Ներկա իրավիճակը. դեղագործական արդյունաբերությունը հիմնականում կենտրոնանում է քիմիական սինթեզի, կենսաբանական դեղագործության և չինական ավանդական բժշկության դեղագործության վրա, և արտադրությունն ունի բազմազան արտադրանքի, բարդ գործընթացների և տարբեր արտադրական մասշտաբների բնութագրեր:
Դեղագործական գործընթացով առաջացող կեղտաջրերը բնութագրվում են բարձր աղտոտող նյութերի կոնցենտրացիայով, բարդ բաղադրիչներով, վատ կենսաքայքայմամբ և բարձր կենսաբանական թունավորությամբ։
Քիմիական սինթեզի և խմորման դեղագործական արտադրության կեղտաջրերը դեղագործական արդյունաբերության աղտոտման վերահսկման դժվարությունն ու կարևորագույն կետն են։
Քիմիական սինթեզի կեղտաջրերը դեղագործական արտադրության ընթացքում արտանետվող հիմնական աղտոտիչ են [2]:
Դեղագործական կեղտաջրերը կարելի է մոտավորապես բաժանել չորս կատեգորիայի [3], այսինքն՝ արտադրական գործընթացում թափոնային հեղուկ և մայր հեղուկ։
Վերականգնման ընթացքում մնացորդային հեղուկը ներառում է լուծիչ, նախապայմանային հեղուկ, ենթամթերք և այլն։
Օժանդակ գործընթացային ջրահեռացում, ինչպիսիք են սառեցնող ջուրը և այլն:
Սարքավորումներ և գետնի լվացման կեղտաջրեր;
Կենցաղային կոյուղի։
Դեղագործական միջանկյալ կեղտաջրերի մաքրման տեխնոլոգիա
Հաշվի առնելով դեղագործական միջանկյալ կեղտաջրերի այնպիսի բնութագրերը, ինչպիսիք են բարձր COD-ը, բարձր ազոտը, բարձր ֆոսֆորը, բարձր աղի պարունակությունը, խորը քրոմը, բարդ կազմը և վատ կենսաքայքայվելիությունը, լայնորեն օգտագործվող մաքրման մեթոդներն են ֆիզիկաքիմիական մաքրումը և կենսաքիմիական մաքրման գործընթացը [6]:
Կախված կեղտաջրերի որակի տարբեր տեսակներից, կկիրառվեն նաև մի շարք մեթոդներ, ինչպիսիք են ֆիզիկաքիմիական և կենսաբանական գործընթացների համադրությունը [7]:
Նկարը
1. Ֆիզիկական և քիմիական մշակման տեխնոլոգիա
Ներկայումս դեղագործական արտադրության կեղտաջրերի հիմնական ֆիզիկական և քիմիական մաքրման մեթոդներն են՝ գազի ֆլոտացիայի մեթոդը, կոագուլյացիայի նստվածքացման մեթոդը, ադսորբցիայի մեթոդը, հակադարձ օսմոսի մեթոդը, այրման մեթոդը և առաջադեմ օքսիդացման գործընթացը [8]:
Բացի այդ, դեղագործական միջանկյալ կեղտաջրերի մաքրման մեջ լայնորեն կիրառվում են նաև էլեկտրոլիզի և քիմիական նստեցման մեթոդները, ինչպիսիք են FE-C միկրոէլեկտրոլիզը և MAP նստեցման մեթոդները՝ ազոտի և ֆոսֆորի հեռացման համար:
1.1 Կոագուլյացիայի և նստվածքացման մեթոդ
Կոագուլյացիայի գործընթացը մի գործընթաց է, որի ընթացքում ջրի մեջ կախված մասնիկները և կոլոիդային մասնիկները քիմիական նյութեր ավելացնելով վերածվում են անկայուն վիճակի, այնուհետև ագրեգացվում են գնդիկների կամ հեշտությամբ բաժանվող գնդիկների։
