الوضع الحالي: تركز صناعة المستحضرات الصيدلانية بشكل أساسي على التركيب الكيميائي الصيدلاني والأدوية البيولوجية وأدوية الطب الصيني التقليدي، ويتميز الإنتاج بخصائص مجموعة متنوعة من المنتجات والعمليات المعقدة ومستويات الإنتاج المختلفة.
تتميز مياه الصرف الصحي الناتجة عن العمليات الصيدلانية بخصائص التركيز العالي للملوثات والمكونات المعقدة وضعف التحلل البيولوجي والسمية البيولوجية العالية.
يعتبر التوليف الكيميائي والتخمير لمياه الصرف الصحي لإنتاج الأدوية هو الصعوبة والنقطة الأساسية في مكافحة التلوث في صناعة الأدوية.
تعد مياه الصرف الصحي الناتجة عن التصنيع الكيميائي من الملوثات الرئيسية التي يتم تصريفها أثناء إنتاج الأدوية [2].
يمكن تقسيم مياه الصرف الصحي الصيدلانية تقريبًا إلى أربع فئات [3]، أي النفايات السائلة والسائل الأم في عملية الإنتاج؛
يشتمل السائل المتبقي في عملية الاسترداد على المذيبات والسائل الأساسي والمنتجات الثانوية وما إلى ذلك.
عملية الصرف المساعدة مثل مياه التبريد، الخ.
المعدات ومياه الصرف الصحي لتنظيف الأرض.
الصرف الصحي المنزلي.
تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي الوسيطة الصيدلانية
في ضوء خصائص مياه الصرف الصحي الوسيطة الصيدلانية مثل ارتفاع COD، والنيتروجين العالي، والفوسفور العالي، والمحتوى العالي من الملح، والصباغة العميقة، والتركيب المعقد وضعف التحلل الحيوي، تشمل طرق المعالجة الشائعة المعالجة الفيزيائية والكيميائية وعملية المعالجة الكيميائية الحيوية [6].
وفقًا للأنواع المختلفة لجودة مياه الصرف الصحي، سيتم أيضًا تطبيق سلسلة من الأساليب مثل الجمع بين العملية الفيزيائية والكيميائية والعملية البيولوجية [7].
الصورة
1. تكنولوجيا المعالجة الفيزيائية والكيميائية
في الوقت الحاضر، تشمل طرق المعالجة الفيزيائية والكيميائية الرئيسية لمياه الصرف الصحي الناتجة عن إنتاج الأدوية ما يلي: طريقة التعويم بالغاز، وطريقة الترسيب بالتخثر، وطريقة الامتزاز، وطريقة التناضح العكسي، وطريقة الحرق، وعملية الأكسدة المتقدمة [8].
بالإضافة إلى ذلك، فإن طرق التحليل الكهربائي والترسيب الكيميائي، مثل التحليل الكهربائي الجزئي FE-C وطرق ترسيب MAP لإزالة النيتروجين والفوسفور، تُستخدم أيضًا بشكل شائع في معالجة مياه الصرف الصحي الوسيطة الصيدلانية.
1.1 طريقة التخثر والترسيب
عملية التخثر هي عملية تتحول فيها الجزيئات العالقة والجزيئات الغروية في الماء إلى حالة غير مستقرة عن طريق إضافة عوامل كيميائية ثم يتم تجميعها في كتل أو كتل يسهل فصلها.
في الوقت الحاضر، تُستخدم هذه التكنولوجيا عادةً في المعالجة المسبقة والمعالجة الوسيطة والمعالجة المتقدمة لمياه الصرف الصحي الصيدلانية [10].
تتميز تكنولوجيا التخثر والترسيب بمزايا التكنولوجيا الناضجة والمعدات البسيطة والتشغيل المستقر والصيانة المريحة.
