การวิเคราะห์เชิงลึกด้านเทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา

น้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาโดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยน้ำเสียจากการผลิตยาปฏิชีวนะและน้ำเสียจากการผลิตยาสังเคราะห์ โดยน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาแบ่งออกเป็น 4 ประเภทหลัก ได้แก่ น้ำเสียจากการผลิตยาปฏิชีวนะ น้ำเสียจากการผลิตยาสังเคราะห์ น้ำเสียจากการผลิตยาแผนจีน และน้ำเสียจากการล้างและกระบวนการเตรียมต่างๆ น้ำเสียเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะคือ มีองค์ประกอบซับซ้อน มีสารอินทรีย์สูง มีความเป็นพิษสูง มีสีเข้ม มีปริมาณเกลือสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีคุณสมบัติทางชีวเคมีที่ไม่ดี และมีการปล่อยทิ้งเป็นช่วงๆ จึงเป็นน้ำเสียจากอุตสาหกรรมที่ยากต่อการบำบัด ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมยาในประเทศ น้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาจึงค่อยๆ กลายเป็นแหล่งมลพิษที่สำคัญแหล่งหนึ่ง

1. วิธีการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา

วิธีการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา สามารถสรุปได้ดังนี้: การบำบัดทางกายภาพและเคมี การบำบัดทางเคมี การบำบัดทางชีวเคมี และการบำบัดแบบผสมผสานหลายวิธี ซึ่งแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป

การบำบัดทางกายภาพและทางเคมี

จากการพิจารณาคุณลักษณะคุณภาพน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา จำเป็นต้องใช้การบำบัดทางกายภาพและเคมีเป็นกระบวนการก่อนหรือหลังการบำบัดทางชีวเคมี วิธีการบำบัดทางกายภาพและเคมีที่ใช้ในปัจจุบันส่วนใหญ่ได้แก่ การตกตะกอน การลอยตัวด้วยอากาศ การดูดซับ การกำจัดแอมโมเนีย การอิเล็กโทรไลซิส การแลกเปลี่ยนไอออน และการแยกด้วยเยื่อเมมเบรน

การแข็งตัวของเลือด

เทคโนโลยีนี้เป็นวิธีการบำบัดน้ำที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในและต่างประเทศ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดเบื้องต้นและหลังการบำบัดน้ำเสียทางการแพทย์ เช่น อะลูมิเนียมซัลเฟตและโพลีเฟอร์ริกซัลเฟตในน้ำเสียจากยาแผนจีนโบราณ กุญแจสำคัญของการบำบัดด้วยการตกตะกอนที่มีประสิทธิภาพคือการเลือกและการเติมสารตกตะกอนที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมอย่างถูกต้อง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทิศทางการพัฒนาของสารตกตะกอนได้เปลี่ยนจากพอลิเมอร์โมเลกุลต่ำไปเป็นพอลิเมอร์โมเลกุลสูง และจากส่วนประกอบเดียวไปเป็นส่วนประกอบผสม [3] Liu Minghua และคณะ [4] บำบัด COD, SS และค่าสีของของเหลวเสียที่มี pH 6.5 และปริมาณสารตกตะกอน 300 มก./ลิตร ด้วยสารตกตะกอนผสมประสิทธิภาพสูง F-1 อัตราการกำจัดอยู่ที่ 69.7%, 96.4% และ 87.5% ตามลำดับ

การลอยตัวในอากาศ

โดยทั่วไปแล้ว การลอยตัวด้วยอากาศมีหลายรูปแบบ เช่น การลอยตัวด้วยอากาศแบบเติมอากาศ การลอยตัวด้วยอากาศแบบละลาย การลอยตัวด้วยอากาศแบบใช้สารเคมี และการลอยตัวด้วยอากาศแบบใช้ไฟฟ้า โรงงานผลิตยาซินชางใช้เครื่องลอยตัวด้วยอากาศแบบหมุนวน CAF ในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาเบื้องต้น อัตราการกำจัด COD โดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 25% ด้วยสารเคมีที่เหมาะสม

