สถานการณ์ปัจจุบัน: อุตสาหกรรมเภสัชกรรมส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ยาสังเคราะห์เคมี ยาชีวภาพ และเภสัชกรรมยาจีนโบราณ และการผลิตมีลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย กระบวนการที่ซับซ้อน และขนาดการผลิตที่แตกต่างกัน
น้ำเสียที่เกิดจากกระบวนการทางเภสัชกรรมมีลักษณะของสารก่อมลพิษสูง มีส่วนประกอบที่ซับซ้อน มีความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพต่ำ และมีความเป็นพิษทางชีวภาพสูง
การสังเคราะห์ทางเคมีและการหมักน้ำเสียจากการผลิตยาคือความยากและจุดสำคัญในการควบคุมมลพิษของอุตสาหกรรมยา
น้ำเสียจากการสังเคราะห์ทางเคมีเป็นสารก่อมลพิษหลักที่ปล่อยออกมาในระหว่างการผลิตยา [2]
น้ำเสียจากยาสามารถแบ่งออกได้เป็นสี่ประเภทอย่างคร่าว ๆ [3] ได้แก่ ของเหลวเสียและของเหลวหลักในกระบวนการผลิต
ของเหลวที่เหลือในการกู้คืนรวมถึงตัวทำละลาย ของเหลวที่จำเป็นเบื้องต้น ผลพลอยได้ ฯลฯ
การระบายกระบวนการเสริม เช่น น้ำหล่อเย็น เป็นต้น
อุปกรณ์และน้ำเสียล้างพื้น
น้ำเสียในบ้าน.
เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียขั้นกลางทางเภสัชกรรม
ในมุมมองของลักษณะของน้ำเสียขั้นกลางทางเภสัชกรรม เช่น ค่าซีโอดีสูง ไนโตรเจนสูง ฟอสฟอรัสสูง ปริมาณเกลือสูง สีลึก องค์ประกอบที่ซับซ้อน และความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพต่ำ วิธีการบำบัดที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การบำบัดทางเคมีกายภาพและกระบวนการบำบัดทางชีวเคมี [6]
ตามประเภทต่างๆ ของคุณภาพน้ำเสีย จะมีการใช้ชุดของวิธีการต่างๆ เช่น การรวมกันของกระบวนการทางเคมีกายภาพและกระบวนการทางชีววิทยา [7]
ภาพ
1. เทคโนโลยีการบำบัดทางกายภาพและเคมี
ในปัจจุบัน วิธีการบำบัดทางกายภาพและเคมีหลักสำหรับน้ำเสียจากการผลิตยา ได้แก่ วิธีการลอยตัวของก๊าซ วิธีการตกตะกอนจับตัวเป็นก้อน วิธีการดูดซับ วิธีรีเวอร์สออสโมซิส วิธีการเผา และกระบวนการออกซิเดชันขั้นสูง [8]
นอกจากนี้ วิธีการอิเล็กโทรลิซิสและการตกตะกอนทางเคมี เช่น วิธีไมโครอิเล็กโทรไลซิสแบบ FE-C และวิธีการตกตะกอน MAP สำหรับการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัส ยังใช้กันทั่วไปในการบำบัดน้ำเสียขั้นกลางทางเภสัชกรรม
1.1 วิธีการจับตัวเป็นก้อนและตกตะกอน
กระบวนการจับตัวเป็นก้อนเป็นกระบวนการที่อนุภาคแขวนลอยและอนุภาคคอลลอยด์ในน้ำเปลี่ยนสถานะไม่เสถียรโดยการเติมสารเคมีแล้วรวมเป็นฟล็อกหรือฟล็อกที่แยกออกได้ง่าย
ในปัจจุบัน เทคโนโลยีนี้มักจะใช้ในการปรับสภาพ การบำบัดขั้นกลาง และการบำบัดน้ำเสียทางเภสัชกรรมขั้นสูง [10]
เทคโนโลยีการแข็งตัวและการตกตะกอนมีข้อได้เปรียบของเทคโนโลยีที่พัฒนาแล้ว อุปกรณ์ที่เรียบง่าย การทำงานที่มั่นคง และการบำรุงรักษาที่สะดวก
อย่างไรก็ตาม จะมีกากตะกอนเคมีจำนวนมากเกิดขึ้นในขั้นตอนการใช้เทคโนโลยีนี้ ซึ่งจะส่งผลให้น้ำทิ้งมีค่า pH ต่ำและมีปริมาณเกลือค่อนข้างสูงในน้ำเสีย