Ներկայումս այս տեխնոլոգիան սովորաբար օգտագործվում է դեղագործական կեղտաջրերի նախնական, միջանկյալ և առաջադեմ մշակման մեջ [10]:
Կոագուլյացիայի և նստվածքացման տեխնոլոգիան ունի հասուն տեխնոլոգիայի, պարզ սարքավորումների, կայուն շահագործման և հարմար սպասարկման առավելությունները։
Սակայն այս տեխնոլոգիայի կիրառման ընթացքում կարտադրվի մեծ քանակությամբ քիմիական տիղմ, ինչը կհանգեցնի կեղտաջրի ցածր pH-ի և կեղտաջրերի համեմատաբար բարձր աղի պարունակության։
Բացի այդ, կոագուլյացիայի և նստվածքացման տեխնոլոգիան չի կարող արդյունավետորեն հեռացնել կեղտաջրերի մեջ լուծված աղտոտիչները, ինչպես նաև չի կարող լիովին հեռացնել կեղտաջրերի մեջ առկա թունավոր և վնասակար հետքային աղտոտիչները։
1.2 Քիմիական նստվածքի մեթոդ
Քիմիական նստեցման մեթոդը կեղտաջրերից աղտոտող նյութերը հեռացնելու քիմիական մեթոդ է լուծելի քիմիական նյութերի և կեղտաջրերի մեջ առկա աղտոտիչների միջև քիմիական ռեակցիայի միջոցով՝ առաջացնելով անլուծելի աղեր, հիդրօքսիդներ կամ բարդ միացություններ:
Դեղագործական միջանկյալ կեղտաջրերը հաճախ պարունակում են ամոնիակային ազոտի, ֆոսֆատային և սուլֆատային իոնների բարձր կոնցենտրացիա և այլն: Այս տեսակի կեղտաջրերի համար քիմիական նստեցման մեթոդը հաճախ օգտագործվում է ֆիզիկական և քիմիական նախնական մշակման համար՝ հետագա կենսաքիմիական մշակման գործընթացի բնականոն ընթացքն ապահովելու համար:
Որպես ջրի մաքրման ավանդական տեխնոլոգիա, քիմիական նստվածքը հաճախ օգտագործվում է կեղտաջրերը մեղմացնելու համար։
Դեղագործական միջանկյալ կեղտաջրերի արտադրության գործընթացում բարձր մաքրության քիմիական հումքի օգտագործման շնորհիվ, կեղտաջրերը հաճախ պարունակում են ամոնիակային ազոտի և ֆոսֆորի բարձր կոնցենտրացիաներ և այլ աղտոտիչներ, մագնեզիումի ամոնիումի ֆոսֆատի քիմիական նստեցման մեթոդի կիրառումը կարող է արդյունավետորեն հեռացնել երկու աղտոտիչները միաժամանակ, իսկ առաջացած մագնեզիումի ամոնիումի ֆոսֆատի աղի նստվածքը կարող է վերամշակվել։
Մագնեզիումի ամոնիումի ֆոսֆատի քիմիական նստեցման մեթոդը հայտնի է նաև որպես ստրուվիտի մեթոդ։
Դեղագործական միջանկյալ նյութի արտադրության գործընթացում որոշ արտադրամասերում հաճախ օգտագործվում է մեծ քանակությամբ ծծմբական թթու, և կեղտաջրերի այս մասի pH-ը կարող է ցածր լինել: Կեղտաջրերի pH-ի արժեքը բարելավելու և միաժամանակ որոշ սուլֆատ իոններ հեռացնելու համար հաճախ օգտագործվում է CaO ավելացնելու մեթոդը, որը կոչվում է չհանգած կրի ծծմբազերծման քիմիական նստվածքի մեթոդ:
1.3 ադսորբցիա