วิธีการดูดซับ

สารดูดซับที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ถ่านกัมมันต์ ถ่านหินกัมมันต์ กรดฮิวมิก เรซินดูดซับ เป็นต้น โรงงานผลิตยาหวู่ฮั่น เจียนหมิน ใช้กระบวนการดูดซับเถ้าถ่านหินร่วมกับการบำบัดทางชีวภาพแบบใช้ออกซิเจนขั้นที่สองในการบำบัดน้ำเสีย ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า อัตราการกำจัด COD ของการบำบัดเบื้องต้นด้วยการดูดซับอยู่ที่ 41.1% และอัตราส่วน BOD5/COD ดีขึ้น

การแยกด้วยเยื่อ

เทคโนโลยีเมมเบรน ได้แก่ รีเวิร์สออสโมซิส นาโนฟิลเทรชัน และเมมเบรนใยแก้ว เพื่อกู้คืนวัสดุที่มีประโยชน์และลดการปล่อยสารอินทรีย์โดยรวม คุณสมบัติหลักของเทคโนโลยีนี้คือ อุปกรณ์ไม่ซับซ้อน ใช้งานสะดวก ไม่มีการเปลี่ยนแปลงสถานะและปฏิกิริยาทางเคมี ประสิทธิภาพการประมวลผลสูง และประหยัดพลังงาน Juanna และคณะ ใช้เมมเบรนนาโนฟิลเทรชันในการแยกน้ำเสียที่มีซินนามัยซิน พบว่าผลยับยั้งของลินโคมัยซินต่อจุลินทรีย์ในน้ำเสียลดลง และสามารถกู้คืนซินนามัยซินได้

อิเล็กโทรไลซิส

วิธีนี้มีข้อดีคือมีประสิทธิภาพสูง ใช้งานง่าย และอื่นๆ และมีผลการกำจัดสีด้วยไฟฟ้าที่ดี Li Ying [8] ดำเนินการบำบัดล่วงหน้าด้วยไฟฟ้ากับสารละลายริโบฟลาวิน และอัตราการกำจัด COD, SS และสีสูงถึง 71%, 83% และ 67% ตามลำดับ

การบำบัดทางเคมี

เมื่อใช้วิธีทางเคมี การใช้สารเคมีบางชนิดมากเกินไปอาจก่อให้เกิดมลพิษทุติยภูมิแก่แหล่งน้ำได้ ดังนั้นจึงควรทำการวิจัยทดลองที่เกี่ยวข้องก่อนออกแบบ วิธีทางเคมี ได้แก่ วิธีเหล็ก-คาร์บอน วิธีรีดอกซ์ทางเคมี (สารละลายเฟนตัน, H2O2, O3) เทคโนโลยีออกซิเดชันเชิงลึก เป็นต้น

วิธีเหล็กคาร์บอน

การดำเนินงานในระดับอุตสาหกรรมแสดงให้เห็นว่า การใช้ Fe-C เป็นขั้นตอนการบำบัดเบื้องต้นสำหรับน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา สามารถปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำทิ้งได้อย่างมาก บริษัท Lou Maoxing ใช้การบำบัดแบบผสมผสานระหว่างเหล็ก-ไมโครอิเล็กโทรไลซิส-แอนแอโรบิก-แอโรบิก-แอร์โฟลเทชัน เพื่อบำบัดน้ำเสียจากสารตัวกลางทางเภสัชกรรม เช่น อิริโทรไมซินและซิโปรฟลอกซาซิน อัตราการกำจัด COD หลังจากการบำบัดด้วยเหล็กและคาร์บอนอยู่ที่ 20% และน้ำทิ้งสุดท้ายเป็นไปตามมาตรฐานระดับหนึ่งของประเทศ “มาตรฐานการปล่อยน้ำเสียแบบบูรณาการ” (GB8978-1996)

กระบวนการรีเอเจนต์ของเฟนตัน

สารละลายเฟนตัน (Fenton's reagent) คือส่วนผสมของเกลือเฟอร์รัสและ H2O2 ซึ่งสามารถกำจัดสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายยากซึ่งไม่สามารถกำจัดได้ด้วยเทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียแบบดั้งเดิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ จากการวิจัยที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น ได้มีการนำแสงอัลตราไวโอเลต (UV) ออกซาเลต (C2O42-) เป็นต้น เข้ามาผสมในสารละลายเฟนตัน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการออกซิเดชันอย่างมาก โดยใช้ TiO2 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและหลอดไฟปรอทแรงดันต่ำ 9 วัตต์เป็นแหล่งกำเนิดแสง ในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา พบว่าอัตราการกำจัดสีอยู่ที่ 100% อัตราการกำจัด COD อยู่ที่ 92.3% และสารประกอบไนโตรเบนซีนลดลงจาก 8.05 มิลลิกรัม/ลิตร เหลือ 0.41 มิลลิกรัม/ลิตร