นอกจากนี้ เทคโนโลยีการจับตัวเป็นก้อนและการตกตะกอนไม่สามารถกำจัดสารมลพิษที่ละลายในน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ และไม่สามารถกำจัดสารมลพิษที่เป็นพิษและเป็นอันตรายในน้ำเสียได้อย่างสมบูรณ์
1.2 วิธีการตกตะกอนทางเคมี
วิธีการตกตะกอนทางเคมีเป็นวิธีการทางเคมีในการกำจัดสารมลพิษในน้ำเสียโดยปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารเคมีที่ละลายน้ำได้กับสารมลพิษในน้ำเสียเพื่อสร้างเกลือ ไฮดรอกไซด์ หรือสารประกอบเชิงซ้อนที่ไม่ละลายน้ำ
น้ำเสียขั้นกลางทางเภสัชกรรมมักมีความเข้มข้นสูงของแอมโมเนียไนโตรเจน ฟอสเฟตและซัลเฟตไอออน เป็นต้น สำหรับน้ำเสียประเภทนี้ มักใช้วิธีการตกตะกอนทางเคมีสำหรับการปรับสภาพทางกายภาพและทางเคมีเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการบำบัดทางชีวเคมีที่ตามมาจะทำงานตามปกติ
ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีการบำบัดน้ำแบบดั้งเดิม การตกตะกอนด้วยสารเคมีมักใช้เพื่อทำให้น้ำเสียอ่อนลง
เนื่องจากการใช้วัตถุดิบทางเคมีที่มีความบริสุทธิ์สูงในกระบวนการผลิตของน้ำเสียขั้นกลางทางเภสัชกรรม น้ำเสียมักจะมีแอมโมเนียไนโตรเจนและฟอสฟอรัสที่มีความเข้มข้นสูงและสารมลพิษอื่น ๆ การใช้วิธีการตกตะกอนทางเคมีของแมกนีเซียมแอมโมเนียมฟอสเฟตสามารถกำจัดสารมลพิษทั้งสองได้อย่างมีประสิทธิภาพในเวลาเดียวกัน เวลา การตกตะกอนของเกลือแมกนีเซียมแอมโมเนียมฟอสเฟตที่สร้างขึ้นสามารถรีไซเคิลได้
วิธีการตกตะกอนทางเคมีของแมกนีเซียมแอมโมเนียมฟอสเฟตเรียกอีกอย่างว่าวิธีสตรูไวท์
ในกระบวนการผลิตยาขั้นกลาง กรดซัลฟิวริกจำนวนมากมักถูกใช้ในโรงงานบางแห่ง และค่า pH ของน้ำเสียส่วนนี้อาจต่ำเพื่อปรับปรุงค่า pH ของน้ำเสียและกำจัดไอออนซัลเฟตบางส่วนไปพร้อมกัน มักใช้วิธีเติม CaO ซึ่งเรียกว่าวิธีการตกตะกอนทางเคมีของปูนขาว
1.3 การดูดซับ
หลักการกำจัดสารมลพิษในน้ำเสียโดยวิธีดูดซับ หมายถึง การใช้วัสดุของแข็งที่มีรูพรุนเพื่อดูดซับสารมลพิษบางชนิดหรือหลายชนิดในน้ำเสีย เพื่อให้สารมลพิษในน้ำเสียสามารถกำจัดหรือรีไซเคิลได้
ตัวดูดซับที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ เถ้าลอย ตะกรัน ถ่านกัมมันต์ และเรซินดูดซับ ซึ่งถ่านกัมมันต์มักถูกใช้มากกว่า
1.4 การลอยตัวของอากาศ
วิธีการลอยตัวในอากาศเป็นกระบวนการบำบัดน้ำเสียที่ใช้ฟองอากาศขนาดเล็กที่กระจายตัวสูงเป็นตัวพาให้เกิดการเกาะตัวกับสารมลพิษในน้ำเสียเนื่องจากความหนาแน่นของฟองอากาศขนาดเล็กที่เกาะติดกับสารมลพิษน้อยกว่าน้ำและลอยขึ้น จึงรับรู้การแยกของแข็ง-ของเหลวหรือของเหลว-ของเหลว
รูปแบบการลอยตัวในอากาศประกอบด้วยการลอยตัวในอากาศที่ละลาย การลอยตัวในอากาศแบบเติมอากาศ การลอยตัวในอากาศด้วยไฟฟ้า และการลอยตัวในอากาศด้วยสารเคมี เป็นต้น [18] ซึ่งการลอยตัวในอากาศด้วยสารเคมีเหมาะสำหรับการบำบัดน้ำเสียที่มีปริมาณสารแขวนลอยสูง
วิธีการลอยตัวในอากาศมีข้อดีคือการลงทุนต่ำ กระบวนการง่าย การบำรุงรักษาสะดวก และใช้พลังงานต่ำ แต่ไม่สามารถกำจัดสารมลพิษที่ละลายในน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ
