo de Fenton y puede eliminar eficazmente la materia orgánica refractaria que no se puede eliminar con la tecnología tradicional de tratamiento de aguas residuales. Con la profundización de la investigación, se introdujeron luz ultravioleta (UV) y oxalato (C2O4-) en el reactivo de Fenton, lo que mejoró enormemente su capacidad oxidante. Utilizando TiO2 como catalizador y una lámpara de mercurio de baja presión de 9 W como fuente de luz, se utilizó el reactivo de Fenton para tratar aguas residuales farmacéuticas. La decoloración fue completa, la tasa de eliminación de DQO fue del 92,3% y los compuestos se redujeron de 8,05 mg/. L a 0,41 mg/L, lo que mejoró la sostenibilidad de las aguas residuales. La tasa de eliminación de DQO bioquímica es alta.
(3) La tecnología de oxidación también se denomina tecnología de oxidación avanzada, que incluye principalmente oxidación electroquímica, oxidación húmeda, oxidación con agua supercrítica, oxidación fotocatalítica, degradación ultrasónica, etc. Entre ellos, la tecnología de oxidación catalítica UV tiene las ventajas de ser novedosa, alta eficiencia y sin selectividad para las aguas residuales. Es especialmente adecuada para la degradación de hidrocarburos insaturados, tiene condiciones de reacción suaves y no tiene contaminación secundaria, por lo que tiene buenas perspectivas de aplicación. En comparación con métodos de tratamiento como la luz ultravioleta, el calor y la presión, el tratamiento ultrasónico de la materia orgánica es más directo y requiere menos equipo. Está recibiendo cada vez más atención como nuevo método de tratamiento.
3. Tratamiento bioquímico La tecnología de tratamiento bioquímico es actualmente una tecnología farmacéutica de tratamiento de aguas residuales ampliamente utilizada, que incluye métodos biológicos aeróbicos, métodos biológicos anaeróbicos y métodos combinados aeróbicos-anaeróbicos.
(1) Tratamiento biológico aeróbico Dado que las aguas residuales farmacéuticas son en su mayoría aguas residuales orgánicas de alta concentración, el tratamiento biológico aeróbico generalmente requiere diluir la solución original, por lo que el consumo de energía es grande, la biodegradabilidad de las aguas residuales es pobre y es difícil tratarlo directamente después del tratamiento bioquímico. Por lo tanto, el tratamiento aeróbico por sí solo no es mucho y generalmente se requiere un tratamiento previo. Los métodos de tratamiento biológico aeróbico comúnmente utilizados incluyen el método de lodos activados, el método de aireación de pozos profundos, el método de biodegradación por adsorción (método AB), el método de oxidación por contacto, el método de lodos activados intermitentes por lotes secuenciados (método SBR), el método de lodos activados circulantes (método CASS), etc.
(2) Tratamiento biológico anaeróbico En la actualidad, el tratamiento de aguas residuales orgánicas de alta concentración en el país y en el extranjero es principalmente anaeróbico. Sin embargo, la DQO del efluente después del tratamiento anaeróbico solo sigue siendo alta y el postratamiento lo es. generalmente requeridos (como el tratamiento biológico aeróbico). En la actualidad, todavía es necesario fortalecer el desarrollo y diseño de reactores anaeróbicos eficientes y realizar investigaciones en profundidad sobre las condiciones de operación. Las aplicaciones exitosas para el tratamiento de aguas residuales farmacéuticas incluyen lecho anaeróbico de lodos (UASB), lecho anaeróbico combinado (UBF), reactor anaeróbico deflector (ABR) e hidrólisis.
(3) Los procesos de tratamiento combinados, como el tratamiento anaeróbico-aeróbico, a menudo no pueden cumplir con los requisitos debido al tratamiento aeróbico o al tratamiento anaeróbico solo, mientras que los procesos combinados como el tratamiento anaeróbico-aeróbico, la hidrólisis, la acidificación-aeróbica, etc. Mejorar la biodegradabilidad, la resistencia al impacto, el costo de inversión y el efecto del tratamiento de las aguas residuales es obviamente mejor que un solo método de tratamiento, por lo que se ha utilizado ampliamente en la práctica de la ingeniería.