Limbah industri farmasi terutama mencakup limbah produksi antibiotik dan limbah produksi obat sintetis. Limbah industri farmasi terutama mencakup empat kategori: limbah produksi antibiotik, limbah produksi obat sintetis, limbah produksi obat paten Tiongkok, air cucian, dan limbah pencucian dari berbagai proses persiapan. Limbah ini memiliki karakteristik komposisi kompleks, kandungan organik tinggi, toksisitas tinggi, warna pekat, kadar garam tinggi, terutama sifat biokimia yang buruk, dan pembuangannya yang terputus-putus. Limbah ini merupakan limbah industri yang sulit diolah. Seiring perkembangan industri farmasi di negara saya, limbah farmasi secara bertahap menjadi salah satu sumber polusi yang penting.
1. Metode pengolahan air limbah farmasi
Metode pengolahan air limbah farmasi dapat diringkas sebagai: pengolahan kimia fisik, pengolahan kimia, pengolahan biokimia dan pengolahan kombinasi berbagai metode, masing-masing metode pengolahan memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri.
Perawatan fisik dan kimia
Berdasarkan karakteristik kualitas air limbah farmasi, pengolahan fisikokimia perlu digunakan sebagai proses pra-pengolahan atau pasca-pengolahan untuk pengolahan biokimia. Metode pengolahan fisik dan kimia yang saat ini digunakan terutama meliputi koagulasi, flotasi udara, adsorpsi, pengupasan amonia, elektrolisis, pertukaran ion, dan pemisahan membran.
pembekuan
Teknologi ini adalah metode pengolahan air yang banyak digunakan di dalam dan luar negeri. Ini banyak digunakan dalam pra-pengolahan dan pasca-pengolahan air limbah medis, seperti aluminium sulfat dan poliferik sulfat dalam air limbah pengobatan tradisional Cina. Kunci untuk pengolahan koagulasi yang efisien adalah pemilihan dan penambahan koagulan yang benar dengan kinerja yang sangat baik. Dalam beberapa tahun terakhir, arah pengembangan koagulan telah berubah dari polimer molekul rendah menjadi polimer molekul tinggi, dan dari fungsionalisasi komponen tunggal menjadi komposit [3]. Liu Minghua dkk. [4] mengolah COD, SS dan kromatisitas cairan limbah dengan pH 6,5 dan dosis flokulan 300 mg/L dengan flokulan komposit efisiensi tinggi F-1. Tingkat penghilangan masing-masing adalah 69,7%, 96,4% dan 87,5%.
flotasi udara
Flotasi udara umumnya mencakup berbagai bentuk seperti flotasi udara aerasi, flotasi udara terlarut, flotasi udara kimia, dan flotasi udara elektrolit. Pabrik Farmasi Xinchang menggunakan perangkat flotasi udara vortex CAF untuk pra-pengolahan air limbah farmasi. Tingkat penghilangan COD rata-rata sekitar 25% dengan bahan kimia yang sesuai.
metode adsorpsi
Adsorben yang umum digunakan adalah karbon aktif, batubara aktif, asam humat, resin adsorpsi, dll. Pabrik Farmasi Jianmin Wuhan menggunakan adsorpsi abu batubara – proses pengolahan biologis aerobik sekunder untuk mengolah air limbah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat penyisihan COD dari pra-perlakuan adsorpsi adalah 41,1%, dan rasio BOD5/COD meningkat.
Pemisahan membran
Teknologi membran meliputi osmosis balik, nanofiltrasi, dan membran serat untuk memulihkan bahan-bahan bermanfaat dan mengurangi emisi organik secara keseluruhan. Keunggulan utama teknologi ini adalah peralatan yang sederhana, pengoperasian yang mudah, tidak ada perubahan fase dan kimia, efisiensi pemrosesan yang tinggi, dan penghematan energi. Juanna dkk. menggunakan membran nanofiltrasi untuk memisahkan air limbah sinamisin. Ditemukan bahwa efek penghambatan linkomisin terhadap mikroorganisme dalam air limbah berkurang, dan sinamisin pun terpulihkan.