ออกซิเดชัน

วิธีการนี้สามารถปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำเสียและมีอัตราการกำจัด COD ที่ดีกว่า ตัวอย่างเช่น น้ำเสียจากยาปฏิชีวนะ 3 ชนิด เช่น น้ำเสียจากโรงงานผลิตยา Balcioglu ได้รับการบำบัดด้วยการออกซิเดชันด้วยโอโซน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการบำบัดน้ำเสียด้วยโอโซนไม่เพียงแต่เพิ่มอัตราส่วน BOD5/COD เท่านั้น แต่ยังทำให้อัตราการกำจัด COD สูงกว่า 75% อีกด้วย

เทคโนโลยีออกซิเดชัน

เทคโนโลยีออกซิเดชันขั้นสูง หรือที่รู้จักกันในชื่อนี้ ได้รวบรวมผลการวิจัยล่าสุดจากสาขาต่างๆ เช่น แสง ไฟฟ้า เสียง แม่เหล็ก วัสดุ และสาขาอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน รวมถึงการออกซิเดชันทางเคมีไฟฟ้า การออกซิเดชันแบบเปียก การออกซิเดชันด้วยน้ำยวดยิ่ง การออกซิเดชันด้วยโฟโตคะตาไลติก และการย่อยสลายด้วยคลื่นอัลตราโซนิค ในบรรดาเทคโนโลยีเหล่านี้ เทคโนโลยีออกซิเดชันด้วยโฟโตคะตาไลติกภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลตมีข้อดีคือ เป็นเทคโนโลยีใหม่ มีประสิทธิภาพสูง และไม่เลือกปฏิบัติกับน้ำเสีย และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการย่อยสลายไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการบำบัดอื่นๆ เช่น รังสีอัลตราไวโอเลต ความร้อน และความดัน การบำบัดสารอินทรีย์ด้วยคลื่นอัลตราโซนิคเป็นวิธีที่ตรงไปตรงมามากกว่าและต้องการอุปกรณ์น้อยกว่า ในฐานะที่เป็นวิธีการบำบัดแบบใหม่ จึงได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ Xiao Guangquan และคณะ [13] ใช้การบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาด้วยวิธีการสัมผัสทางชีวภาพแบบใช้ออกซิเจนร่วมกับคลื่นอัลตราโซนิค การบำบัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิคดำเนินการเป็นเวลา 60 วินาที โดยใช้กำลังไฟ 200 วัตต์ และอัตราการกำจัด COD รวมของน้ำเสียอยู่ที่ 96%

การบำบัดทางชีวเคมี

เทคโนโลยีการบำบัดทางชีวเคมีเป็นเทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งรวมถึงวิธีการทางชีวภาพแบบใช้ออกซิเจน วิธีการทางชีวภาพแบบไม่ใช้ออกซิเจน และวิธีการผสมผสานระหว่างแบบใช้ออกซิเจนและไม่ใช้ออกซิเจน

การบำบัดทางชีวภาพแบบใช้ออกซิเจน

เนื่องจากน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาโดยส่วนใหญ่เป็นน้ำเสียอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสูง จึงจำเป็นต้องเจือจางสารละลายตั้งต้นในระหว่างการบำบัดทางชีวภาพแบบใช้ออกซิเจน ดังนั้นจึงมีการใช้พลังงานสูง น้ำเสียสามารถบำบัดทางชีวเคมีได้ และยากที่จะปล่อยทิ้งโดยตรงให้ได้มาตรฐานหลังจากการบำบัดทางชีวเคมีเสร็จสิ้น ด้วยเหตุนี้ การใช้การบำบัดแบบใช้ออกซิเจนเพียงอย่างเดียวจึงมีวิธีการบำบัดน้อย และโดยทั่วไปแล้วจำเป็นต้องมีการบำบัดเบื้องต้นก่อน วิธีการบำบัดทางชีวภาพแบบใช้ออกซิเจนที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ วิธีตะกอนเร่ง (activated sludge method) วิธีการเติมอากาศในบ่อลึก (deep well aeration method) วิธีการย่อยสลายทางชีวภาพโดยการดูดซับ (adsorption biodegradation method หรือ AB method) วิธีการออกซิเดชันแบบสัมผัส (contact oxidation method) วิธีตะกอนเร่งแบบหมุนเวียน (sequencing batch activated sludge method หรือ SBR method) วิธีตะกอนเร่งแบบหมุนเวียน (circulating activated sludge method หรือ CASS method) เป็นต้น