ومع ذلك، سيتم إنتاج كمية كبيرة من الحمأة الكيميائية في عملية تطبيق هذه التكنولوجيا، مما سيؤدي إلى انخفاض الرقم الهيدروجيني للنفايات السائلة وارتفاع محتوى الأملاح نسبيًا في مياه الصرف الصحي.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن تكنولوجيا التخثر والترسيب لا يمكنها إزالة الملوثات الذائبة في مياه الصرف الصحي بشكل فعال، ولا يمكنها إزالة الملوثات السامة والضارة في مياه الصرف الصحي بشكل كامل.
1.2 طريقة الترسيب الكيميائي
طريقة الترسيب الكيميائي هي طريقة كيميائية لإزالة الملوثات في مياه الصرف الصحي عن طريق التفاعل الكيميائي بين العوامل الكيميائية القابلة للذوبان والملوثات في مياه الصرف الصحي لتكوين أملاح غير قابلة للذوبان أو هيدروكسيدات أو مركبات معقدة.
غالبًا ما تحتوي مياه الصرف الصحي الوسيطة الصيدلانية على تركيزات عالية من أيونات نيتروجين الأمونيا والفوسفات والكبريتات، وما إلى ذلك. بالنسبة لهذا النوع من مياه الصرف الصحي، غالبًا ما يتم استخدام طريقة الترسيب الكيميائي للمعالجة الفيزيائية والكيميائية لضمان التشغيل الطبيعي لعملية المعالجة الكيميائية الحيوية اللاحقة.
كتقنية تقليدية لمعالجة المياه، غالبًا ما يستخدم الترسيب الكيميائي لتليين مياه الصرف الصحي.
بسبب استخدام المواد الخام الكيميائية عالية النقاء في عملية إنتاج مياه الصرف الصحي الوسيطة الصيدلانية، غالبًا ما تحتوي مياه الصرف الصحي على تركيزات عالية من نيتروجين الأمونيا والفوسفور والملوثات الأخرى، باستخدام طريقة الترسيب الكيميائي لفوسفات الأمونيوم المغنيسيوم يمكن إزالة الملوثات بشكل فعال في نفس الوقت. الوقت، يمكن إعادة تدوير هطول الأمطار الملح فوسفات الأمونيوم المغنيسيوم المتولدة.
تُعرف طريقة الترسيب الكيميائي بفوسفات الأمونيوم المغنيسيوم أيضًا بطريقة الستروفيت.
في عملية إنتاج المستحضرات الصيدلانية الوسيطة، غالبًا ما يتم استخدام كمية كبيرة من حمض الكبريتيك في بعض ورش العمل، وقد يكون الرقم الهيدروجيني لهذا الجزء من مياه الصرف الصحي منخفضًا. من أجل تحسين قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي وإزالة بعض أيونات الكبريتات في نفس الوقت، غالبًا ما يتم استخدام طريقة إضافة CaO، والتي تسمى طريقة الترسيب الكيميائي لإزالة الكبريت من الجير الحي.
1.3 الامتزاز
يشير مبدأ إزالة الملوثات في مياه الصرف الصحي بطريقة الامتزاز إلى استخدام المواد الصلبة المسامية لامتصاص بعض أو مجموعة متنوعة من الملوثات في مياه الصرف الصحي، بحيث يمكن إزالة الملوثات في مياه الصرف الصحي أو إعادة تدويرها.
تشمل المواد الماصة شائعة الاستخدام مثل الرماد المتطاير، والخبث، والكربون المنشط، وراتنج الامتزاز، ومن بينها الكربون المنشط الأكثر استخدامًا.
1.4 تعويم الهواء
طريقة تعويم الهواء هي عملية معالجة مياه الصرف الصحي حيث يتم استخدام فقاعات صغيرة متناثرة للغاية كحاملات لإنتاج التصاق بالملوثات في مياه الصرف الصحي. ونظرًا لأن كثافة الفقاعات الصغيرة الملتصقة بالملوثات أقل من كثافة الماء وتطفو إلى الأعلى، يتم تحقيق فصل صلب عن سائل أو سائل عن سائل.