elektrolisa
Metode ini memiliki keuntungan dari efisiensi tinggi, operasi sederhana dan sejenisnya, dan efek dekolorisasi elektrolitiknya bagus. Li Ying [8] melakukan praperlakuan elektrolitik pada supernatan riboflavin, dan tingkat penghilangan COD, SS dan chroma masing-masing mencapai 71%, 83% dan 67%.
perawatan kimia
Ketika metode kimia digunakan, penggunaan reagen tertentu secara berlebihan kemungkinan besar akan menyebabkan pencemaran sekunder pada badan air. Oleh karena itu, penelitian eksperimental yang relevan harus dilakukan sebelum perancangan. Metode kimia meliputi metode besi-karbon, metode redoks kimia (reagen Fenton, H2O2, O3), teknologi oksidasi dalam, dll.
Metode karbon besi
Operasi industri menunjukkan bahwa penggunaan Fe-C sebagai langkah pra-pengolahan limbah farmasi dapat meningkatkan biodegradabilitas limbah secara signifikan. Lou Maoxing menggunakan kombinasi pengolahan besi-mikro-elektrolisis-anaerobik-aerobik-flotasi udara untuk mengolah air limbah zat antara farmasi seperti eritromisin dan siprofloksasin. Tingkat penghilangan COD setelah pengolahan dengan besi dan karbon adalah 20%, dan limbah akhir memenuhi standar nasional kelas satu "Standar Pembuangan Air Limbah Terpadu" (GB8978-1996).
Pemrosesan reagen Fenton
Kombinasi garam besi dan H2O2 disebut reagen Fenton, yang secara efektif dapat menghilangkan bahan organik refraktori yang tidak dapat dihilangkan dengan teknologi pengolahan air limbah konvensional. Seiring dengan semakin mendalamnya penelitian, sinar ultraviolet (UV), oksalat (C2O42-), dll. ditambahkan ke dalam reagen Fenton, yang secara signifikan meningkatkan kemampuan oksidasi. Dengan menggunakan TiO2 sebagai katalis dan lampu merkuri tekanan rendah 9W sebagai sumber cahaya, air limbah farmasi diolah dengan reagen Fenton, dengan laju dekolorisasi mencapai 100%, laju penyisihan COD mencapai 92,3%, dan kadar senyawa nitrobenzena menurun dari 8,05 mg/L menjadi 0,41 mg/L.
Oksidasi
Metode ini dapat meningkatkan biodegradabilitas air limbah dan memiliki tingkat penghilangan COD yang lebih baik. Sebagai contoh, tiga air limbah antibiotik seperti Balcioglu diolah dengan oksidasi ozon. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ozonisasi air limbah tidak hanya meningkatkan rasio BOD5/COD, tetapi juga tingkat penghilangan COD di atas 75%.
Teknologi oksidasi
Juga dikenal sebagai teknologi oksidasi tingkat lanjut, ia menyatukan hasil penelitian terbaru dari cahaya modern, listrik, suara, magnetisme, material dan disiplin ilmu serupa lainnya, termasuk oksidasi elektrokimia, oksidasi basah, oksidasi air superkritis, oksidasi fotokatalitik dan degradasi ultrasonik. Di antara mereka, teknologi oksidasi fotokatalitik ultraviolet memiliki keuntungan dari kebaruan, efisiensi tinggi, dan tidak ada selektivitas terhadap air limbah, dan sangat cocok untuk degradasi hidrokarbon tak jenuh. Dibandingkan dengan metode perawatan seperti sinar ultraviolet, pemanasan, dan tekanan, perawatan ultrasonik bahan organik lebih langsung dan membutuhkan lebih sedikit peralatan. Sebagai jenis perawatan baru, semakin banyak perhatian telah diberikan. Xiao Guangquan et al. [13] menggunakan metode kontak biologis ultrasonik-aerobik untuk merawat air limbah farmasi. Perawatan ultrasonik dilakukan selama 60 detik dan daya 200 w, dan total tingkat penghilangan COD dari air limbah adalah 96%.
Perawatan biokimia
Teknologi pengolahan biokimia merupakan teknologi pengolahan air limbah farmasi yang banyak digunakan, meliputi metode biologi aerobik, metode biologi anaerobik, dan metode gabungan aerobik-anaerobik.
