制药行业废水处理解决方案

制药行业废水处理解决方案
自 20 世纪 90 年代末人们开始关注制药污染的潜在风险以来,环保部门已着手解决这一问题,并出台了不断更新和严格执行的政策。但是,如何妥善处理制药设施运行过程中产生的废水仍然是制药业面临的一项挑战,因为一般的处理方法无法去除废水中可能存在的微量药物。
当然,由于持续接触,水生生物受到负面影响的风险更高:一些消炎药被证明会损害鱼鳃和肺,而一些激素或模仿激素特性的化合物则会使鱼类雌性化或男性化,对鱼类种群构成威胁。一些地区缺水,导致废水重复使用,使人类也接触到微量的药物。
该行业非常了解水污染的负面影响,并致力于保护环境和遵守不断更新的标准。但是,为处理各种潜在废物而设计的通用方法并不适用于其特定需求。制药废水(PWW)通常与其他类型的废物混合在一起,而且每家工厂生产的药物类型和数量也各不相同。因此,制药废水具有多种特性,在生化需氧量、特定药物残留量和 pH 值等方面各不相同,需要采用专门针对某些类型废物的处理方法。
制药废水处理的现有解决方案
与其开发全新的方法,不如在现有解决方案的基础上寻找变通办法,这样既能节省时间,又能节省资金。这包括探索已在运行的工厂,为类似项目确定最佳可用技术。一些传统方法(可分为物理、化学、生物和热处理)至少可以去除某些药物,可能已经足够。
活性污泥法是一种利用微生物降解废水中有机化合物的常见(生物处理)方法。但分解污染物的能力各不相同。磺胺甲噁唑(抗生素)、布洛芬和乙酰水杨酸(阿司匹林的分解产物)等药物可在 2-5 天内降解 98%;抗癫痫药(如加巴喷丁)至少可部分降解。另一方面,罗红霉素(抗生素)需要 5-10 天才能降解,而卡马西平(抗癫痫药)和地西泮(精神药物)等药物即使在 20 天后也没有明显降解。因此,需要采用其他方法来销毁废水中的微量有毒药物。
另一种可行的污水处理方案是采用先进的膜工艺来去除或浓缩废水中的药物。纳米过滤和反渗透是两种广泛使用的膜技术。同样,其效果也因相关废物的特性而异。典型的纳滤器孔径为 0.002 微米(2 纳米),能够去除大多数有机物、几乎所有病毒、其他有机分子和一系列盐类,但在去除分子量较低的污染物方面则有所欠缺。这些问题可以通过使用称为反渗透的压力驱动膜过滤(典型过滤孔径为 0.1 纳米)来解决。膜过滤工艺的占地面积较小,可快速建造标准化的即用型系统,因此更易于在现有设施中安装。然而,设备及其高能耗的操作都很昂贵,而且这种处理方法不是销毁过程,而只是分离和浓缩污染物。之后还需要某种销毁工艺(热氧化/化学氧化/好氧氧化)来去除污染物,浓缩物需要拖走或蒸发,以实现零液体排放。
高级氧化工艺 (AOP) 是一种可以销毁污染物或将不可生物降解转化为可生物降解的方法。AOP 可以解决大多数难降解药物无法通过好氧氧化、化学氧化或膜处理的问题。
根据废水中药物残留的特性,有多种处理方案可供选择。但每种方案都有各自的优缺点:它们只能处理某些类型的废水,可能必须结合使用才能有效防止水污染。或者,它们的实施和运行成本高昂--尽管可以通过将水循环用于非关键工艺来收回部分投资。特别是在升级现有设施时,还必须考虑空间限制。
另一种可行的污水处理方案是采用先进的膜工艺来去除或浓缩废水中的药物。纳米过滤和反渗透是两种广泛使用的膜技术。同样,其效果也因相关废物的特性而异。典型的纳滤器孔径为 0.002 微米(2 纳米),能够去除大多数有机物、几乎所有病毒、其他有机分子和一系列盐类,但在去除分子量较低的污染物方面则有所欠缺。这些问题可以通过使用称为反渗透的压力驱动膜过滤(典型过滤孔径为 0.1 纳米)来解决。膜过滤工艺的占地面积较小,可快速建造标准化的即用型系统,因此更易于在现有设施中安装。然而,设备及其高能耗的操作都很昂贵,而且这种处理方法不是销毁过程,而只是分离和浓缩污染物。之后还需要某种销毁工艺(热氧化/化学氧化/好氧氧化)来去除污染物,浓缩物需要拖走或蒸发,以实现零液体排放。
高级氧化工艺 (AOP) 是一种可以销毁污染物或将不可生物降解转化为可生物降解的方法。AOP 可以解决大多数难降解药物无法通过好氧氧化、化学氧化或膜处理的问题。
根据废水中药物残留的特性,有多种处理方案可供选择。但每种方案都有各自的优缺点:它们只能处理某些类型的废水,可能必须结合使用才能有效防止水污染。或者,它们的实施和运行成本高昂--尽管可以通过将水循环用于非关键工艺来收回部分投资。特别是在升级现有设施时,还必须考虑空间限制。
从识别到测试再到实施
由于没有适用于各类制药厂的一站式解决方案,因此必须确定 "最佳可用技术",以确保环境保护和一定的投资回报。无论是从技术角度还是从商业角度来看,在实施商业系统之前都必须考虑到大量的变量,这就要求制定分阶段的执行计划,并在实际环境中进行测试。从 Exyte 的角度来看,每个设施的开发路径都必须包括对现有系统和污水处理厂特性的评估,以及一个试点测试系统,以估算成本和性能,确定潜在的操作问题,并评估全面自动化解决方案的要求。
Exyte 能够提供此类项目所需的全套服务:分析环境状况、进行工艺研究、提出概念并随后进行详细设计、进行必要的施工和安装,甚至对整个系统进行调试和认证。凭借其遍布各主要地区(亚太地区、欧洲、中东和非洲地区、美洲地区)的工程师和技术专家全球网络,以及与设备制造商和技术提供商的良好关系,Exyte 可以为每个项目确定、测试并最终实施最佳解决方案。
法规往往不会给我们留下太多的选择余地,但保护我们生活和工作的环境应符合我们所有人的最大利益。Exyte 致力于保护环境,并认为自己完全有能力通过完整的服务范围和全球工程专业知识来支持客户在这方面的努力。
法规往往不会给我们留下太多的选择余地,但保护我们生活和工作的环境应符合我们所有人的最大利益。Exyte 致力于保护环境,并认为自己完全有能力通过完整的服务范围和全球工程专业知识来支持客户在这方面的努力。