Sistema de tratamiento de aguas residuales | Tratamiento de aguas residuales farmacéuticas

1. Antecedentes.

La producción anual de la industria farmacéutica mundial alcanza el millón de toneladas, y el volumen comercial es bastante elevado. Con el rápido desarrollo de la industria farmacéutica, el problema del tratamiento de aguas residuales farmacéuticas se ha agravado cada vez más.

Según datos relevantes, el vertido anual de aguas residuales farmacéuticas, tanto en el país como en el extranjero, alcanzó los 1.250 millones de toneladas. Más de la mitad de ellas no han sido tratadas, lo que ha causado graves daños al medio ambiente.

El proceso farmacéutico es extremadamente complejo y utiliza numerosos tipos de excipientes y estructuras complejas. Estos compuestos orgánicos, que incluyen una gran cantidad de sustancias tóxicas y nocivas, dan lugar a numerosos componentes, toxicidad y un bajo rendimiento bioquímico de las aguas residuales farmacéuticas. La calidad y la cantidad de aguas residuales producidas por diferentes empresas y procesos varían considerablemente, lo que dificulta su aplicación. Tratamiento de aguas residualesPor lo tanto, el tratamiento de las aguas residuales farmacéuticas ha alcanzado un momento de urgencia.

2. Clasificación, características y daños de las aguas residuales farmacéuticas.

2.1. Clasificación y características.

aguas residuales farmacéuticas pertenece a refractario aguas residuales industrialesExisten dos métodos principales de clasificación: uno se divide según el proceso de producción y el otro se formula según la Norma de Vertido de Contaminantes del Agua en la Industria Farmacéutica. Estos dos métodos se complementan y generalmente se dividen en aguas residuales de procesos de producción, aguas residuales de refrigeración, aguas residuales de lavado, aguas residuales domésticas, aguas residuales de regeneración, etc. Las aguas residuales de fermentación, aguas residuales de síntesis química, aguas residuales de extracción, aguas residuales de medicina tradicional china, aguas residuales de bioingeniería y aguas residuales de preparación mixta pertenecen a los tipos especificados en la Norma de Vertido de Contaminantes del Agua en la Industria Farmacéutica.

2.2. Peligros.

Independientemente del estándar utilizado para clasificar las aguas residuales farmacéuticas, estas generalmente se caracterizan por su toxicidad, alta concentración de materia orgánica y composición compleja. Si se vierten directamente al agua sin tratamiento, las sustancias tóxicas y nocivas de "Sanzhi" no solo pondrán en peligro el medio acuático y la seguridad ecológica general, sino que también pondrán en peligro la salud humana al enriquecer la cadena alimentaria.

El sistema basado en membrana de ósmosis inversa Desarrollado por NEWater Company, puede tratar aguas residuales farmacéuticas como antibióticos, vitamina C y medicamentos crudos, eliminar eficazmente los sólidos suspendidos y la turbidez en las aguas residuales, desalinizar de manera eficiente, ahorrar energía y reducir emisiones y reducir costos.

3. Aplicación del tratamiento de ósmosis inversa de aguas residuales farmacéuticas.

3.1. Tratamiento por ósmosis inversa de aguas residuales farmacéuticas con antibióticos.

Las aguas residuales farmacéuticas de antibióticos se caracterizan por su alto croma, alto contenido de sal, alto contenido de materia orgánica y componentes complejos. Las aguas residuales farmacéuticas tratadas mediante métodos físicos, químicos y biológicos tradicionales suelen tener dificultades para cumplir con las normas de vertido industrial. La tecnología de membranas ha atraído mucha atención debido a sus numerosas ventajas y se ha convertido en una tecnología en rápido auge. Con la mejora del rendimiento de las membranas y la reducción del coste de sus dispositivos, desempeña un papel cada vez más importante en el tratamiento y la reutilización de aguas residuales.

NEWater Company adopta la tecnología integrada de coagulación, filtración en arena, microfiltración y ósmosis inversa para el tratamiento avanzado de aguas residuales de antibióticos farmacéuticos de una empresa. Los resultados de las pruebas de campo son satisfactorios, y las aguas residuales tratadas no solo cumplen con la norma de vertido, sino que también pueden reutilizarse.