Pengolahan biologis aerobik
Karena sebagian besar air limbah farmasi merupakan air limbah organik berkonsentrasi tinggi, umumnya diperlukan pengenceran larutan stok selama pengolahan biologis aerobik. Oleh karena itu, konsumsi dayanya besar, air limbah dapat diolah secara biokimia, dan sulit untuk dibuang langsung hingga memenuhi baku mutu setelah pengolahan biokimia. Oleh karena itu, hanya digunakan secara aerobik. Pengolahan yang tersedia terbatas dan memerlukan pra-pengolahan umum. Metode pengolahan biologis aerobik yang umum digunakan meliputi metode lumpur aktif, metode aerasi sumur dalam, metode biodegradasi adsorpsi (metode AB), metode oksidasi kontak, metode lumpur aktif batch-sequencing (metode SBR), metode lumpur aktif bersirkulasi, dll. (metode CASS), dan sebagainya.
Metode aerasi sumur dalam
Aerasi sumur dalam adalah sistem lumpur aktif berkecepatan tinggi. Metode ini memiliki tingkat pemanfaatan oksigen yang tinggi, luas lantai yang kecil, efek pengolahan yang baik, investasi rendah, biaya operasional rendah, tidak ada penumpukan lumpur, dan produksi lumpur yang lebih sedikit. Selain itu, efek insulasi termalnya baik, dan pengolahannya tidak terpengaruh oleh kondisi iklim, sehingga dapat menjamin efektivitas pengolahan limbah musim dingin di wilayah utara. Setelah air limbah organik berkonsentrasi tinggi dari Pabrik Farmasi Timur Laut diolah secara biokimia oleh tangki aerasi sumur dalam, tingkat penyisihan COD mencapai 92,7%. Terlihat bahwa efisiensi pengolahannya sangat tinggi, yang sangat bermanfaat untuk pengolahan selanjutnya. Hal ini memainkan peran yang menentukan.
Metode AB
Metode AB merupakan metode lumpur aktif dengan beban ultra-tinggi. Laju penyisihan BOD5, COD, SS, fosfor, dan nitrogen amonia oleh proses AB umumnya lebih tinggi dibandingkan proses lumpur aktif konvensional. Keunggulan utamanya adalah beban bagian A yang tinggi, kapasitas beban anti-guncangan yang kuat, dan efek penyangga yang besar terhadap nilai pH dan zat beracun. Metode ini sangat cocok untuk mengolah limbah dengan konsentrasi tinggi dan perubahan kualitas serta kuantitas air yang signifikan. Metode Yang Junshi dkk. menggunakan metode biologis hidrolisis pengasaman-AB untuk mengolah air limbah antibiotik, yang memiliki laju proses pendek, hemat energi, dan biaya pengolahan yang lebih rendah dibandingkan metode pengolahan biologis-flokulasi kimia untuk air limbah sejenis.
oksidasi kontak biologis
Teknologi ini menggabungkan keunggulan metode lumpur aktif dan metode biofilm, serta memiliki keunggulan beban volume tinggi, produksi lumpur rendah, ketahanan benturan yang kuat, operasi proses yang stabil, dan manajemen yang mudah. Banyak proyek mengadopsi metode dua tahap, yang bertujuan untuk mendomestikasi galur dominan pada berbagai tahap, memaksimalkan efek sinergis antar populasi mikroba, serta meningkatkan efek biokimia dan ketahanan terhadap guncangan. Dalam rekayasa, pencernaan anaerobik dan pengasaman sering digunakan sebagai langkah pra-perlakuan, dan proses oksidasi kontak digunakan untuk mengolah air limbah farmasi. Pabrik Farmasi Harbin Utara mengadopsi proses hidrolisis pengasaman-oksidasi kontak biologis dua tahap untuk mengolah air limbah farmasi. Hasil operasi menunjukkan bahwa efek pengolahannya stabil dan kombinasi prosesnya masuk akal. Dengan kematangan teknologi proses yang bertahap, bidang aplikasinya juga semakin luas.