تشمل أشكال تعويم الهواء تعويم الهواء المذاب، وتعويم الهواء الهوائي، وتعويم الهواء بالتحليل الكهربائي، وتعويم الهواء الكيميائي، وما إلى ذلك. [18]، ومن بينها تعويم الهواء الكيميائي مناسب لمعالجة مياه الصرف الصحي ذات المحتوى العالي من المواد العالقة.
تتميز طريقة تعويم الهواء بمزايا الاستثمار المنخفض، والعملية البسيطة، والصيانة المريحة، وانخفاض استهلاك الطاقة، ولكنها لا تستطيع إزالة الملوثات الذائبة في مياه الصرف الصحي بشكل فعال.
1.5 التحليل الكهربائي
عملية التحليل الكهربائي هي استخدام الدور الحالي المبهر، وإنتاج سلسلة من التفاعلات الكيميائية، وتحويل الملوثات الضارة في مياه الصرف الصحي وتمت إزالتها، ويحدث مبدأ التفاعل لعملية التحليل الكهربائي في محلول الإلكتروليت من خلال مادة القطب وتفاعل القطب، وتوليد بيئة جديدة جديدة. الأكسجين البيئي والهيدروجين [H] وملوثات مياه الصرف الصحي من تفاعل REDOX يجعل إزالة الملوثات.
تتميز طريقة التحليل الكهربائي بكفاءة عالية وعملية بسيطة في معالجة مياه الصرف الصحي. وفي الوقت نفسه، يمكن لطريقة التحليل الكهربائي إزالة المواد الملونة في مياه الصرف الصحي بشكل فعال وتحسين قابلية التحلل الحيوي لمياه الصرف الصحي بشكل فعال.
الصورة
2. تكنولوجيا الأكسدة المتقدمة
تتمتع تقنية الأكسدة المتقدمة، باعتبارها تقنية جديدة لمعالجة المياه، بالعديد من المزايا، مثل الكفاءة العالية في تحلل الملوثات، وتحلل وأكسدة الملوثات بشكل أكثر شمولاً وعدم وجود تلوث ثانوي.
تقنية الأكسدة المتقدمة، والمعروفة أيضًا باسم تقنية الأكسدة العميقة، هي تقنية معالجة فيزيائية وكيميائية تستخدم المؤكسد والضوء والكهرباء والصوت والمغناطيس والمحفز لتوليد جذور حرة نشطة للغاية (مثل ·OH) لتحلل الملوثات العضوية المقاومة للحرارة.
في مجال معالجة مياه الصرف الصحي الصيدلانية، أصبحت تكنولوجيا الأكسدة المتقدمة محور بحث واهتمام واسع النطاق.
تشمل تكنولوجيا الأكسدة المتقدمة بشكل أساسي الأكسدة الكهروكيميائية، والأكسدة الكيميائية، والأكسدة بالموجات فوق الصوتية، والأكسدة الحفزية الرطبة، والأكسدة التحفيزية الضوئية، والأكسدة الحفزية المركبة، وأكسدة الماء فوق الحرج، وتكنولوجيا الأكسدة المتقدمة المدمجة.
طريقة الأكسدة الكيميائية هي استخدام العوامل الكيميائية نفسها أو تحت ظروف معينة مع أكسدة قوية لأكسدة الملوثات العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي لتحقيق غرض إزالة الملوثات، طرق الأكسدة الكيميائية بما في ذلك أكسدة الأوزون وطريقة أكسدة الفنتون وطريقة الأكسدة الحفزية الرطبة.
2.1 عملية أكسدة الفنتون
طريقة أكسدة الفنتون هي نوع من طرق الأكسدة المتقدمة المستخدمة على نطاق واسع في الوقت الحاضر. تستخدم هذه الطريقة ملح الحديديك (Fe2+ أو Fe3+) كمحفز لإنتاج ·OH بأكسدة قوية بشرط إضافة H2O2، والذي يمكن أن يكون له تفاعل أكسدة مع الملوثات العضوية دون انتقائية لتحقيق تحلل وتمعدن الملوثات.
