1. 배경
세계 제약 산업의 연간 생산량은 100만 톤에 달하고 무역량도 상당히 많습니다. 제약 산업의 급속한 발전으로 제약 폐수 처리 문제가 점점 더 심각해지고 있습니다.
관련 데이터에 따르면, 국내외 제약폐수의 연간 배출량은 12억 5천만 톤에 달했으며, 그 중 절반 이상이 처리되지 않아 생태환경에 큰 피해를 입혔습니다.

제약 공정은 매우 번거롭고, 많은 종류의 부형제와 복잡한 구조가 있습니다. 이러한 유기 화합물에는 많은 수의 독성 및 유해 물질이 포함되어 있어 제약 폐수의 많은 구성 요소, 독성 및 생화학적 성능이 저하됩니다. 다양한 기업과 공정에서 생산되는 폐수의 품질과 양은 크게 다르므로 어려움이 증가합니다. 폐수 처리따라서 제약폐수 처리가 시급한 시점에 이르렀습니다.
2. 제약폐수의 분류, 특성 및 위해성
2.1. 분류 및 특성
제약폐수 내화성 물질에 속한다 산업폐수. 두 가지 주요 분류 방법이 있는데, 하나는 생산 공정에 따라 구분하는 것이고, 다른 하나는 제약 산업의 수질 오염 물질 배출 기준에 따라 공식화하는 것입니다. 두 가지 구분 방법은 서로 보완되며 일반적으로 생산 공정 폐수, 냉각 폐수, 세척 폐수, 생활 하수, 재생 폐수 등으로 구분됩니다. 발효 폐수, 화학 합성 폐수, 추출 폐수, 한약 폐수, 생물 공학 폐수 및 혼합 제조 폐수는 제약 산업의 수질 오염 물질 배출 기준에 명시된 유형에 속합니다.

2.2 위험.
어떤 기준으로 제약폐수를 구분하든, 제약폐수는 일반적으로 독성, 유기물 고농도, 복잡한 구성을 특징으로 합니다. 처리 없이 직접 물에 방류하면 "산지" 독성 및 유해 물질은 수질 환경을 위험에 빠뜨리고 전반적인 생태적 안전을 파괴할 뿐만 아니라 먹이 사슬의 풍부함을 통해 인간의 건강을 위협합니다.
그만큼 역삼투막 기반 시스템 NEWater 회사가 개발한 이 기술은 항생제, 비타민C, 원료약품 등의 제약폐수를 처리할 수 있으며, 폐수 속의 부유 고형물과 탁도를 효과적으로 제거하고, 효율적으로 담수화하며, 에너지 절감과 배출 감소를 실현하고 비용을 절감할 수 있습니다.
3. 제약폐수 역삼투 처리의 응용
3.1. 항생제 제약 폐수 역삼투 처리.
항생제 제약 폐수는 높은 크로마, 높은 염 함량, 높은 유기물 함량 및 복잡한 구성 요소라는 특성을 가지고 있습니다. 전통적인 물리적, 화학적 및 생물학적 방법으로 처리된 제약 폐수는 종종 산업 배출 기준을 충족하기 어렵습니다. 멤브레인 기술은 많은 장점으로 인해 많은 주목을 받았으며 빠르게 부상하는 새로운 기술이 되었습니다. 멤브레인 성능이 향상되고 장치 비용이 감소함에 따라 폐수 처리 및 재사용에서 점점 더 중요한 역할을 합니다.
NEWater 회사는 특정 기업의 항생제 제약 폐수에 대한 고도 처리를 위해 응집-모래 여과-미세 여과-역삼투의 통합 기술을 채택했습니다. 현장 테스트 결과는 양호하며, 처리된 폐수는 배출 기준을 충족할 뿐만 아니라 재사용할 수도 있습니다.