Metode SBR
Metode SBR memiliki keuntungan dari ketahanan beban kejut yang kuat, aktivitas lumpur tinggi, struktur sederhana, tidak perlu aliran balik, operasi fleksibel, tapak kecil, investasi rendah, operasi stabil, laju penghilangan substrat tinggi, dan penghilangan denitrifikasi dan fosfor yang baik. . Air limbah berfluktuasi. Eksperimen pada pengolahan air limbah farmasi dengan proses SBR menunjukkan bahwa waktu aerasi memiliki pengaruh besar pada efek pengolahan proses; pengaturan bagian anoksik, terutama desain berulang anaerobik dan aerobik, dapat secara signifikan meningkatkan efek pengolahan; SBR meningkatkan pengolahan PAC Proses dapat secara signifikan meningkatkan efek penghilangan sistem. Dalam beberapa tahun terakhir, proses ini menjadi semakin sempurna dan banyak digunakan dalam pengolahan air limbah farmasi.
Pengolahan Biologis Anaerobik
Saat ini, pengolahan air limbah organik berkonsentrasi tinggi di dalam dan luar negeri sebagian besar berbasis metode anaerobik. Namun, COD efluen masih relatif tinggi setelah diolah dengan metode anaerobik terpisah, sehingga umumnya diperlukan pengolahan lanjutan (seperti pengolahan biologis aerobik). Pengembangan dan perancangan reaktor anaerobik efisiensi tinggi masih perlu diperkuat, serta penelitian mendalam tentang kondisi operasi. Aplikasi yang paling berhasil dalam pengolahan air limbah farmasi antara lain Upflow Anaerobic Sludge Bed (UASB), Anaerobic Composite Bed (UBF), Anaerobic Baffle Reactor (ABR), hidrolisis, dan sebagainya.
Undang-Undang UASB
Reaktor UASB memiliki keunggulan efisiensi pencernaan anaerobik yang tinggi, struktur sederhana, waktu retensi hidraulik yang singkat, dan tidak memerlukan perangkat pengembalian lumpur terpisah. Ketika UASB digunakan dalam pengolahan kanamisin, klorin, VC, SD, glukosa, dan air limbah produksi farmasi lainnya, kandungan SS biasanya tidak terlalu tinggi untuk memastikan laju penyisihan COD di atas 85% hingga 90%. Laju penyisihan COD pada UASB seri dua tahap dapat mencapai lebih dari 90%.
Metode UBF
Beli Wenning dkk. Uji perbandingan dilakukan pada UASB dan UBF. Hasil menunjukkan bahwa UBF memiliki karakteristik perpindahan massa dan efek pemisahan yang baik, beragam biomassa dan spesies biologis, efisiensi pemrosesan yang tinggi, dan stabilitas operasi yang kuat. Bioreaktor oksigen.
Hidrolisis dan pengasaman
Tangki hidrolisis disebut Hydrolyzed Upstream Sludge Bed (HUSB) dan merupakan UASB yang dimodifikasi. Dibandingkan dengan tangki anaerobik proses penuh, tangki hidrolisis memiliki keunggulan sebagai berikut: tidak perlu penyegelan, tidak perlu pengadukan, tidak memerlukan pemisah tiga fase, yang mengurangi biaya dan memudahkan perawatan; dapat mendegradasi makromolekul dan zat organik yang tidak dapat terurai secara hayati dalam limbah menjadi molekul kecil. Bahan organik yang mudah terurai secara hayati meningkatkan biodegradabilitas air baku; reaksinya cepat, volume tangki kecil, investasi konstruksi modal kecil, dan volume lumpur berkurang. Dalam beberapa tahun terakhir, proses hidrolisis-aerobik telah banyak digunakan dalam pengolahan air limbah farmasi. Misalnya, pabrik biofarmasi menggunakan pengasaman hidrolitik-proses oksidasi kontak biologis dua tahap untuk mengolah air limbah farmasi. Operasinya stabil dan efek penghilangan bahan organiknya luar biasa. Tingkat penghilangan COD, BOD5 SS dan SS masing-masing adalah 90,7%, 92,4% dan 87,6%.
