Situação atual: a indústria farmacêutica concentra-se principalmente em produtos farmacêuticos de síntese química, farmacêuticos biológicos e farmacêuticos de medicina tradicional chinesa, e a produção possui características de uma variedade de produtos, processos complexos e diferentes escalas de produção.
As águas residuais produzidas por processos farmacêuticos apresentam características de alta concentração de poluentes, componentes complexos, baixa biodegradabilidade e alta toxicidade biológica.
As águas residuais da produção farmacêutica de síntese química e fermentação são a dificuldade e o ponto-chave no controle da poluição da indústria farmacêutica.
As águas residuais de síntese química são um importante poluente descartado durante a produção farmacêutica [2].
As águas residuais farmacêuticas podem ser divididas em quatro categorias [3], ou seja, líquido residual e líquido-mãe no processo de produção;
O líquido residual na recuperação inclui solvente, líquido pré-requisito, subproduto, etc.
Drenagem auxiliar do processo, como água de resfriamento, etc.
Equipamentos e descarga de águas residuais no solo;
Esgoto doméstico.
Tecnologia para tratamento de águas residuais intermediárias farmacêuticas
Tendo em vista as características das águas residuais intermediárias farmacêuticas, como alto DQO, alto nitrogênio, alto teor de fósforo, alto teor de sal, croma profundo, composição complexa e baixa biodegradabilidade, os métodos de tratamento comumente usados incluem tratamento físico-químico e processo de tratamento bioquímico [6].
De acordo com os diferentes tipos de qualidade das águas residuais, também será aplicada uma série de métodos, como a combinação de processos físico-químicos e processos biológicos [7].
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1. Tecnologia de tratamento físico e químico
Atualmente, os principais métodos de tratamento físico e químico para águas residuais da produção farmacêutica incluem: método de flotação de gás, método de coagulação e sedimentação, método de adsorção, método de osmose reversa, método de incineração e processo de oxidação avançado [8].
Além disso, métodos de eletrólise e precipitação química, como microeletrólise FE-C e métodos de precipitação MAP para remoção de nitrogênio e fósforo, também são comumente usados no tratamento de águas residuais intermediárias farmacêuticas.
1.1 Método de coagulação e sedimentação
O processo de coagulação é um processo no qual as partículas suspensas e partículas coloidais na água são transformadas em estado instável pela adição de agentes químicos e depois agregadas em flocos ou flocos fáceis de separar.
Atualmente, esta tecnologia é normalmente utilizada no pré-tratamento, tratamento intermediário e tratamento avançado de águas residuais farmacêuticas [10].
A tecnologia de coagulação e sedimentação tem as vantagens de tecnologia madura, equipamento simples, operação estável e manutenção conveniente.
No entanto, haverá uma grande quantidade de lama química produzida no processo de aplicação desta tecnologia, o que levará a um baixo pH do efluente e a um teor relativamente elevado de sal nas águas residuais.
Além disso, a tecnologia de coagulação e sedimentação não consegue remover eficazmente os poluentes dissolvidos nas águas residuais, nem pode remover completamente os vestígios de poluentes tóxicos e prejudiciais nas águas residuais.
1.2 Método de precipitação química
O método de precipitação química é um método químico para remover poluentes em águas residuais por reação química entre agentes químicos solúveis e poluentes em águas residuais para formar sais insolúveis, hidróxidos ou compostos complexos.
As águas residuais intermediárias farmacêuticas geralmente contêm alta concentração de nitrogênio amoniacal, íons fosfato e sulfato, etc. Para este tipo de águas residuais, o método de precipitação química é frequentemente usado para pré-tratamento físico e químico para garantir a operação normal do processo de tratamento bioquímico subsequente.
Como tecnologia tradicional de tratamento de água, a precipitação química é frequentemente usada para amaciar águas residuais.
Devido ao uso de matérias-primas químicas de alta pureza no processo de produção de águas residuais intermediárias farmacêuticas, as águas residuais geralmente contêm alta concentração de nitrogênio amoniacal e fósforo e outros poluentes, usando o método de precipitação química de fosfato de amônio e magnésio pode efetivamente remover os dois poluentes ao mesmo tempo, a precipitação gerada do sal de fosfato de amônio e magnésio pode ser reciclada.
O método de precipitação química com fosfato de magnésio e amônio também é conhecido como método da estruvita.
No processo de produção de intermediários farmacêuticos, uma grande quantidade de ácido sulfúrico é frequentemente utilizada em algumas oficinas, e o pH desta parte das águas residuais pode ser baixo. A fim de melhorar o valor do pH das águas residuais e ao mesmo tempo remover alguns íons sulfato, o método de adição de CaO é frequentemente usado, que é chamado de método de precipitação química de dessulfurização de cal viva.
1.3 adsorção
O princípio da remoção de poluentes em águas residuais pelo método de adsorção refere-se ao uso de materiais sólidos porosos para adsorver certos ou uma variedade de poluentes em águas residuais, de modo que os poluentes nas águas residuais possam ser removidos ou reciclados.