El proceso de tratamiento es coagulación-filtración en arena-microfiltración-ósmosis inversa, y cada unidad de tratamiento se describe a continuación:

• Coagulación: Agregar coagulante, coadyuvante coagulante y fungicida a la tubería de salida de la bomba de agua original, pasar por el mezclador de tuberías, ingresar al tanque de agua para agitación lenta (etapa de reacción), luego ingresar al tanque de sedimentación de placa inclinada y golpear el tanque de agua medio a través de la bomba de agua;
• Filtración con arena: interceptación de flóculos y sólidos suspendidos formados por coagulación;
• Microfiltración: Dos módulos de membrana de microfiltración de fibra hueca, fabricados con fluoruro de polivinilideno y una membrana de un solo módulo.

Agua nueva filtración de agua El método de prueba es la filtración cruzada a presión externa, y el retrolavado se realiza con doble lavado aire-agua. Se realiza un retrolavado químicamente mejorado con solución de hidróxido de sodio una vez al día.

• Ósmosis inversa: Los componentes de ósmosis inversa en rollo están fabricados con materiales compuestos de poliamida aromática. El agua concentrada de ósmosis inversa se divide en dos partes: una refluye para conectar con el flujo de entrada y la otra se descarga.

El proceso específico es el siguiente: Bomba de agua cruda → Sulfato poliférrico → Poliacrilamida → Hipoclorito de sodio → Mezclador → Tanque de sedimentación → Bomba de agua → Tanque intermedio de agua → Bomba de agua → Filtro de arena → Inhibidor de incrustaciones → Tanque intermedio de agua → Bomba de refuerzo → Filtro de seguridad → Bomba de alta presión → Ensamblaje de ósmosis inversa → Producción de agua por ósmosis inversa. El agua concentrada por ósmosis inversa se produce entre el componente de ósmosis inversa y el agua producida por ósmosis inversa, que circula por el tanque intermedio, y la otra parte pasa por el tanque de agua de limpieza del sistema de dosificación.

NEWater adopta la tecnología integrada de coagulación-filtración de arena-microfiltración-ósmosis inversa para tratar en profundidad las aguas residuales farmacéuticas y ha realizado pruebas continuas durante dos meses en el campo, que examinan exhaustivamente la estabilidad del sistema de prueba y la confiabilidad del equipo.

Las tasas promedio de remoción de sólidos suspendidos, turbidez y CODCr por coagulación fueron 86.6%, 58.6% y 32.9%, respectivamente. La tasa promedio de remoción de turbidez por filtración con arena es 46.3%. Se determinaron la presión de operación y el método de limpieza apropiados. Las tasas promedio de remoción de turbidez, CODCr y NH3-N por microfiltración fueron 98.4%, 23.2% y 31.8%, respectivamente. Los resultados muestran que la coagulación-filtración con arena-microfiltración como pretratamiento de ósmosis inversa, la calidad del agua producida cumple con los requisitos del afluente de ósmosis inversa.

La tasa total de desalinización, la tasa de eliminación de iones de calcio y magnesio, la tasa de eliminación de CODCr y la tasa de eliminación de sulfato de los dos componentes utilizados por NEWater son > 97%, 97%, 95% y 92%, respectivamente. La calidad del agua producida cumple con los requisitos de reutilización.

3.2. Tratamiento por ósmosis inversa del condensado de vitamina C.

La industria farmacéutica es una de las industrias con mayor consumo y alta contaminación, catalogada como una de las 12 industrias clave en la planificación de la protección ambiental nacional e internacional. Esta industria abarca la producción de fármacos sintéticos, biofarmacéuticos, medicamentos tradicionales chinos listos para usar, etc. Las operaciones de concentración y evaporación se utilizan a menudo para aumentar la concentración de sustancias disueltas en las aguas madres y recuperar materiales costosos. Los equipos de concentración y evaporación requieren un gran consumo de vapor, que representa entre 301TP³T y 601TP³T del consumo total de vapor de los productos. El vapor a baja presión se genera en muchos puntos del proceso de producción, y tras la condensación se genera una gran cantidad de agua condensada.

Actualmente, la mayoría de las empresas solo utilizan una parte del agua condensada como agua de limpieza convencional, y el agua condensada restante se descarga directamente, lo que impide una reutilización de alta calidad. Por lo tanto, la tecnología de regeneración y reutilización de condensados es uno de los problemas comunes que se deben resolver con urgencia en la industria farmacéutica.

Las instalaciones de tratamiento avanzado de condensado de la compañía con tecnología de ósmosis inversa como cuerpo principal muestran la estabilidad del funcionamiento del sistema de ósmosis inversa y la viabilidad de la promoción en fábricas farmacéuticas similares mediante el monitoreo y análisis del pH, la conductividad y el TOC del agua de entrada y salida de ósmosis inversa.