1.5 อิเล็กโทรลิซิส
กระบวนการอิเล็กโทรลีติคคือการใช้บทบาทปัจจุบันที่ประทับใจ สร้างชุดปฏิกิริยาเคมี เปลี่ยนสารมลพิษที่เป็นอันตรายในน้ำเสียและถูกกำจัดออกไป หลักการปฏิกิริยาของกระบวนการอิเล็กโทรไลต์ที่เกิดขึ้นในสารละลายอิเล็กโทรไลต์คือผ่านวัสดุอิเล็กโทรดและปฏิกิริยาอิเล็กโทรด ทำให้เกิดระบบนิเวศใหม่ ออกซิเจนในระบบนิเวศและไฮโดรเจน [H] และมลพิษในน้ำเสียจากปฏิกิริยา REDOX ทำให้การกำจัดมลพิษ
วิธีอิเล็กโทรลิซิสมีประสิทธิภาพสูงและใช้งานง่ายในการบำบัดน้ำเสียในขณะเดียวกัน วิธีการอิเล็กโทรลิซิสสามารถกำจัดสารสีในน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ภาพ
2. เทคโนโลยีออกซิเดชันขั้นสูง
เทคโนโลยีออกซิเดชันขั้นสูงเป็นเทคโนโลยีบำบัดน้ำแบบใหม่ มีข้อดีหลายอย่าง เช่น การย่อยสลายมลพิษที่มีประสิทธิภาพสูง การย่อยสลายและออกซิเดชันของมลพิษอย่างละเอียดมากขึ้น และไม่มีมลพิษทุติยภูมิ
เทคโนโลยีออกซิเดชันขั้นสูง หรือที่เรียกว่าเทคโนโลยีออกซิเดชันเชิงลึก เป็นเทคโนโลยีการบำบัดทางกายภาพและเคมีที่ใช้ตัวออกซิไดเซอร์ แสง ไฟฟ้า เสียง แม่เหล็ก และตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อสร้างอนุมูลอิสระที่มีฤทธิ์สูง (เช่น ·OH) เพื่อย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์ที่ทนไฟ
ในด้านการบำบัดน้ำเสียทางเภสัชกรรม เทคโนโลยีออกซิเดชันขั้นสูงได้กลายเป็นจุดสนใจของการวิจัยและความสนใจอย่างกว้างขวาง
เทคโนโลยีออกซิเดชันขั้นสูงส่วนใหญ่ประกอบด้วยออกซิเดชันเคมีไฟฟ้า ออกซิเดชันเคมี ออกซิเดชันอัลตราโซนิก ออกซิเดชันตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเปียก ออกซิเดชันโฟโตคะตาไลติก ออกซิเดชันตัวเร่งปฏิกิริยาคอมโพสิต ออกซิเดชันน้ำวิกฤตยิ่งยวด
วิธีการออกซิเดชันทางเคมีคือการใช้สารเคมีเองหรือภายใต้เงื่อนไขบางประการที่มีปฏิกิริยาออกซิเดชันรุนแรงเพื่อออกซิไดซ์สารมลพิษอินทรีย์ในน้ำเสียเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการกำจัดสารมลพิษ วิธีการออกซิเดชันทางเคมี ได้แก่ ออกซิเดชันของโอโซน วิธีออกซิเดชันของเฟนตั้น และวิธีออกซิเดชันตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเปียก
2.1 กระบวนการเฟนตันออกซิเดชั่น
วิธีออกซิเดชันของเฟนตันเป็นวิธีการออกซิเดชันขั้นสูงชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันวิธีนี้ใช้เกลือเฟอริก (Fe2+ หรือ Fe3+) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิต ·OH ที่มีปฏิกิริยาออกซิเดชันรุนแรงภายใต้เงื่อนไขการเติม H2O2 ซึ่งสามารถเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันกับสารมลพิษอินทรีย์โดยไม่ต้องมีการคัดเลือกเพื่อให้ได้สารมลพิษที่ย่อยสลายและกลายเป็นแร่ธาตุ
วิธีนี้มีข้อดีหลายประการ ได้แก่ ความเร็วของปฏิกิริยาที่รวดเร็ว ไม่มีมลพิษทุติยภูมิ และปฏิกิริยาออกซิเดชันที่รุนแรง เป็นต้น วิธีการออกซิเดชันของเฟนตันเป็นที่นิยมใช้ในการบำบัดน้ำเสียทางเภสัชกรรม เนื่องจากปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบไม่เลือกในกระบวนการออกซิเดชันทางเคมี และวิธีการนี้สามารถลด ความเป็นพิษของน้ำเสียและลักษณะอื่นๆ
