현황: 의약업은 주로 화학 합성 의약, 생물 의약, 한약 의약을 위주로 하고 생산은 제품이 다양하고 공정이 복잡하며 생산 규모가 서로 다른 특징이 있다.
제약 공정에서 생성되는 폐수는 오염 물질 농도가 높고 구성 요소가 복잡하며 생분해성이 낮고 생물학적 독성이 높은 특성을 가지고 있습니다.
화학 합성 및 발효 제약 생산 폐수는 제약 산업 오염 제어의 어려움이자 핵심입니다.
화학합성 폐수는 의약품 생산 과정에서 배출되는 주요 오염물질이다[2].
제약 폐수는 크게 네 가지 범주[3]로 나눌 수 있습니다. 즉, 생산 공정의 폐액과 모액;
회수시 잔류액은 용제, 전제액, 부산물 등을 포함한다.
냉각수 등과 같은 보조 공정 배수
장비 및 지상 세척 폐수;
국내 하수.
제약중간폐수 처리기술
고 COD, 고 질소, 고 인, 고 염분, 짙은 채도, 착물 조성 및 열악한 생분해 성 등의 제약 중간 폐수의 특성을 고려하여 일반적으로 사용되는 처리 방법에는 물리 화학적 처리와 생화학 적 처리 공정이 있습니다 [6].
폐수 수질의 종류에 따라 물리화학적 공정과 생물학적 공정을 결합한 일련의 방법도 적용될 것이다[7].
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1. 물리화학적 처리 기술
현재 제약 생산 폐수의 주요 물리적 및 화학적 처리 방법에는 가스 부양법, 응고 침강법, 흡착법, 역삼투압법, 소각법 및 고급 산화 공정이 포함됩니다[8].
또한 질소 및 인 제거를 위한 FE-C 미세 전기 분해 및 MAP 침전 방법과 같은 전기 분해 및 화학적 침전 방법도 제약 중간 폐수 처리에 일반적으로 사용됩니다.
1.1 응고침강법
응집공정은 물속의 현탁입자와 콜로이드 입자를 화학약품을 첨가하여 불안정한 상태로 변형시킨 후 분리하기 쉬운 플록 또는 플록으로 응집시키는 과정이다.
현재 이 기술은 일반적으로 제약 폐수의 전처리, 중간 처리 및 고급 처리에 사용됩니다[10].
응고 및 침전 기술은 성숙한 기술, 간단한 장비, 안정적인 작동 및 편리한 유지 관리라는 이점을 가지고 있습니다.
그러나 이 기술을 적용하는 과정에서 많은 양의 화학 슬러지가 생성되어 폐수의 pH가 낮아지고 폐수의 염분 함량이 상대적으로 높아집니다.
또한 응집 및 침전 기술은 폐수에 용해된 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 없으며 폐수에 있는 독성 및 유해한 미량 오염 물질을 완전히 제거할 수 없습니다.
1.2 화학침전법
화학침전법은 수용성 화학약품과 폐수 내 오염물질 간의 화학반응을 통해 폐수 내 오염물질을 제거하여 불용성 염, 수산화물 또는 복합화합물을 형성하는 화학적 방법이다.
의약 중간 폐수는 종종 고농도의 암모니아 질소, 인산염 및 황산염 이온 등을 포함합니다. 이러한 종류의 폐수의 경우 물리적 및 화학적 전처리에 화학적 침전 방법이 종종 사용되어 후속 생화학 처리 공정의 정상적인 작동을 보장합니다.
전통적인 수처리 기술로서 화학적 침전은 종종 폐수를 연화시키는 데 사용됩니다.
의약중간폐수의 생산공정에서 고순도의 화학원료를 사용하기 때문에 폐수는 고농도의 암모니아성질소와 인 등의 오염물질을 함유하는 경우가 많으며, 인산암모늄마그네슘 화학침전법을 이용하면 두 오염물질을 동시에 효과적으로 제거할 수 있다. 시간이 지나면 생성된 마그네슘 암모늄 포스페이트 염 침전물을 재활용할 수 있습니다.
인산마그네슘암모늄 화학침전법은 스트루바이트법이라고도 한다.
의약 중간체의 생산 공정에서 일부 작업장에서는 다량의 황산이 종종 사용되며 폐수의 이 부분의 pH는 낮을 수 있습니다.폐수의 pH 값을 개선하고 동시에 일부 황산 이온을 제거하기 위해 CaO를 첨가하는 방법이 종종 사용되며, 이를 생석회 탈황의 화학적 침전법이라고 합니다.