Կեղտաջրերից աղտոտիչների հեռացման սկզբունքը ադսորբցիայի մեթոդով վերաբերում է ծակոտկեն պինդ նյութերի օգտագործմանը՝ կեղտաջրերից որոշակի կամ բազմազան աղտոտիչներ ադսորբելու համար, որպեսզի կեղտաջրերից աղտոտիչները կարողանան հեռացվել կամ վերամշակվել։
Հաճախ օգտագործվող ադսորբենտներից են թռչող մոխիրը, խարամը, ակտիվացված ածուխը և ադսորբցիոն խեժը, որոնցից առավել հաճախ օգտագործվում է ակտիվացված ածուխը։
1.4 օդային լողացում
Օդային լողացման մեթոդը կեղտաջրերի մաքրման գործընթաց է, որի դեպքում բարձր ցրված փոքր փուչիկները օգտագործվում են որպես կրիչներ՝ կեղտաջրերի մեջ առկա աղտոտող նյութերի հետ կպչունություն առաջացնելու համար: Քանի որ աղտոտող նյութերի հետ կպչող փոքր փուչիկների խտությունը փոքր է ջրի և վերև լողացող նյութերի խտությունից, իրականացվում է պինդ-հեղուկ կամ հեղուկ-հեղուկ բաժանում:
Օդային լողացման ձևերից են լուծված օդային լողացումը, աերացված օդային լողացումը, էլեկտրոլիզային օդային լողացումը և քիմիական օդային լողացումը և այլն [18], որոնցից քիմիական օդային լողացումը հարմար է բարձր կախված նյութի պարունակությամբ կեղտաջրերի մաքրման համար։
Օդային լողացման մեթոդն ունի ցածր ներդրումների, պարզ գործընթացի, հարմար սպասարկման և ցածր էներգիայի սպառման առավելություններ, սակայն այն չի կարող արդյունավետորեն հեռացնել կեղտաջրերի մեջ լուծված աղտոտիչները։
1.5 էլեկտրոլիզ
Էլեկտրոլիտիկ գործընթացը տպված հոսանքի օգտագործումն է, որը հանգեցնում է քիմիական ռեակցիաների շարքի, որը վերափոխում է կեղտաջրերի մեջ առկա վնասակար աղտոտիչները և հեռացնում դրանք։ Էլեկտրոլիտիկ գործընթացի ռեակցիայի սկզբունքը տեղի է ունենում էլեկտրոլիտային լուծույթում. էլեկտրոդային նյութի և էլեկտրոդային ռեակցիայի միջոցով առաջանում է նոր էկոլոգիական նոր թթվածին և ջրածին [H], իսկ կեղտաջրերի օքսիդա-վերականգնման ռեակցիայի միջոցով հեռացվում են աղտոտիչները։
Էլեկտրոլիզի մեթոդը կեղտաջրերի մաքրման գործում ունի բարձր արդյունավետություն և պարզ կիրառում: Միևնույն ժամանակ, էլեկտրոլիզի մեթոդը կարող է արդյունավետորեն հեռացնել կեղտաջրերի մեջ առկա գունավոր նյութերը և արդյունավետորեն բարելավել կեղտաջրերի կենսաքայքայման ունակությունը:
Նկարը
2. Առաջադեմ օքսիդացման տեխնոլոգիա
Որպես ջրի մաքրման նոր տեխնոլոգիա, առաջադեմ օքսիդացման տեխնոլոգիան ունի բազմաթիվ առավելություններ, ինչպիսիք են աղտոտիչների քայքայման բարձր արդյունավետությունը, աղտոտիչների ավելի մանրակրկիտ քայքայումը և օքսիդացումը, ինչպես նաև երկրորդային աղտոտման բացակայությունը։