Os adsorventes comumente usados incluem cinzas volantes, escória, carvão ativado e resina de adsorção, entre os quais o carvão ativado é mais comumente usado.
1.4 flutuação de ar
O método de flutuação de ar é um processo de tratamento de águas residuais no qual pequenas bolhas altamente dispersas são usadas como transportadores para produzir adesão a poluentes nas águas residuais. Como a densidade das pequenas bolhas que aderem aos poluentes é menor que a da água e flutuam, a separação sólido-líquido ou líquido-líquido é realizada.
As formas de flutuação de ar incluem flutuação de ar dissolvido, flutuação de ar aerado, flutuação de ar de eletrólise e flutuação de ar químico, etc. [18], entre as quais a flutuação de ar químico é adequada para o tratamento de águas residuais com alto teor de matéria em suspensão.
O método de flotação a ar tem as vantagens de baixo investimento, processo simples, manutenção conveniente e baixo consumo de energia, mas não pode remover efetivamente os poluentes dissolvidos nas águas residuais.
1,5 eletrólise
O processo eletrolítico é o uso da função de corrente impressa, produz uma série de reações químicas, transforma os poluentes nocivos nas águas residuais e foi removido, o princípio da reação do processo eletrolítico aconteceu na solução eletrolítica é através do material do eletrodo e da reação do eletrodo, gera novos novos ecológicos oxigênio ecológico e hidrogênio [H] e poluentes de águas residuais da reação REDOX fazem a remoção de poluentes.
O método de eletrólise possui alta eficiência e operação simples no tratamento de águas residuais. Ao mesmo tempo, o método de eletrólise pode efetivamente remover as substâncias coloridas nas águas residuais e melhorar efetivamente a biodegradabilidade das águas residuais.
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2. Tecnologia avançada de oxidação
A tecnologia avançada de oxidação, como uma nova tecnologia de tratamento de água, tem muitas vantagens, como alta eficiência de degradação de poluentes, degradação e oxidação mais completas de poluentes e ausência de poluição secundária.
A tecnologia de oxidação avançada, também conhecida como tecnologia de oxidação profunda, é uma tecnologia de tratamento físico e químico que utiliza oxidante, luz, eletricidade, som, magnético e catalisador para gerar radicais livres altamente ativos (como ·OH) para degradar poluentes orgânicos refratários.
No campo do tratamento de águas residuais farmacêuticas, a tecnologia avançada de oxidação tornou-se o foco de extensa pesquisa e atenção.
A tecnologia de oxidação avançada inclui principalmente oxidação eletroquímica, oxidação química, oxidação ultrassônica, oxidação catalítica úmida, oxidação fotocatalítica, oxidação catalítica composta, oxidação de água supercrítica e tecnologia combinada de oxidação avançada.
O método de oxidação química consiste em usar os próprios agentes químicos ou sob certas condições com oxidação forte para oxidar os poluentes orgânicos nas águas residuais para atingir o objetivo de remover poluentes, métodos de oxidação química, incluindo oxidação de ozônio, método de oxidação de Fenton e método de oxidação catalítica úmida.
2.1 Processo de oxidação de Fenton
O método de oxidação de Fenton é um tipo de método de oxidação avançado amplamente utilizado atualmente. Este método utiliza sal férrico (Fe2+ ou Fe3+) como catalisador para produzir ·OH com forte oxidação sob a condição de adição de H2O2, que pode ter reação de oxidação com poluentes orgânicos sem seletividade para atingir a degradação e mineralização de poluentes.
Este método tem muitas vantagens, incluindo velocidade de reação rápida, sem poluição secundária e oxidação forte, etc. O método de oxidação de Fenton é comumente usado no tratamento de águas residuais farmacêuticas devido à reação de oxidação não seletiva no processo de oxidação química e o método pode reduzir o toxicidade de águas residuais e outras características.
2.2 Método de oxidação eletroquímica
O método de oxidação eletroquímica consiste em usar materiais de eletrodo para produzir radical livre superóxido ·O2 e radical livre hidroxila ·OH, ambos com alta atividade de oxidação, podem oxidar a matéria orgânica nas águas residuais e, então, atingir o objetivo de remover poluentes.
Porém, este método possui características de alto consumo de energia e alto custo.
2.3 Oxidação fotocatalítica
A oxidação fotocatalítica é uma tecnologia de tratamento relativamente eficiente na tecnologia de tratamento de água, que utiliza materiais catalíticos (como TiO2, SrO2, WO3, SnO2, etc.) como transportadores catalíticos para realizar a oxidação catalítica da maioria dos poluentes redutores nas águas residuais, de modo como para atingir o objectivo de remover poluentes.
Como a maioria dos compostos contidos nas águas residuais farmacêuticas são substâncias polares com grupos ácidos ou substâncias polares com grupos alcalinos, tais substâncias podem ser degradadas direta ou indiretamente pela luz.
2.4 Oxidação supercrítica da água
A oxidação supercrítica da água (SCWO) é um tipo de tecnologia de tratamento de água que toma a água como meio e utiliza as características especiais da água no estado supercrítico para melhorar a taxa de reação e realizar a oxidação completa da matéria orgânica.