2.2 วิธีการออกซิเดชันทางเคมีไฟฟ้า
วิธีการออกซิเดชันทางเคมีไฟฟ้าคือการใช้วัสดุอิเล็กโทรดเพื่อผลิตอนุมูลอิสระ superoxide ·O2 และอนุมูลอิสระไฮดรอกซิล ·OH ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีฤทธิ์ออกซิเดชันสูง สามารถออกซิไดซ์สารอินทรีย์ในน้ำเสีย และบรรลุวัตถุประสงค์ในการกำจัดมลพิษ
อย่างไรก็ตามวิธีนี้มีลักษณะของการใช้พลังงานสูงและค่าใช้จ่ายสูง
2.3 โฟโตคะตาไลติกออกซิเดชัน
โฟโตคะตาไลติกออกซิเดชันเป็นเทคโนโลยีการบำบัดที่ค่อนข้างมีประสิทธิภาพในเทคโนโลยีบำบัดน้ำ ซึ่งใช้วัสดุเร่งปฏิกิริยา (เช่น TiO2, SrO2, WO3, SnO2 เป็นต้น) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อดำเนินการออกซิเดชันตัวเร่งปฏิกิริยาของสารลดมลพิษส่วนใหญ่ในน้ำเสีย ดังนั้น เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการขจัดมลพิษ
เนื่องจากสารประกอบส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในน้ำเสียทางเภสัชกรรมเป็นสารมีขั้วที่มีหมู่เป็นกรดหรือสารมีขั้วที่มีหมู่เป็นด่าง สารดังกล่าวจึงสามารถย่อยสลายด้วยแสงได้โดยตรงหรือโดยอ้อม
2.4 การเกิดออกซิเดชันของน้ำที่วิกฤตยิ่งยวด
ปฏิกิริยาออกซิเดชันของน้ำที่วิกฤตยิ่งยวด (SCWO) เป็นเทคโนโลยีบำบัดน้ำประเภทหนึ่งที่ใช้น้ำเป็นสื่อกลาง และใช้ลักษณะพิเศษของน้ำในสภาวะวิกฤตยิ่งยวดเพื่อปรับปรุงอัตราการเกิดปฏิกิริยาและทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่สมบูรณ์ของสารอินทรีย์
2.5 เทคโนโลยีรวมออกซิเดชันขั้นสูง
ทุกเทคโนโลยีออกซิเดชั่นขั้นสูงใช้มีข้อ จำกัด ของตัวเอง เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการบำบัดน้ำเสีย ชุดของเทคโนโลยีออกซิเดชั่นขั้นสูงถูกจัดกลุ่มเข้าด้วยกัน ก่อให้เกิดการรวมกันของเทคโนโลยีออกซิเดชั่นขั้นสูงหรือเทคโนโลยีออกซิเดชั่นขั้นสูงเดียวรวมกับเทคโนโลยีอื่น ๆ ให้เป็นใหม่ เทคโนโลยีเพื่อปรับปรุงความสามารถในการเกิดออกซิเดชันและผลการบำบัด และเพื่อให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำในการบำบัดน้ำเสียทางเภสัชกรรมระดับใหญ่ขึ้น
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, อัลตราโซนิกโฟโตคะทาไลซิส, โฟโตคะทาไลซิสด้วยถ่านกัมมันต์, โฟโตคะทาไลซิสด้วยไมโครเวฟและโฟโตคะทาไลซิส ฯลฯ ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการผสมผสานโอโซนที่มีการศึกษาอย่างกว้างขวางที่สุดคือ [36] :
กระบวนการถ่านกัมมันต์โอโซน O3-H2O2 และ UV-O3 จากผลการบำบัดน้ำเสียจากวัสดุทนไฟและการใช้งานด้านวิศวกรรม พบว่า O3-H2O2 และ UV-O3 มีศักยภาพในการพัฒนามากขึ้น
กระบวนการผสมเฟนตันทั่วไปรวมถึงวิธีไมโครอิเล็กโทรไลซิสเฟนตัน วิธีตะไบเหล็ก วิธี H2O2 วิธีโฟโตเคมีเฟนตัน (เช่น วิธีเฟนตันแสงอาทิตย์ วิธี UV-เฟนตัน เป็นต้น) แต่วิธีเฟนตันไฟฟ้าใช้กันอย่างแพร่หลาย
ภาพ