Proses pengolahan gabungan anaerobik-aerobik
Karena pengolahan aerobik atau pengolahan anaerobik saja tidak dapat memenuhi persyaratan, proses gabungan seperti pengolahan anaerobik-aerobik, pengasaman hidrolitik-aerobik meningkatkan biodegradabilitas, ketahanan benturan, biaya investasi dan efek pengolahan air limbah. Ini banyak digunakan dalam praktik teknik karena kinerja metode pengolahan tunggal. Misalnya, pabrik farmasi menggunakan proses anaerobik-aerobik untuk mengolah air limbah farmasi, tingkat penghapusan BOD5 adalah 98%, tingkat penghapusan COD adalah 95%, dan efek pengolahannya stabil. Proses mikro-elektrolisis-hidrolisis-pengasaman-anaerobik-SBR digunakan untuk mengolah air limbah farmasi kimia sintetis. Hasilnya menunjukkan bahwa seluruh rangkaian proses memiliki ketahanan benturan yang kuat terhadap perubahan kualitas dan kuantitas air limbah, dan tingkat penghapusan COD dapat mencapai 86% hingga 92%, yang merupakan pilihan proses yang ideal untuk pengolahan air limbah farmasi. – Oksidasi Katalitik – Proses Oksidasi Kontak. Ketika COD dari air masuk sekitar 12.000 mg/L, COD dari air buangan kurang dari 300 mg/L; tingkat penghilangan COD dalam air limbah farmasi tahan api biologis yang diolah dengan metode biofilm-SBR dapat mencapai 87,5%~98,31%, yang jauh lebih tinggi daripada efek Pengolahan metode biofilm dan metode SBR sekali pakai.
Selain itu, seiring dengan perkembangan teknologi membran yang berkelanjutan, penelitian aplikasi bioreaktor membran (MBR) dalam pengolahan air limbah farmasi semakin mendalam. MBR menggabungkan karakteristik teknologi pemisahan membran dan pengolahan biologis, serta memiliki keunggulan beban volume tinggi, ketahanan benturan yang kuat, tapak yang kecil, dan residu lumpur yang lebih sedikit. Proses bioreaktor membran anaerobik digunakan untuk mengolah air limbah asam klorida intermediet farmasi dengan COD 25.000 mg/L. Laju penyisihan COD sistem tetap di atas 90%. Untuk pertama kalinya, kemampuan bakteri obligat untuk mendegradasi bahan organik tertentu digunakan. Bioreaktor membran ekstraktif digunakan untuk mengolah air limbah industri yang mengandung 3,4-dikloroanilin. HRT adalah 2 jam, laju penyisihan mencapai 99%, dan efek pengolahan yang ideal tercapai. Meskipun terdapat masalah pengotoran membran, dengan perkembangan teknologi membran yang berkelanjutan, MBR akan semakin banyak digunakan dalam bidang pengolahan air limbah farmasi.
2. Proses pengolahan dan pemilihan air limbah farmasi
Karakteristik kualitas air limbah farmasi membuat sebagian besar air limbah farmasi tidak dapat diolah secara biokimia saja, sehingga pra-perlakuan yang diperlukan harus dilakukan sebelum pengolahan biokimia. Umumnya, tangki pengatur harus disiapkan untuk mengatur kualitas air dan nilai pH, dan metode fisikokimia atau kimia harus digunakan sebagai proses pra-perlakuan sesuai dengan kondisi aktual untuk mengurangi kadar garam, salinitas, dan sebagian COD dalam air, mengurangi zat penghambat biologis dalam air limbah, dan meningkatkan daya urai air limbah. Hal ini bertujuan untuk memfasilitasi pengolahan biokimia air limbah selanjutnya.
Air limbah yang telah diolah terlebih dahulu dapat diolah melalui proses anaerobik dan aerobik sesuai dengan karakteristik kualitas airnya. Jika kebutuhan efluen tinggi, proses pengolahan aerobik harus dilanjutkan setelah proses pengolahan aerobik selesai. Pemilihan proses spesifik harus mempertimbangkan secara komprehensif faktor-faktor seperti sifat air limbah, efek pengolahan dari proses tersebut, investasi infrastruktur, serta operasi dan pemeliharaan agar teknologi tersebut layak dan ekonomis. Seluruh proses merupakan gabungan proses pra-pengolahan-anaerobik-aerobik-(pasca-pengolahan). Proses gabungan hidrolisis, adsorpsi, oksidasi kontak, dan filtrasi digunakan untuk mengolah air limbah farmasi komprehensif yang mengandung insulin buatan.