1.3 흡착
흡착법에 의한 폐수 내 오염물질 제거 원리는 다공성 고체 물질을 사용하여 폐수 내 특정 또는 다양한 오염물질을 흡착하여 폐수 내 오염물질을 제거하거나 재활용할 수 있도록 하는 것을 말합니다.
일반적으로 사용되는 흡착제는 비산회, 슬래그, 활성탄 및 흡착수지를 포함하며, 그 중 활성탄이 더 일반적으로 사용됩니다.
1.4 공기 부상
공기 부상법은 폐수 내 오염 물질에 부착시키기 위해 고도로 분산된 작은 기포를 운반체로 사용하는 폐수 처리 공정입니다.오염물질에 달라붙은 작은 기포의 밀도가 물보다 작아서 떠오르기 때문에 고액 또는 액액 분리가 이루어진다.
공기부상법은 용존공기부상법, 폭기공기부상법, 전기분해공기부상법, 화학적 공기부상법 등이 있으며[18], 그 중 화학적 공기부상법은 부유물질 함량이 높은 폐수 처리에 적합하다.
공기 부상 방식은 투자가 적고 공정이 간단하며 유지 보수가 편리하고 에너지 소비가 적다는 장점이 있지만 폐수에 용해된 오염 물질을 효과적으로 제거할 수는 없습니다.
1.5 전기분해
전기분해 공정은 인가된 전류 역할을 사용하여 일련의 화학 반응을 일으키고 폐수에서 유해한 오염 물질을 변환하고 제거했으며 전해액에서 일어나는 전기분해 공정의 반응 원리는 전극 재료와 전극 반응을 통해 새로운 생태학을 생성합니다. 생태학적 산소와 수소[H] 및 REDOX 반응의 폐수 오염물질은 오염물질을 제거한다.
전기 분해 방식은 폐수 처리에서 효율이 높고 조작이 간단합니다.동시에 전기 분해 방법은 폐수의 유색 물질을 효과적으로 제거하고 폐수의 생분해성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.
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2. 고급 산화 기술
첨단산화기술은 새로운 수처리 기술로서 오염물질 분해 효율이 높고, 오염물질의 보다 철저한 분해 및 산화, 2차 오염이 없는 등 많은 장점을 가지고 있습니다.
심산화기술이라고도 하는 고도산화기술은 산화제, 빛, 전기, 소리, 자성, 촉매를 이용하여 고활성 자유 라디칼(·OH 등)을 발생시켜 내화성 유기오염물질을 분해하는 물리화학적 처리기술이다.
제약 폐수 처리 분야에서 고급 산화 기술은 광범위한 연구와 관심의 초점이 되었습니다.
고급 산화 기술에는 주로 전기 화학적 산화, 화학적 산화, 초음파 산화, 습식 촉매 산화, 광촉매 산화, 복합 촉매 산화, 초 임계 물 산화 및 고급 산화 결합 기술이 포함됩니다.
화학적 산화법은 오존 산화, 펜톤 산화법 및 습식 촉매 산화법을 포함하는 화학적 산화법, 오염 물질 제거의 목적을 달성하기 위해 폐수 내 유기 오염 물질을 산화시키기 위해 화학 약품 자체 또는 강한 산화를 가진 특정 조건에서 사용하는 것입니다.
2.1 펜톤 산화 공정
Fenton 산화 방법은 현재 널리 사용되는 고급 산화 방법의 일종입니다.이 방법은 철염(Fe2+ 또는 Fe3+)을 촉매로 사용하여 H2O2를 첨가하는 조건에서 강한 산화력을 가진 ·OH를 생성하는데, 이는 선택성 없이 유기 오염물질과 산화 반응을 일으켜 오염물질의 분해 및 무기화를 이룬다.
이 방법은 빠른 반응 속도, 2차 오염이 없고 강한 산화 등 많은 장점이 있습니다. 폐수의 독성 및 기타 특성.
2.2 전기화학적 산화법
전기화학적 산화법은 전극 재료를 사용하여 산화 활성이 높은 슈퍼옥사이드 자유 라디칼·O2 및 하이드록실 자유 라디칼·OH를 생성하여 폐수 내 유기물을 산화시켜 오염 물질을 제거하는 목적을 달성하는 것입니다.
그러나 이 방법은 에너지 소모가 많고 비용이 많이 든다는 특징이 있다.