تتمتع هذه الطريقة بالعديد من المزايا، بما في ذلك سرعة التفاعل السريعة وعدم التلوث الثانوي والأكسدة القوية، وما إلى ذلك. تُستخدم طريقة أكسدة الفنتون بشكل شائع في معالجة مياه الصرف الصحي الصيدلانية بسبب تفاعل الأكسدة غير الانتقائي في عملية الأكسدة الكيميائية ويمكن أن تقلل الطريقة من سمية مياه الصرف الصحي وغيرها من الخصائص.
2.2 طريقة الأكسدة الكهروكيميائية
طريقة الأكسدة الكهروكيميائية هي استخدام مواد القطب لإنتاج الجذور الحرة للأكسيد الفائق ·O2 والجذور الحرة للهيدروكسيل ·OH، وكلاهما لهما نشاط أكسدة عالي، ويمكنهما أكسدة المواد العضوية في مياه الصرف الصحي، ومن ثم تحقيق غرض إزالة الملوثات.
ومع ذلك، فإن هذه الطريقة لها خصائص الاستهلاك العالي للطاقة والتكلفة العالية.
2.3 الأكسدة الضوئية
الأكسدة التحفيزية الضوئية هي تقنية معالجة فعالة نسبيًا في تكنولوجيا معالجة المياه، والتي تستخدم المواد الحفزية (مثل TiO2، SrO2، WO3، SnO2، إلخ) كحاملات تحفيزية لتنفيذ الأكسدة الحفزية لمعظم الملوثات المختزلة في مياه الصرف الصحي، لذلك لتحقيق الغرض من إزالة الملوثات.
نظرًا لأن معظم المركبات الموجودة في مياه الصرف الصحي الصيدلانية عبارة عن مواد قطبية ذات مجموعات حمضية أو مواد قطبية ذات مجموعات قلوية، فإن هذه المواد يمكن أن تتحلل بشكل مباشر أو غير مباشر بالضوء.
2.4 أكسدة الماء فوق الحرجة
أكسدة الماء فوق الحرج (SCWO) هي نوع من تكنولوجيا معالجة المياه التي تأخذ الماء كوسيط وتستخدم الخصائص الخاصة للماء في الحالة فوق الحرجة لتحسين معدل التفاعل وتحقيق الأكسدة الكاملة للمواد العضوية.
2.5 تكنولوجيا الأكسدة المتقدمة مجتمعة
تستخدم كل تقنيات الأكسدة المتقدمة قيودًا خاصة بها، من أجل تحسين كفاءة معالجة مياه الصرف الصحي، يتم تجميع سلسلة من تقنيات الأكسدة المتقدمة معًا، لتشكل مزيجًا من تقنيات الأكسدة المتقدمة، أو تقنية أكسدة متقدمة واحدة مدمجة مع تقنيات أخرى في جديد التكنولوجيا لتحسين قدرة الأكسدة وتأثير المعالجة وتلبية التغيرات في نوعية المياه في معالجة مياه الصرف الصحي الصيدلانية من الدرجة الأكبر.
UV-Fenton، UV-H2O2، UV-O3، التحفيز الضوئي بالموجات فوق الصوتية، التحفيز الضوئي بالكربون المنشط، التحفيز الضوئي بالموجات الدقيقة والتحفيز الضوئي، وما إلى ذلك. وفي الوقت الحاضر، فإن تقنيات تركيبة الأوزون الأكثر دراسة على نطاق واسع هي [36] :
عملية الكربون المنشط بالأوزون، O3-H2O2 وUV-O3، من تأثير معالجة مياه الصرف الصحي المقاومة للحرارة والتطبيق الهندسي، O3-H2O2 وUV-O3 لديها إمكانات تطوير أكبر.