3. Daur ulang dan pemanfaatan zat bermanfaat dalam air limbah farmasi
Mempromosikan produksi bersih dalam industri farmasi, meningkatkan tingkat pemanfaatan bahan baku, tingkat pemulihan komprehensif produk antara dan produk sampingan, serta mengurangi atau menghilangkan polusi dalam proses produksi melalui transformasi teknologi. Karena kekhasan beberapa proses produksi farmasi, air limbah mengandung sejumlah besar bahan daur ulang. Untuk pengolahan air limbah farmasi tersebut, langkah pertama adalah memperkuat pemulihan material dan pemanfaatan komprehensif. Untuk air limbah antara farmasi dengan kandungan garam amonium setinggi 5% hingga 10%, film wiper tetap digunakan untuk penguapan, konsentrasi, dan kristalisasi untuk memulihkan (NH4)2SO4 dan NH4NO3 dengan fraksi massa sekitar 30%. Dapat digunakan sebagai pupuk atau digunakan kembali. Manfaat ekonominya jelas; sebuah perusahaan farmasi berteknologi tinggi menggunakan metode purging untuk mengolah air limbah produksi dengan kandungan formaldehida yang sangat tinggi. Setelah gas formaldehida dipulihkan, gas tersebut dapat diformulasikan menjadi reagen formalin atau dibakar sebagai sumber panas boiler. Melalui pemulihan formaldehida, pemanfaatan sumber daya yang berkelanjutan dapat diwujudkan, dan biaya investasi stasiun pengolahan dapat pulih dalam 4 hingga 5 tahun, sehingga mewujudkan penyatuan manfaat lingkungan dan manfaat ekonomi. Namun, komposisi air limbah farmasi umum kompleks, sulit didaur ulang, proses pemulihannya rumit, dan biayanya tinggi. Oleh karena itu, teknologi pengolahan limbah komprehensif yang canggih dan efisien merupakan kunci untuk menyelesaikan masalah limbah secara tuntas.
4 Kesimpulan
Telah banyak laporan tentang pengolahan air limbah farmasi. Namun, karena keragaman bahan baku dan proses dalam industri farmasi, kualitas air limbah sangat bervariasi. Oleh karena itu, belum ada metode pengolahan yang matang dan terpadu untuk air limbah farmasi. Pemilihan rute proses bergantung pada sifat air limbah. Berdasarkan karakteristik air limbah, pra-pengolahan umumnya diperlukan untuk meningkatkan biodegradabilitas air limbah, dengan terlebih dahulu menghilangkan polutan, kemudian dikombinasikan dengan pengolahan biokimia. Saat ini, pengembangan perangkat pengolahan air komposit yang ekonomis dan efektif merupakan masalah yang mendesak untuk dipecahkan.
PabrikKimia CinaAnionik PAM Poliakrilamida Polimer Kationik Flokulan, Kitosan, Bubuk Kitosan, pengolahan air minum, agen penghilang warna air, dadmac, dialil dimetil amonium klorida, disiandiamida, dcda, penghilang busa, antibusa, pac, poli aluminium klorida, polialuminium, polielektrolit, pam, poliakrilamida, polidadmac, pdadmac, poliamina, Kami tidak hanya memberikan kualitas tinggi kepada para pembeli kami, tetapi yang jauh lebih penting adalah penyedia layanan terbaik kami beserta harga jual yang agresif.
Pabrik ODM Cina PAM, Poliakrilamida Anionik, HPAM, PHPA. Perusahaan kami beroperasi dengan prinsip operasional "berbasis integritas, menciptakan kerja sama, berorientasi pada orang, dan saling menguntungkan". Kami berharap dapat menjalin hubungan baik dengan para pengusaha dari seluruh dunia.
Dikutip dari Baidu.
Waktu posting: 15-Agu-2022