처리 공정은 응집-모래 여과-정밀 여과-역삼투이며, 각 처리 단위는 다음과 같이 설명됩니다.
- 응고: 응고제, 응고보조제, 살균제를 원래 물펌프의 배출관로에 넣고, 관로믹서를 거쳐 물탱크에 들어가 천천히 교반(반응단계)한 후, 경사판 침전조에 들어가 물펌프를 거쳐 중간 물탱크에 도달합니다.
- 모래 여과: 응집으로 인해 형성된 응집물과 부유 고형물을 차단합니다.
- 미세여과: 폴리비닐리덴플루오라이드로 만들어진 두 개의 중공 섬유 미세여과 멤브레인 모듈과 단일 모듈 멤브레인.
뉴워터 물 여과 시험에 사용된 방법은 외부 압력 교차 흐름 여과이고, 역세척은 공기-물 이중 세척을 채택합니다. 하루에 한 번 수산화나트륨 용액으로 화학적으로 강화된 역세척을 수행합니다.
- 역삼투: 롤 역삼투 구성 요소는 방향족 폴리아미드 복합 재료로 만들어집니다. 역삼투 농축수는 두 부분으로 나뉘며, 한 부분은 역삼투 유입 흐름을 충족시키기 위해 다시 흐르고 다른 부분은 배출됩니다.
구체적인 공정은 다음과 같습니다.원수 펌프 → 폴리황산철 → 폴리아크릴아미드 → 차아염소산나트륨 → 믹서 → 침전조 → 물 펌프 → 중간 물 탱크 → 물 펌프 → 모래 여과기 → 스케일 방지제 → 중간 물 탱크 → 부스터 펌프 → 보안 필터 → 고압 펌프 → Ro 조립 → Ro 물 생산. RO 농축수는 RO 구성 요소와 RO 생산수 사이에서 생산되며, 이는 중간 물 탱크를 통해 순환될 수 있고, 다른 부분은 투여 시스템의 세척 물 탱크를 통과합니다.
NEWater는 응집-모래여과-정밀여과-역삼투의 통합 기술을 채택하여 제약폐수를 심층적으로 처리하고 현장에서 2개월에 걸쳐 연속 시험을 진행하였으며, 이를 통해 시험 시스템의 안정성과 장비의 신뢰성을 전면적으로 검증했습니다.

응집에 의한 부유 고형물, 탁도 및 CODCr의 평균 제거율은 각각 86.6%, 58.6% 및 32.9%였습니다. 모래 여과에 의한 탁도의 평균 제거율은 46.3%입니다. 적절한 작동 압력과 세척 방법이 결정되었습니다. 미세 여과에 의한 탁도, CODCr 및 NH3-N의 평균 제거율은 각각 98.4%, 23.2% 및 31.8%였습니다. 결과에 따르면 역삼투의 전처리로서 응집-모래 여과-미세 여과를 수행한 경우 생성된 수질은 역삼투 유입수의 요구 사항을 충족합니다.
NEWater에서 사용하는 두 가지 성분의 총 담수화율, 칼슘 및 마그네슘 이온 제거율, CODCr 제거율 및 황산염 제거율은 각각 > 97%, 97%, 95% 및 92%입니다. 생산된 수질은 재사용 요구 사항을 충족합니다.
3.2. 비타민 C 응축수의 역삼투 처리.
제약 산업은 소비가 많고 오염이 심한 산업 중 하나로, 국내외 환경 보호 계획의 12대 핵심 산업 중 하나로 꼽힌다. 이 산업에는 화학 합성 의약품, 생물 의약품, 기성품 중의약 생산 등이 포함된다. 농축 및 증발 조작은 종종 모액에 용해된 물질의 농도를 높여 값비싼 재료를 회수하는 데 사용된다. 농축 및 증발 장비는 대량의 증기를 소비해야 하며, 제품의 총 증기 소비량의 30%~60%를 차지한다. 저압 증기는 생산 공정의 여러 곳에서 발생하며, 응축 후 대량의 응축수가 발생한다.
현재 대부분 기업은 응축수의 일부만을 기존 세척수로 사용하고 나머지 응축수는 직접 배출하여 고품질의 물 재사용을 실현하지 못하고 있습니다. 따라서 응축수 재생 및 재사용 기술은 제약 산업에서 시급히 해결해야 할 공통적인 문제 중 일부입니다.
NEWater 역삼투 기술을 주체로 한 회사의 응축수 고도 처리 시설은 역삼투 유입구 및 유출구 물의 pH, 전도도, TOC를 모니터링 및 분석하여 역삼투 시스템 운영의 안정성과 유사한 제약 공장에서의 추진 가능성을 보여줍니다.

비타민 C 공정의 응축수 처리 흐름은 다음과 같습니다. 원수 → 냉각풀(Ph 조절) → 보안필터 → 1차 Ro → 중간수조 → 2차 Ro → 생산수.