วิธีการเติมอากาศในบ่อน้ำลึก

ระบบเติมอากาศแบบบ่อลึกเป็นระบบตะกอนเร่งความเร็วสูง วิธีนี้มีอัตราการใช้ออกซิเจนสูง ใช้พื้นที่น้อย ประสิทธิภาพการบำบัดดี ลงทุนต่ำ ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ ไม่เกิดตะกอนบวม และมีตะกอนเกิดขึ้นน้อย นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติในการเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดี และการบำบัดไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศ ซึ่งสามารถรับประกันประสิทธิภาพการบำบัดน้ำเสียในฤดูหนาวของภูมิภาคทางเหนือได้ หลังจากที่น้ำเสียอินทรีย์ความเข้มข้นสูงจากโรงงานผลิตยาภาคตะวันออกเฉียงเหนือได้รับการบำบัดทางชีวเคมีด้วยถังเติมอากาศแบบบ่อลึกแล้ว อัตราการกำจัด COD สูงถึง 92.7% จะเห็นได้ว่าประสิทธิภาพในการบำบัดสูงมาก ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อกระบวนการต่อไป และมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง

วิธี AB

วิธีการ AB เป็นวิธีการบำบัดน้ำเสียแบบตะกอนเร่งที่มีภาระสูงมาก อัตราการกำจัด BOD5, COD, SS, ฟอสฟอรัส และแอมโมเนียไนโตรเจนโดยกระบวนการ AB โดยทั่วไปจะสูงกว่ากระบวนการตะกอนเร่งแบบดั้งเดิม ข้อดีที่โดดเด่นคือ ภาระสูงของส่วน A ความสามารถในการต้านทานภาระกระแทกสูง และผลในการปรับสมดุลค่า pH และสารพิษได้ดี เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นสูงและมีการเปลี่ยนแปลงคุณภาพและปริมาณน้ำมาก วิธีการของ Yang Junshi และคณะ ใช้กระบวนการไฮโดรไลซิส-การทำให้เป็นกรด-AB ทางชีวภาพในการบำบัดน้ำเสียจากยาปฏิชีวนะ ซึ่งมีขั้นตอนการทำงานสั้น ประหยัดพลังงาน และต้นทุนการบำบัดต่ำกว่าวิธีการบำบัดน้ำเสียแบบตกตะกอนทางเคมี-ชีวภาพสำหรับน้ำเสียประเภทเดียวกัน

การออกซิเดชันสัมผัสทางชีวภาพ

เทคโนโลยีนี้ผสมผสานข้อดีของวิธีการตะกอนเร่งปฏิกิริยาและวิธีการไบโอฟิล์มเข้าด้วยกัน ทำให้มีข้อดีคือรับปริมาณน้ำได้มาก ผลิตตะกอนน้อย ทนทานต่อแรงกระแทกสูง กระบวนการทำงานมีเสถียรภาพ และจัดการได้สะดวก โครงการหลายแห่งใช้วิธีการสองขั้นตอน โดยมีเป้าหมายเพื่อปรับสมดุลสายพันธุ์เด่นในแต่ละขั้นตอน ใช้ประโยชน์จากผลเสริมฤทธิ์กันระหว่างประชากรจุลินทรีย์ที่แตกต่างกัน และปรับปรุงประสิทธิภาพทางชีวเคมีและความทนทานต่อแรงกระแทก ในทางวิศวกรรม มักใช้การย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนและการปรับสภาพเป็นกรดเป็นขั้นตอนการบำบัดเบื้องต้น และใช้กระบวนการออกซิเดชันแบบสัมผัสเพื่อบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา โรงงานผลิตยาฮาร์บินเหนือใช้กระบวนการไฮโดรไลซิส การปรับสภาพเป็นกรด และการออกซิเดชันแบบสัมผัสทางชีวภาพสองขั้นตอนในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา ผลการดำเนินงานแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพการบำบัดมีเสถียรภาพและการผสมผสานกระบวนการมีความเหมาะสม เมื่อเทคโนโลยีของกระบวนการมีความสมบูรณ์มากขึ้น ขอบเขตการใช้งานก็กว้างขวางมากขึ้นเช่นกัน