3. เทคโนโลยีการบำบัดทางชีวเคมี
เทคโนโลยีการบำบัดทางชีวเคมีเป็นเทคโนโลยีหลักในการบำบัดน้ำเสีย ผ่านการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ เมแทบอลิซึม การสืบพันธุ์ และกระบวนการอื่นๆ เพื่อย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสีย ได้รับพลังงานที่จำเป็นในตัวเอง และบรรลุวัตถุประสงค์ในการกำจัดสารอินทรีย์
3.1 เทคโนโลยีการบำบัดทางชีวภาพแบบไม่ใช้ออกซิเจน
เทคโนโลยีการบำบัดทางชีวภาพแบบไม่ใช้ออกซิเจนอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีออกซิเจนในระดับโมเลกุล การใช้การเผาผลาญของแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจน ผ่านกระบวนการไฮโดรไลติกแอซิดิเคชัน การผลิตไฮโดรเจน กรดอะซิติกและการผลิตก๊าซมีเทน และกระบวนการอื่นๆ เพื่อเปลี่ยนโมเลกุลขนาดใหญ่ ยากต่อการย่อยสลายสารอินทรีย์เป็น CH4, CO2 , H2O และสารอินทรีย์โมเลกุลเล็ก
น้ำเสียสังเคราะห์ทางเภสัชกรรมมักประกอบด้วยสารอินทรีย์ที่ทนไฟแบบวัฏจักรจำนวนมาก ซึ่งแบคทีเรียแอโรบิกไม่สามารถย่อยสลายและใช้ประโยชน์ได้โดยตรง ดังนั้นเทคโนโลยีการบำบัดแบบไร้อากาศในปัจจุบันจึงกลายเป็นวิธีการหลักในด้านการบำบัดน้ำเสียทางเภสัชกรรมทั้งในและต่างประเทศ [43] .
เทคโนโลยีการบำบัดทางชีวภาพแบบไร้อากาศมีข้อดีหลายประการ: กระบวนการการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์แบบไม่ใช้ออกซิเจนไม่จำเป็นต้องเติมอากาศ การใช้พลังงานต่ำ
ปริมาณสารอินทรีย์ของน้ำไหลเข้าแบบไม่ใช้ออกซิเจนโดยทั่วไปจะสูง
ความต้องการสารอาหารต่ำ
กากตะกอนของเครื่องปฏิกรณ์แบบไม่ใช้ออกซิเจนอยู่ในระดับต่ำ และกากตะกอนจะขาดน้ำได้ง่าย
ก๊าซมีเทนที่เกิดขึ้นจากกระบวนการไร้อากาศสามารถรีไซเคิลเป็นพลังงานได้
อย่างไรก็ตาม น้ำทิ้งแบบไม่ใช้ออกซิเจนไม่สามารถระบายออกได้ตามมาตรฐาน และจำเป็นต้องผ่านการบำบัดเพิ่มเติมโดยผสมผสานกับกระบวนการอื่นๆอย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการบำบัดทางชีวภาพแบบไม่ใช้ออกซิเจนมีความไวต่อค่า pH อุณหภูมิ และปัจจัยอื่นๆหากความผันผวนมีมาก ปฏิกิริยาแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะได้รับผลกระทบโดยตรง และคุณภาพน้ำทิ้งจะได้รับผลกระทบ
3.2 เทคโนโลยีการบำบัดทางชีวภาพแบบแอโรบิก
เทคโนโลยีการบำบัดทางชีวภาพแบบแอโรบิกเป็นเทคโนโลยีการบำบัดทางชีวภาพที่ใช้การสลายตัวออกซิเดชันและการสังเคราะห์การดูดซึมของแบคทีเรียแอโรบิกเพื่อกำจัดสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายในระหว่างการเจริญเติบโตและเมตาบอลิซึมของสิ่งมีชีวิตที่ใช้ออกซิเจน จะมีการสืบพันธุ์จำนวนมากซึ่งจะสร้างกากตะกอนกัมมันต์ใหม่กากตะกอนกัมมันต์ส่วนเกินจะถูกระบายออกในรูปของกากตะกอนที่เหลือ และน้ำเสียจะถูกทำให้บริสุทธิ์ในเวลาเดียวกัน

MIT –IVY อุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์ กับ4 โรงงานเป็นเวลา 19 ปี， สีย้อมระดับกลางs & ตัวกลางทางเภสัชกรรม &เคมีละเอียดและพิเศษ .โทร(WhatsApp):008613805212761 Athena