역삼투 시스템은 제약 산업의 정제수로서 좋은 처리 효과를 가지고 있으며, 염분과 TOC의 제거율은 각각 99.9%와 99% 이상입니다. 역삼투 멤브레인의 세척도 실용적이고 효과적이어서 프로젝트의 운영 주기를 크게 연장하고 비용을 절감합니다. 따라서 경제적, 환경적 이점이 강하며, 비타민 C 생산에서 응축수 재사용 공정을 처리하는 데 역삼투를 사용하는 것이 가능합니다.
3.3. 원료의약품 폐수의 역삼투 처리.
많은 오리지널 약물 회사는 주로 API, 멸균 API 및 약물 중간체의 생산 및 제조에 종사하고 있습니다. 그들의 폐수는 복잡한 구성 요소, 수질 및 양의 큰 변화, 높은 색도 및 어려운 생화학적 분해의 특성을 가지고 있습니다. 원래는 주로 AOO + MBR 공정으로 처리되었으며 유출수는 재생수 재사용 표준을 충족할 수 없었습니다.
NEWater는 수질 기준을 개선하고 폐수 배출을 0으로 줄이기 위해 재생수의 특성에 따라 역삼투법을 주요 처리 솔루션으로 선택했습니다. MBR 유출수, 및 해당되는 역삼투막 오염 방지 멤브레인입니다. 이 공정으로 폐수를 처리한 후, 대량의 고품질 재사용수(약 85%)가 생산되어 작업장 용수로 사용할 수 있으며, 소량의 농축수(약 15%)가 생산되어 슬래그 플러싱에 사용할 수 있어 "제로 배출"과 에너지 절약 및 원료 약품 폐수 배출 감소를 실현합니다.
역삼투 재사용 공정 후, MBR 유출수의 원래 제약 폐수의 SS, COD 및 전도도는 잘 제어되고 SDI < 3을 보장할 수 있습니다. 역삼투 2단계의 농축수는 슬래그를 세척하는 데 사용되어 폐수의 제로 배출을 실현합니다.

원시 제약폐수의 역삼투 재이용 공정 흐름은 다음과 같습니다. MBR 유출수 → MBR Clear Water Tank → 오존 발생기 → 활성탄 필터 → 맑은 물 탱크 → 활성탄 필터 → 필터 탱크 → 1차 역삼투 → 중간 물 탱크 → 2차 역삼투 → 순수 물 탱크 → 재사용. 역삼투의 한 구간은 순수 물 탱크를 직접 통과할 수 있으며, 이때 역삼투의 두 번째 구간은 슬래그 플러싱을 위한 농축수를 생성합니다.
장기간 작동 후 역삼투막은 세척하기 어려운 유기물 및 무기염 오염과 같은 오염 물질을 축적하여 역삼투막의 성능이 저하됩니다. 이러한 오염 물질은 화학 물질로 세척하여 역삼투막의 성능을 회복해야 합니다.
역삼투 시스템은 두 단계로 구성되며, 시스템의 회수율은 85%입니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다.
- 전면 중앙, 부스터 펌프, 필터 급수 펌프;
- 보안 필터는 주로 여과 유출수 중 부유 고형물을 차단하여 역삼투막의 안전한 작동을 보장합니다.
- 물 속의 대부분의 소금을 제거하는 역삼투 장치. 오염 방지 멤브레인 요소, 시스템 회수율은 85%입니다. 유출수 품질: SDI ≤ 3, 유입 탁도 ≤ 1 NTU, 담수화 속도 > 95%.

NEWater 디버깅 후, 역삼투를 주요 공정으로 하는 제로에미션 시스템은 정상적으로 실행됩니다. 정상 작동 후 세척 주기에 진입하면 수율이 8% 감소합니다. 해당 필러를 교체한 후 전처리 수질이 안정적입니다. 2단계 시스템은 1단계 시스템의 농축수를 처리할 때 스케일 방지제의 양이 비교적 증가하기 때문에 세척 주기가 더 깁니다. 이 기간 동안 수질이 안정되어 산업 수질 기준 및 요구 사항을 충족하고 제로에미션을 실현할 수 있습니다.
NEWater 개발된 폐수 고도처리 시스템은 원래의 약물 생산을 위한 폐수 처리의 배출 제로를 달성할 수 있습니다. 이를 통해 폐수 배출 오염을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 많은 수자원을 절약하고 에너지 절약 및 배출 감소를 달성하는 동시에 비용을 절감할 수 있습니다.
제약 산업 폐수 처리에 어려움을 겪으시면 NEWater 회사에 연락하세요. 저희는 제약 산업 폐수에 대한 포괄적인 역삼투 처리 시스템을 제공하여 폐수 속의 부유 고형물과 탁도를 효과적으로 제거하고, 효율적으로 담수화하고, 에너지 절감과 배출 감소를 실현하며 비용을 절감해드립니다!