วิธีการ SBR

ระบบ SBR มีข้อดีหลายประการ เช่น ทนต่อแรงกระแทกสูง มีกิจกรรมของตะกอนสูง โครงสร้างเรียบง่าย ไม่จำเป็นต้องมีการไหลย้อนกลับ การทำงานยืดหยุ่น ใช้พื้นที่น้อย การลงทุนต่ำ การทำงานเสถียร อัตราการกำจัดสารตั้งต้นสูง และมีประสิทธิภาพในการกำจัดไนเตรตและฟอสฟอรัสที่ดี เหมาะสำหรับน้ำเสียที่มีความผันผวน การทดลองบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาด้วยกระบวนการ SBR แสดงให้เห็นว่าเวลาในการเติมอากาศมีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพการบำบัด การจัดวางส่วนที่ปราศจากออกซิเจน โดยเฉพาะการออกแบบแบบสลับระหว่างสภาวะไร้ออกซิเจนและสภาวะมีออกซิเจน สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการบำบัดได้อย่างมีนัยสำคัญ การบำบัด PAC ด้วยกระบวนการ SBR สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกำจัดของระบบได้อย่างมีนัยสำคัญ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา กระบวนการนี้ได้รับการพัฒนาให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้นและนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา

การบำบัดทางชีวภาพแบบไม่ใช้ออกซิเจน

ปัจจุบัน การบำบัดน้ำเสียอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสูงทั้งในและต่างประเทศส่วนใหญ่ใช้ระบบไร้ออกซิเจน แต่ค่า COD ของน้ำทิ้งยังคงค่อนข้างสูงหลังจากการบำบัดด้วยวิธีไร้ออกซิเจนแบบแยกส่วน และโดยทั่วไปแล้วจำเป็นต้องมีการบำบัดเพิ่มเติม (เช่น การบำบัดทางชีวภาพแบบใช้ออกซิเจน) ปัจจุบันยังคงจำเป็นต้องเสริมสร้างการพัฒนาและการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ไร้ออกซิเจนที่มีประสิทธิภาพสูง และการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับสภาวะการทำงาน การประยุกต์ใช้ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา ได้แก่ ระบบบำบัดแบบไร้ออกซิเจนแบบไหลขึ้น (UASB), ระบบบำบัดแบบไร้ออกซิเจนแบบผสม (UBF), เครื่องปฏิกรณ์แบบไร้ออกซิเจนแบบมีแผ่นกั้น (ABR), การไฮโดรไลซิส เป็นต้น

พระราชบัญญัติ UASB

เครื่องปฏิกรณ์ UASB มีข้อดีคือ ประสิทธิภาพการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนสูง โครงสร้างเรียบง่าย ระยะเวลาการกักเก็บน้ำสั้น และไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ส่งตะกอนกลับแยกต่างหาก เมื่อใช้ UASB ในการบำบัดน้ำเสียจากการผลิตยา เช่น คานามัยซิน คลอรีน VC SD กลูโคส และยาอื่นๆ ปริมาณ SS มักจะไม่สูงมากนัก เพื่อให้มั่นใจได้ว่าอัตราการกำจัด COD อยู่ที่ 85% ถึง 90% อัตราการกำจัด COD ของ UASB แบบอนุกรมสองขั้นตอนสามารถสูงกว่า 90% ได้

วิธี UBF

โดย Wenning และคณะ ได้ทำการทดสอบเปรียบเทียบระหว่าง UASB และ UBF ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า UBF มีคุณสมบัติเด่นคือ การถ่ายเทมวลและประสิทธิภาพการแยกที่ดี ใช้ได้กับชีวมวลและสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด มีประสิทธิภาพการประมวลผลสูง และมีความเสถียรในการทำงานสูง (เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพออกซิเจน)