2.3 광촉매 산화
광촉매 산화는 촉매 물질(예: TiO2, SrO2, WO3, SnO2 등)을 촉매 담체로 사용하여 폐수에서 대부분의 환원 오염 물질의 촉매 산화를 수행하는 수처리 기술에서 비교적 효율적인 처리 기술입니다. 오염 물질 제거의 목적을 달성하기 위해.
의약폐수에 함유된 화합물은 대부분 산성기를 가진 극성물질이나 알카리기를 가진 극성물질이기 때문에 빛에 의해 직간접적으로 분해될 수 있다.
2.4 초임계수 산화
초임계수 산화(SCWO)는 물을 매체로 하고 초임계 상태의 물의 특성을 이용하여 반응 속도를 향상시키고 유기물의 완전한 산화를 실현하는 일종의 수처리 기술입니다.
2.5 고급 산화 결합 기술
모든 고급 산화 기술은 폐수 처리의 효율성을 향상시키기 위해 고유한 한계를 사용합니다. 일련의 고급 산화 기술이 함께 그룹화되어 고급 산화 기술의 조합을 형성하거나 다른 기술과 결합된 단일 고급 산화 기술을 새로운 기술로 결합합니다. 산화 능력 및 처리 효과를 향상시키고 대규모 제약 폐수 처리에서 수질 변화를 충족시키는 기술.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, 초음파 광촉매, 활성탄 광촉매, 마이크로파 광촉매 및 광촉매 등 현재 가장 널리 연구되고 있는 오존 결합 기술은 [36]:
오존 활성탄 공정, O3-H2O2 및 UV-O3는 내화성 폐수의 처리 효과 및 엔지니어링 응용 프로그램에서 O3-H2O2 및 UV-O3는 더 큰 개발 잠재력을 가지고 있습니다.
일반적인 Fenton 결합 공정에는 미세 전기 분해 Fenton 방법, 철분 H2O2 방법, 광화학 Fenton 방법(예: 태양광 Fenton 방법, UV-Fenton 방법 등)이 있지만 전기 Fenton 방법이 널리 사용됩니다.
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3. 생화학 처리 기술
생화학적 처리 기술은 미생물 성장, 대사, 번식 및 기타 과정을 통해 폐수에서 유기물을 분해하고 필요한 에너지를 얻고 유기물 제거 목적을 달성하는 폐수 처리의 주요 기술입니다.
3.1 혐기성 생물학적 처리 기술
혐기성 생물학적 처리 기술은 분자 산소 환경이없고 혐기성 박테리아 대사를 사용하여 가수 분해 산성화, 수소 생산 아세트산 및 메탄 생산 및 거대 분자를 전환하는 기타 공정을 통해 유기물을 CH4, CO2로 분해하기 어렵습니다. , H2O 및 소분자 유기물.
합성의약폐수는 호기성세균에 의해 직접 분해 및 이용될 수 없는 많은 수의 고리형 내화성 유기물질을 포함하는 경우가 많기 때문에 현재의 혐기성 처리 기술은 국내외 제약폐수 처리 분야의 주요 수단이 되었다[43]. .
혐기성 생물학적 처리 기술에는 많은 장점이 있습니다. 혐기성 반응기 작동 공정은 폭기를 제공할 필요가 없으며 에너지 소비가 적습니다.
혐기성 유입수의 유기물 부하는 일반적으로 높습니다.
낮은 영양소 요구량;
혐기성 반응기의 슬러지 수율은 낮고 슬러지는 탈수하기 쉽습니다.
혐기성 공정에서 생성된 메탄은 에너지로 재활용될 수 있습니다.
그러나 혐기성 방류수는 기준치까지 방류할 수 없으며 다른 공정과 결합하여 추가 처리가 필요하다.그러나 혐기성 생물학적 처리 기술은 pH 값, 온도 및 기타 요인에 민감합니다.변동이 크면 혐기성 반응에 직접적인 영향을 미치고 유출 수질에 영향을 미칩니다.
3.2 호기성 생물학적 처리 기술
호기성 생물학적 처리 기술은 분해된 유기물을 제거하기 위해 호기성 박테리아의 산화 분해 및 동화 합성을 이용하는 생물학적 처리 기술입니다.호기성 유기체의 성장 및 대사 과정에서 많은 수의 번식이 수행되어 새로운 활성 슬러지가 생성됩니다.잉여활성슬러지는 잔류슬러지 형태로 배출됨과 동시에 폐수는 정화된다.

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