Առաջադեմ օքսիդացման տեխնոլոգիան, որը հայտնի է նաև որպես խորը օքսիդացման տեխնոլոգիա, ֆիզիկական և քիմիական մշակման տեխնոլոգիա է, որն օգտագործում է օքսիդացնող նյութ, լույս, էլեկտրականություն, ձայն, մագնիսական նյութ և կատալիզատոր՝ բարձր ակտիվությամբ ազատ ռադիկալներ (օրինակ՝ ·OH) առաջացնելու համար՝ դժվարակայուն օրգանական աղտոտիչները քայքայելու համար։
Դեղագործական կեղտաջրերի մաքրման ոլորտում առաջադեմ օքսիդացման տեխնոլոգիան դարձել է լայնածավալ հետազոտությունների և ուշադրության կենտրոնում։
Առաջադեմ օքսիդացման տեխնոլոգիան հիմնականում ներառում է էլեկտրաքիմիական օքսիդացում, քիմիական օքսիդացում, ուլտրաձայնային օքսիդացում, թաց կատալիտիկ օքսիդացում, ֆոտոկատալիտիկ օքսիդացում, կոմպոզիտային կատալիտիկ օքսիդացում, գերկրիտիկական ջրային օքսիդացում և առաջադեմ օքսիդացման համակցված տեխնոլոգիա։
Քիմիական օքսիդացման մեթոդը քիմիական նյութերի օգտագործումն է ինքնուրույն կամ որոշակի պայմաններում ուժեղ օքսիդացմամբ՝ կեղտաջրերի մեջ առկա օրգանական աղտոտիչները օքսիդացնելու համար՝ աղտոտիչները հեռացնելու նպատակին հասնելու համար։ Քիմիական օքսիդացման մեթոդները ներառում են օզոնի օքսիդացում, Ֆենտոնի օքսիդացման մեթոդ և թաց կատալիտիկ օքսիդացման մեթոդ։
2.1 Ֆենտոնի օքսիդացման գործընթաց
Ֆենտոնի օքսիդացման մեթոդը առաջադեմ օքսիդացման մեթոդ է, որը լայնորեն կիրառվում է ներկայումս: Այս մեթոդը որպես կատալիզատոր օգտագործում է երկաթի աղը (Fe2+ կամ Fe3+)՝ H2O2 ավելացնելու պայմանով ուժեղ օքսիդացմամբ OH ստանալու համար, որը կարող է օքսիդացման ռեակցիա ունենալ օրգանական աղտոտիչների հետ՝ առանց ընտրողականության, որպեսզի ապահովվի աղտոտիչների քայքայումը և հանքայնացումը:
Այս մեթոդն ունի բազմաթիվ առավելություններ, այդ թվում՝ արագ ռեակցիայի արագություն, երկրորդային աղտոտման բացակայություն և ուժեղ օքսիդացում և այլն: Ֆենտոնի օքսիդացման մեթոդը լայնորեն կիրառվում է դեղագործական կեղտաջրերի մաքրման մեջ՝ քիմիական օքսիդացման գործընթացում ոչ ընտրողական օքսիդացման ռեակցիայի պատճառով, և մեթոդը կարող է նվազեցնել կեղտաջրերի թունավորությունը և այլ բնութագրեր:
2.2 Էլեկտրաքիմիական օքսիդացման մեթոդ
Էլեկտրաքիմիական օքսիդացման մեթոդը էլեկտրոդային նյութերի օգտագործումն է՝ սուպերօքսիդ ազատ ռադիկալ՝ O2 և հիդրօքսիլ ազատ ռադիկալ՝ OH ստանալու համար, որոնք երկուսն էլ ունեն բարձր օքսիդացնող ակտիվություն, կարող են օքսիդացնել կեղտաջրերի օրգանական նյութերը և այնուհետև հասնել աղտոտող նյութերը հեռացնելու նպատակին։
Սակայն այս մեթոդը բնութագրվում է բարձր էներգիայի սպառմամբ և բարձր գնով։
2.3 Ֆոտոկատալիտիկ օքսիդացում