การไฮโดรไลซิสและการทำให้เป็นกรด

ถังไฮโดรไลซิสเรียกว่า Hydrolyzed Upstream Sludge Bed (HUSB) และเป็นระบบ UASB ที่ได้รับการดัดแปลง เมื่อเปรียบเทียบกับถังแอนแอโรบิกแบบเต็มรูปแบบ ถังไฮโดรไลซิสมีข้อดีดังต่อไปนี้: ไม่จำเป็นต้องปิดผนึก ไม่ต้องกวน ไม่ต้องใช้ตัวแยกสามเฟส ซึ่งช่วยลดต้นทุนและทำให้การบำรุงรักษาง่ายขึ้น สามารถย่อยสลายโมเลกุลขนาดใหญ่และสารอินทรีย์ที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพในน้ำเสียให้เป็นโมเลกุลขนาดเล็ก สารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ง่ายช่วยเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำดิบ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ปริมาตรถังเล็ก การลงทุนในการก่อสร้างต่ำ และปริมาณตะกอนลดลง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา กระบวนการไฮโดรไลซิสแบบใช้ออกซิเจนได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา ตัวอย่างเช่น โรงงานผลิตยาชีวภาพแห่งหนึ่งใช้กระบวนการไฮโดรไลซิสแบบกรดและการออกซิเดชั่นแบบสัมผัสทางชีวภาพสองขั้นตอนในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา การทำงานมีเสถียรภาพและผลการกำจัดสารอินทรีย์นั้นดีเยี่ยม อัตราการกำจัด COD, BOD5 SS และ SS อยู่ที่ 90.7%, 92.4% และ 87.6% ตามลำดับ

กระบวนการบำบัดแบบผสมผสานระหว่างแบบไม่ใช้ออกซิเจนและแบบใช้ออกซิเจน

เนื่องจากการบำบัดแบบใช้ออกซิเจนหรือแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพียงอย่างเดียวไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้ กระบวนการแบบผสมผสาน เช่น การบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจน-ใช้ออกซิเจน การบำบัดด้วยการไฮโดรไลซิสและการทำให้เป็นกรด-ใช้ออกซิเจน จึงช่วยปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ ความทนทานต่อผลกระทบ ต้นทุนการลงทุน และประสิทธิภาพการบำบัดน้ำเสีย กระบวนการเหล่านี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในทางวิศวกรรม เนื่องจากประสิทธิภาพของวิธีการบำบัดแบบเดี่ยว ตัวอย่างเช่น โรงงานผลิตยาใช้กระบวนการแบบไม่ใช้ออกซิเจน-ใช้ออกซิเจนในการบำบัดน้ำเสียจากโรงงานผลิตยา อัตราการกำจัด BOD5 อยู่ที่ 98% อัตราการกำจัด COD อยู่ที่ 95% และประสิทธิภาพการบำบัดคงที่ นอกจากนี้ ยังมีการใช้กระบวนการไมโครอิเล็กโทรไลซิส-ไฮโดรไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจน-การทำให้เป็นกรด-SBR ในการบำบัดน้ำเสียจากโรงงานผลิตยาที่สังเคราะห์ทางเคมี ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่ากระบวนการทั้งหมดมีความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงคุณภาพและปริมาณของน้ำเสียสูง และอัตราการกำจัด COD สามารถสูงถึง 86% ถึง 92% ซึ่งเป็นกระบวนการที่เหมาะสมสำหรับการบำบัดน้ำเสียจากโรงงานผลิตยา – การออกซิเดชันแบบเร่งปฏิกิริยา – กระบวนการออกซิเดชันแบบสัมผัส เมื่อค่า COD ของน้ำเสียขาเข้าอยู่ที่ประมาณ 12,000 มิลลิกรัม/ลิตร และค่า COD ของน้ำเสียขาออกน้อยกว่า 300 มิลลิกรัม/ลิตร อัตราการกำจัด COD ในน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาที่มีความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพต่ำ ซึ่งบำบัดด้วยวิธีไบโอฟิล์ม-SBR สามารถสูงถึง 87.5%~98.31% ซึ่งสูงกว่าการบำบัดด้วยวิธีไบโอฟิล์มและวิธี SBR เพียงอย่างเดียวมาก