تشتمل عملية دمج فنتون الشائعة على طريقة فنتون للتحليل الكهربائي الجزئي، وطريقة فنتون لبرادة الحديد، وطريقة فنتون الكيميائية الضوئية (مثل طريقة فنتون الشمسية، وطريقة فنتون للأشعة فوق البنفسجية، وما إلى ذلك)، ولكن طريقة فنتون الكهربائية تستخدم على نطاق واسع.
الصورة
3. تكنولوجيا المعالجة البيوكيميائية
تكنولوجيا المعالجة الكيميائية الحيوية هي التكنولوجيا الرئيسية في معالجة مياه الصرف الصحي، من خلال النمو الميكروبي، والتمثيل الغذائي، والتكاثر وغيرها من العمليات لتحلل المواد العضوية في مياه الصرف الصحي، والحصول على الطاقة اللازمة وتحقيق الغرض من إزالة المواد العضوية.
3.1 تكنولوجيا المعالجة البيولوجية اللاهوائية
تكنولوجيا المعالجة البيولوجية اللاهوائية في غياب بيئة الأكسجين الجزيئي، واستخدام استقلاب البكتيريا اللاهوائية، من خلال عملية التحمض المائي، وإنتاج الهيدروجين وحمض الأسيتيك وإنتاج الميثان وغيرها من العمليات لتحويل الجزيئات الكبيرة، من الصعب تحلل المواد العضوية إلى CH4، CO2 ، H2O والمواد العضوية الجزيئية الصغيرة.
غالبًا ما تحتوي مياه الصرف الصحي الصيدلانية الاصطناعية على عدد كبير من المواد العضوية الحرارية الحلقية، والتي لا يمكن أن تتحلل بشكل مباشر وتستخدمها البكتيريا الهوائية، لذلك أصبحت تكنولوجيا المعالجة اللاهوائية الحالية هي الوسيلة الرئيسية في مجال معالجة مياه الصرف الصحي الصيدلانية في الداخل والخارج [43] .
تتميز تكنولوجيا المعالجة البيولوجية اللاهوائية بالعديد من المزايا: لا تحتاج عملية تشغيل المفاعل اللاهوائي إلى توفير التهوية، كما أن استهلاك الطاقة منخفض؛
الحمل العضوي للمياه اللاهوائية المؤثرة مرتفع بشكل عام.
متطلبات غذائية منخفضة؛
إن إنتاجية الحمأة للمفاعل اللاهوائي منخفضة، ومن السهل تجفيف الحمأة.
يمكن إعادة تدوير الميثان الناتج في العملية اللاهوائية كطاقة.
ومع ذلك، لا يمكن تصريف النفايات السائلة اللاهوائية إلى المستوى القياسي، ويجب معالجتها بشكل أكبر من خلال دمجها مع عمليات أخرى. ومع ذلك، فإن تكنولوجيا المعالجة البيولوجية اللاهوائية حساسة لقيمة الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة وعوامل أخرى. إذا كان التقلب كبيرا، فإن التفاعل اللاهوائي سوف يتأثر بشكل مباشر، ومن ثم سوف تتأثر نوعية النفايات السائلة.
3.2 تكنولوجيا المعالجة البيولوجية الهوائية
تكنولوجيا المعالجة البيولوجية الهوائية هي تقنية معالجة بيولوجية تستخدم التحلل التأكسدي وتوليف الاستيعاب للبكتيريا الهوائية لإزالة المواد العضوية المتحللة. أثناء نمو واستقلاب الكائنات الهوائية، سيتم تنفيذ عدد كبير من التكاثر، مما سيولد حمأة منشطة جديدة. سيتم تفريغ الحمأة المنشطة الزائدة من خلال الحمأة المتبقية، وسيتم تنقية مياه الصرف الصحي في نفس الوقت.

معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا – IVY صناعة الكيماويات مع4 مصانعلمدة 19 عاما, الأصباغمتوسطs & وسيطة الصيدلانية &المواد الكيميائية الدقيقة والمتخصصة .هاتف (واتساب): 008613805212761 أثينا