Ֆոտոկատալիտիկ օքսիդացումը ջրամաքրման տեխնոլոգիայի համեմատաբար արդյունավետ մաքրման տեխնոլոգիա է, որն օգտագործում է կատալիտիկ նյութեր (օրինակ՝ TiO2, SrO2, WO3, SnO2 և այլն) որպես կատալիտիկ կրիչներ՝ կեղտաջրերի մեջ վերականգնող աղտոտիչների մեծ մասի կատալիտիկ օքսիդացում իրականացնելու համար՝ աղտոտիչները հեռացնելու նպատակին հասնելու համար։
Քանի որ դեղագործական կեղտաջրերում պարունակվող միացությունների մեծ մասը բևեռային նյութեր են՝ թթվային խմբերով կամ բևեռային նյութեր՝ ալկալային խմբերով, նման նյութերը կարող են ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն քայքայվել լույսի ազդեցությամբ։
2.4 Ջրի գերկրիտիկական օքսիդացում
Ջրի գերկրիտիկական օքսիդացումը (ԳՋՕՕ) ջրի մաքրման տեխնոլոգիայի տեսակ է, որն օգտագործում է ջուրը որպես միջավայր և գերկրիտիկական վիճակում գտնվող ջրի հատուկ բնութագրերը՝ ռեակցիայի արագությունը բարելավելու և օրգանական նյութի լրիվ օքսիդացումն իրականացնելու համար։
2.5 Առաջադեմ օքսիդացման համակցված տեխնոլոգիա
Յուրաքանչյուր առաջադեմ օքսիդացման տեխնոլոգիա ունի իր սահմանափակումները։ Կեղտաջրերի մաքրման արդյունավետությունը բարելավելու համար մի շարք առաջադեմ օքսիդացման տեխնոլոգիաներ խմբավորվում են՝ կազմելով առաջադեմ օքսիդացման տեխնոլոգիաների համադրություն կամ մեկ առաջադեմ օքսիդացման տեխնոլոգիա՝ այլ տեխնոլոգիաների հետ համատեղ, նոր տեխնոլոգիայի մեջ՝ օքսիդացման ունակությունը և մաքրման ազդեցությունը բարելավելու և ավելի մեծ դասի դեղագործական կեղտաջրերի մաքրման մեջ ջրի որակի փոփոխությունները բավարարելու համար։
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, ուլտրաձայնային լուսակատալիզ, ակտիվացված ածխածնի լուսակատալիզ, միկրոալիքային լուսակատալիզ և լուսակատալիզ և այլն: Ներկայումս օզոնի համակցման ամենաշատ ուսումնասիրված տեխնոլոգիաներն են [36]:
Օզոնային ակտիվացված ածխածնային գործընթացը, O3-H2O2 և UV-O3, հրակայուն կեղտաջրերի մաքրման ազդեցությունից և ինժեներական կիրառությունից, O3-H2O2 և UV-O3-ը ունեն ավելի մեծ զարգացման ներուժ:
Ֆենտոնի տարածված համակցված գործընթացը ներառում է միկրոէլեկտրոլիզի Ֆենտոնի մեթոդը, երկաթի թեփուկների H2O2 մեթոդը, ֆոտոքիմիական Ֆենտոնի մեթոդը (օրինակ՝ արեգակնային Ֆենտոնի մեթոդը, ուլտրամանուշակագույն-Ֆենտոնի մեթոդը և այլն), սակայն լայնորեն կիրառվում է նաև էլեկտրական Ֆենտոնի մեթոդը։
Նկարը
3. Կենսաքիմիական մշակման տեխնոլոգիա
Կենսաքիմիական մաքրման տեխնոլոգիան կեղտաջրերի մաքրման հիմնական տեխնոլոգիան է, որը մանրէների աճի, նյութափոխանակության, վերարտադրության և այլ գործընթացների միջոցով քայքայում է կեղտաջրերի մեջ պարունակվող օրգանական նյութերը, ստանում է իրենց սեփական անհրաժեշտ էներգիան և հասնում օրգանական նյութերը հեռացնելու նպատակին։