นอกจากนี้ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีเมมเบรน การวิจัยประยุกต์ใช้เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบเมมเบรน (MBR) ในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาจึงค่อยๆ ลึกซึ้งขึ้น MBR ผสมผสานคุณลักษณะของเทคโนโลยีการแยกด้วยเมมเบรนและการบำบัดทางชีวภาพ และมีข้อดีคือรับปริมาณน้ำได้มาก ทนทานต่อแรงกระแทกสูง ใช้พื้นที่น้อย และมีตะกอนตกค้างน้อย กระบวนการเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบเมมเบรนแบบไร้อากาศถูกนำมาใช้ในการบำบัดน้ำเสียจากกระบวนการผลิตยาที่มีกรดคลอไรด์ระดับกลางที่มีค่า COD 25,000 มิลลิกรัม/ลิตร อัตราการกำจัด COD ของระบบยังคงสูงกว่า 90% เป็นครั้งแรกที่มีการใช้ความสามารถของแบคทีเรียที่จำเป็นต่อการย่อยสลายสารอินทรีย์จำเพาะ เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบเมมเบรนแบบสกัดถูกนำมาใช้ในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมที่มี 3,4-ไดคลอโรอะนิลีน โดยมีเวลาการกักเก็บน้ำ (HRT) 2 ชั่วโมง อัตราการกำจัดสูงถึง 99% และได้ผลการบำบัดที่เหมาะสม แม้จะมีปัญหาการอุดตันของเมมเบรน แต่ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีเมมเบรน MBR จะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในด้านการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา

2. กระบวนการบำบัดและการคัดเลือกน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา

คุณลักษณะด้านคุณภาพน้ำของน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาทำให้ไม่สามารถบำบัดน้ำเสียส่วนใหญ่ด้วยกระบวนการทางชีวเคมีเพียงอย่างเดียวได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการบำบัดเบื้องต้นก่อนการบำบัดทางชีวเคมี โดยทั่วไป ควรจัดตั้งถังควบคุมเพื่อปรับคุณภาพน้ำและค่า pH และควรใช้วิธีทางกายภาพเคมีหรือทางเคมีเป็นกระบวนการบำบัดเบื้องต้นตามสถานการณ์จริง เพื่อลดปริมาณสารแขวนลอย ความเค็ม และค่า COD บางส่วนในน้ำ ลดสารยับยั้งการย่อยสลายทางชีวภาพในน้ำเสีย และเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายของน้ำเสีย เพื่ออำนวยความสะดวกในการบำบัดทางชีวเคมีในขั้นตอนต่อไป

น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดเบื้องต้นแล้วสามารถบำบัดต่อได้ด้วยกระบวนการแบบไม่ใช้ออกซิเจนและแบบใช้ออกซิเจนตามลักษณะคุณภาพน้ำ หากข้อกำหนดของน้ำทิ้งสูง ควรดำเนินการบำบัดแบบใช้ออกซิเจนต่อหลังจากกระบวนการบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนเสร็จสิ้น การเลือกกระบวนการที่เหมาะสมควรพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างรอบด้าน เช่น ลักษณะของน้ำเสีย ประสิทธิภาพการบำบัด การลงทุนในโครงสร้างพื้นฐาน และการดำเนินงานและการบำรุงรักษา เพื่อให้เทคโนโลยีมีความเป็นไปได้และคุ้มค่า กระบวนการทั้งหมดเป็นกระบวนการผสมผสานระหว่างการบำบัดเบื้องต้น-แบบไม่ใช้ออกซิเจน-แบบใช้ออกซิเจน-(การบำบัดขั้นสุดท้าย) กระบวนการผสมผสานของการดูดซับไฮโดรไลซิส-การออกซิเดชันแบบสัมผัส-การกรอง ถูกนำมาใช้ในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาที่มีอินซูลินสังเคราะห์

3. การรีไซเคิลและการนำสารที่มีประโยชน์ในน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยามาใช้ประโยชน์