2.5 Tecnologia combinada de oxidação avançada
Todas as tecnologias avançadas de oxidação utilizam suas próprias limitações, a fim de melhorar a eficiência do tratamento de águas residuais, uma série de tecnologias avançadas de oxidação são agrupadas, formadas pela combinação das tecnologias avançadas de oxidação, ou uma única tecnologia avançada de oxidação combinada com outras tecnologias em novas tecnologia para melhorar a capacidade de oxidação e o efeito do tratamento e para atender às mudanças na qualidade da água no tratamento de águas residuais farmacêuticas de classe maior.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, fotocatálise ultrassônica, fotocatálise de carvão ativado, fotocatálise de microondas e fotocatálise, etc. Atualmente, as tecnologias de combinação de ozônio mais amplamente estudadas são [36]:
Processo de carvão ativado com ozônio, O3-H2O2 e UV-O3, a partir do efeito de tratamento de águas residuais refratárias e aplicação de engenharia, O3-H2O2 e UV-O3 têm maior potencial de desenvolvimento.
O processo de combinação Fenton comum inclui o método Fenton de microeletrólise, método H2O2 de limalha de ferro, método Fenton fotoquímico (como método Fenton solar, método UV-Fenton, etc.), mas o método Fenton elétrico é amplamente utilizado.
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3. Tecnologia de tratamento bioquímico
A tecnologia de tratamento bioquímico é a principal tecnologia no tratamento de águas residuais, através do crescimento microbiano, metabolismo, reprodução e outros processos para decompor a matéria orgânica nas águas residuais, obter a energia necessária e atingir o objetivo de remoção da matéria orgânica.
3.1 Tecnologia de tratamento biológico anaeróbico
A tecnologia de tratamento biológico anaeróbico ocorre na ausência de ambiente de oxigênio molecular, no uso do metabolismo de bactérias anaeróbicas, através do processo de acidificação hidrolítica, produção de hidrogênio, ácido acético e produção de metano e outros processos para converter macromoléculas, difíceis de degradar matéria orgânica em CH4, CO2 , H2O e matéria orgânica molecular pequena.
As águas residuais farmacêuticas sintéticas geralmente contêm um grande número de substâncias orgânicas refratárias cíclicas, que não podem ser diretamente degradadas e utilizadas por bactérias aeróbicas, de modo que a atual tecnologia de tratamento anaeróbico se tornou o principal meio no campo do tratamento de águas residuais farmacêuticas no país e no exterior [43] .
A tecnologia de tratamento biológico anaeróbico tem muitas vantagens: o processo de operação do reator anaeróbico não precisa fornecer aeração, o consumo de energia é baixo;
A carga orgânica da água influente anaeróbia é geralmente elevada.
Baixas necessidades nutricionais;
O rendimento de lodo do reator anaeróbico é baixo e o lodo é fácil de desidratar.
O metano produzido no processo anaeróbico pode ser reciclado como energia.
No entanto, o efluente anaeróbio não pode ser descarregado de acordo com o padrão e precisa ser tratado posteriormente através da combinação com outros processos. No entanto, a tecnologia de tratamento biológico anaeróbico é sensível ao valor do pH, temperatura e outros fatores. Se a flutuação for grande, a reação anaeróbica será diretamente afetada e, então, a qualidade do efluente será afetada.
3.2 Tecnologia de tratamento biológico aeróbico
A tecnologia de tratamento biológico aeróbico é uma tecnologia de tratamento biológico que utiliza a decomposição oxidativa e a síntese de assimilação de bactérias aeróbicas para remover matéria orgânica degradada. Durante o crescimento e metabolismo dos organismos aeróbicos, será realizado um grande número de reproduções, o que gerará novo lodo ativado. O excesso de lodo ativado será descarregado na forma de lodo residual, e as águas residuais serão purificadas ao mesmo tempo.
Produto | CAS |
N,N-Dimetil-p-toluidina DMPT | 99-97-8 |
N,N-Dimetil-o-toluidina DMOT | 609-72-3 |
2,3-Diclorobenzaldeído | 6334-18-5 |
2′,4′-Dicloroacetofenona | 2234-16-4 |
Álcool 2,4-diclorobenzílico | 1777-82-8 |
Éter 3,4'-diclorodifenílico | 6842-62-2 |
2-cloro-4-(4-clorofenoxi)acetofenona | 119851-28-4 |
2,4-diclorotolueno | 95-73-8 |
o-fenilenodiamina | 95-54-5 |
o-Toluidina OT | 95-53-4 |
3-Metil-N,N-dietilanilina | 91-67-8 |
N,N-Dietilanilina | 91-66-7 |
N-Etilanilina | 103-69-5 |
N-etil-o-toluidina | 94-68-8 |
N,N-Dimetilanilina DMA | 121-69-7 |
2-Naftol Beta naftol | 135-19-3 |
Auramina O | 2465-27-2 |
Lactona violeta cristalina CVL | 1552-42-7 |
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Horário da postagem: 25 de abril de 2021