3.1 Անաէրոբ կենսաբանական մշակման տեխնոլոգիա
Անաէրոբ կենսաբանական մշակման տեխնոլոգիան մոլեկուլային թթվածնի միջավայրի բացակայության դեպքում անաէրոբ բակտերիաների նյութափոխանակության միջոցով մակրոմոլեկուլները վերածելու համար հիդրոլիտիկ թթվայնացման, ջրածնի արտադրության, քացախաթթվի և մեթանի արտադրության և այլ գործընթացների միջոցով դժվար է քայքայել օրգանական նյութը CH4, CO2, H2O և փոքր մոլեկուլային օրգանական նյութի։
Սինթետիկ դեղագործական կեղտաջրերը հաճախ պարունակում են մեծ քանակությամբ ցիկլիկ հրակայուն օրգանական նյութեր, որոնք չեն կարող անմիջապես քայքայվել և օգտագործվել աէրոբ մանրէների կողմից, ուստի ներկայիս անաէրոբ մաքրման տեխնոլոգիան դարձել է դեղագործական կեղտաջրերի մաքրման ոլորտում հիմնական միջոցը ինչպես հայրենիքում, այնպես էլ արտերկրում [43]:
Անաէրոբ կենսաբանական մաքրման տեխնոլոգիան ունի բազմաթիվ առավելություններ. անաէրոբ ռեակտորի շահագործման գործընթացը կարիք չունի օդափոխության, էներգիայի սպառումը ցածր է։
Անաէրոբ ներթափանցող ջրերի օրգանական բեռը սովորաբար բարձր է։
Սննդանյութերի ցածր պահանջարկ;
Անաէրոբ ռեակտորի տիղմի արտադրողականությունը ցածր է, և տիղմը հեշտությամբ ջրազրկվում է։
Անաէրոբ գործընթացում արտադրված մեթանը կարող է վերամշակվել որպես էներգիա։
Սակայն, անաէրոբ կեղտաջրերը չեն կարող արտանետվել ստանդարտին համապատասխան, և դրանք պետք է լրացուցիչ մաքրվեն՝ համատեղելով այլ գործընթացների հետ։ Սակայն, անաէրոբ կենսաբանական մաքրման տեխնոլոգիան զգայուն է pH-ի արժեքի, ջերմաստիճանի և այլ գործոնների նկատմամբ։ Եթե տատանումը մեծ է, անաէրոբ ռեակցիան անմիջականորեն կազդվի, և այդ դեպքում կազդվի կեղտաջրերի որակը։
3.2 Աերոբիկ կենսաբանական մշակման տեխնոլոգիա
Աէրոբիկ կենսաբանական մաքրման տեխնոլոգիան կենսաբանական մաքրման տեխնոլոգիա է, որն օգտագործում է աէրոբ բակտերիաների օքսիդատիվ քայքայումը և ասիմիլյացիայի սինթեզը՝ քայքայված օրգանական նյութը հեռացնելու համար: Աէրոբ օրգանիզմների աճի և նյութափոխանակության ընթացքում կիրականացվի մեծ թվով վերարտադրություն, որը կառաջացնի նոր ակտիվացված տիղմ: Ակտիվացված տիղմի ավելցուկը կհեռացվի մնացորդային տիղմի տեսքով, և կեղտաջրերը կմաքրվեն միաժամանակ:

MIT – IVY քիմիական արդյունաբերություն հետ4 գործարան19 տարի շարունակ, ներկանյութերՄիջինs & դեղագործական միջանկյալ նյութեր &նուրբ և մասնագիտացված քիմիական նյութեր .Հեռ․ (WhatsApp): 008613805212761 Աթենա