ส่งเสริมการผลิตที่สะอาดในอุตสาหกรรมยา ปรับปรุงอัตราการใช้ประโยชน์ของวัตถุดิบ อัตราการกู้คืนผลิตภัณฑ์ขั้นกลางและผลพลอยได้แบบครบวงจร และลดหรือกำจัดมลพิษในกระบวนการผลิตผ่านการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี เนื่องจากลักษณะเฉพาะของกระบวนการผลิตยาบางอย่าง น้ำเสียจึงมีวัสดุรีไซเคิลได้จำนวนมาก สำหรับการบำบัดน้ำเสียจากกระบวนการผลิตยาเช่นนี้ ขั้นตอนแรกคือการเสริมสร้างการกู้คืนวัสดุและการใช้ประโยชน์แบบครบวงจร สำหรับน้ำเสียจากผลิตภัณฑ์ขั้นกลางของยาที่มีปริมาณเกลือแอมโมเนียมสูงถึง 5% ถึง 10% จะใช้ฟิล์มเช็ดแบบคงที่สำหรับการระเหย การทำให้เข้มข้น และการตกผลึกเพื่อกู้คืน (NH4)2SO4 และ NH4NO3 โดยมีสัดส่วนมวลประมาณ 30% นำไปใช้เป็นปุ๋ยหรือนำกลับมาใช้ใหม่ ประโยชน์ทางเศรษฐกิจนั้นชัดเจน บริษัทผลิตยาไฮเทคแห่งหนึ่งใช้วิธีการชำระล้างเพื่อบำบัดน้ำเสียจากการผลิตที่มีปริมาณฟอร์มาลดีไฮด์สูงมาก หลังจากกู้คืนก๊าซฟอร์มาลดีไฮด์แล้ว สามารถนำไปใช้ในการผลิตน้ำยาฟอร์มาลินหรือเผาเป็นแหล่งความร้อนสำหรับหม้อไอน้ำได้ การนำฟอร์มาลดีไฮด์กลับมาใช้ใหม่จะช่วยให้สามารถใช้ทรัพยากรได้อย่างยั่งยืน และสามารถคืนทุนค่าใช้จ่ายในการสร้างโรงบำบัดได้ภายใน 4-5 ปี ทำให้เกิดประโยชน์ทั้งด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบของน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาโดยทั่วไปมีความซับซ้อน ยากต่อการนำกลับมาใช้ใหม่ กระบวนการนำกลับมาใช้ใหม่มีความซับซ้อน และมีต้นทุนสูง ดังนั้น เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียแบบครบวงจรที่ทันสมัยและมีประสิทธิภาพจึงเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหาน้ำเสียได้อย่างสมบูรณ์

4. บทสรุป

มีการรายงานเกี่ยวกับการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยามากมาย อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความหลากหลายของวัตถุดิบและกระบวนการในอุตสาหกรรมยา คุณภาพน้ำเสียจึงแตกต่างกันอย่างมาก ดังนั้นจึงยังไม่มีวิธีการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาที่เป็นมาตรฐานและสมบูรณ์ การเลือกใช้กระบวนการใดนั้นขึ้นอยู่กับลักษณะของน้ำเสีย โดยทั่วไปแล้ว การบำบัดเบื้องต้นมักจำเป็นเพื่อเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำเสีย กำจัดสารมลพิษในเบื้องต้น แล้วจึงทำการบำบัดทางชีวเคมีร่วมด้วย ในปัจจุบัน การพัฒนาระบบบำบัดน้ำเสียแบบผสมผสานที่มีประสิทธิภาพและประหยัดต้นทุนเป็นปัญหาเร่งด่วนที่ต้องแก้ไข

โรงงานไชน่าเคมิคอลสารตกตะกอนโพลีอะคริลาไมด์ประจุลบ PAM โพลีอะคริลาไมด์ โพลีเมอร์ประจุบวก ไคโตซาน ผงไคโตซาน การบำบัดน้ำดื่ม สารฟอกสีน้ำ dadmac ไดอัลลิลไดเมทิลแอมโมเนียมคลอไรด์ ไดไซแอนไดอะไมด์ dcda สารลดฟอง สารป้องกันฟอง pac โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ โพลีอะลูมิเนียม โพลีอิเล็กโทรไลต์ pam โพลีอะคริลาไมด์ โพลีแดดแมค พีแดดแมค โพลีอะมีน เราไม่เพียงแต่ส่งมอบผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงให้กับลูกค้าของเราเท่านั้น แต่ที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือเราเป็นผู้ให้บริการที่ดีที่สุดของเราพร้อมกับราคาขายที่แข่งขันได้

โรงงาน ODM ในประเทศจีน ผลิต PAM, โพลีอะคริลาไมด์ประจุลบ, HPAM, PHPA บริษัทของเราดำเนินงานโดยยึดหลัก “ความซื่อสัตย์สุจริตเป็นพื้นฐาน ความร่วมมือสร้างสรรค์ บุคลากรเป็นศูนย์กลาง ความร่วมมือแบบ win-win” เราหวังว่าจะได้สร้างความสัมพันธ์อันดีกับนักธุรกิจจากทั่วโลก

คัดลอกมาจาก Baidu