El flujo de tratamiento de condensado del proceso de vitamina C es el siguiente: Agua cruda → Piscina de enfriamiento (ajuste de pH) → Filtro de seguridad → Ro primario → Tanque de agua intermedio → Ro secundario → Agua producida.

El sistema de ósmosis inversa ofrece un excelente rendimiento en el tratamiento de agua purificada para la industria farmacéutica, con tasas de eliminación de sales y carbono orgánico total (COT) superiores a 99,91 TP³T y 99,1 TP³T, respectivamente. La limpieza de las membranas de ósmosis inversa también es práctica y eficaz, lo que prolonga considerablemente el ciclo de vida del proyecto y reduce costos. Por lo tanto, ofrece importantes beneficios económicos y ambientales, y es viable utilizar la ósmosis inversa para tratar el proceso de reutilización de condensados en la producción de vitamina C.

3.3. Tratamiento por ósmosis inversa de aguas residuales de fármacos crudos.

Muchas compañías farmacéuticas originales se dedican principalmente a la producción y fabricación de API, API estériles e intermediarios farmacéuticos. Sus aguas residuales presentan componentes complejos, grandes variaciones en la calidad y cantidad del agua, alta cromaticidad y una degradación bioquímica difícil. Originalmente, se trataban principalmente mediante el proceso AOO + MBR, y el efluente no cumplía con los estándares de reutilización de agua regenerada.

Para mejorar los estándares de calidad del agua y lograr un vertido cero de aguas residuales, NEWater eligió la ósmosis inversa como la principal solución de tratamiento para la reutilización del agua recuperada de acuerdo con las características de Efluente MBR, y lo aplicable membrana de ósmosis inversa Es una membrana anticontaminación. Tras el tratamiento de aguas residuales mediante este proceso, se produce una gran cantidad de agua de reutilización de alta calidad (aproximadamente 851 TP³T), que puede utilizarse para el agua de taller, y una pequeña cantidad de agua concentrada (aproximadamente 151 TP³T), que puede utilizarse para el lavado de escorias, logrando así cero emisiones, ahorro energético y reducción de emisiones en aguas residuales de fármacos sin tratar.

Tras el proceso de reutilización por ósmosis inversa, la SS, la DQO y la conductividad de las aguas residuales farmacéuticas originales del efluente del MBR se controlan adecuadamente, garantizando un SDI < 3. El agua concentrada de la segunda etapa de ósmosis inversa se utiliza para eliminar la escoria, lo que garantiza un vertido cero de aguas residuales.

El flujo del proceso de reutilización por ósmosis inversa de aguas residuales farmacéuticas crudas es el siguiente: Efluente MBR → Tanque de agua limpia MBR → Generador de ozono → Filtro de carbón activado  → Tanque de agua purificada → Filtro de carbón activado → Tanque de filtro → Ósmosis inversa primaria → Tanque de agua intermedia → Ósmosis inversa secundaria → Tanque de agua pura → Reutilización. Una sección de ósmosis inversa puede pasar directamente por el tanque de agua pura, durante el cual la segunda sección de ósmosis inversa produce agua concentrada para la limpieza de escorias.

Tras un uso prolongado, la membrana de ósmosis inversa acumula suciedad difícil de eliminar, como materia orgánica y sales inorgánicas, lo que reduce su rendimiento. Esta suciedad debe eliminarse con productos químicos para restaurar su rendimiento.

El sistema de ósmosis inversa consta de dos etapas y su tasa de recuperación es de 85%. Los parámetros principales son:

• Parte delantera central, bomba de refuerzo y bomba de suministro de agua de filtro;
• Filtro de seguridad, que intercepta principalmente los sólidos suspendidos en el efluente del filtro para garantizar el funcionamiento seguro de la membrana de ósmosis inversa;
• Unidad de ósmosis inversa para eliminar la mayor parte de la sal del agua. Membrana antiincrustante. La tasa de recuperación del sistema es de 851 TP3T. Calidad del efluente: SDI ≤ 3, turbidez del afluente ≤ 1 NTU, tasa de desalinización > 951 TP3T.

NEWater, tras la depuración, el sistema de cero emisiones con ósmosis inversa como proceso principal funciona con normalidad. Tras el funcionamiento normal, al entrar en el ciclo de limpieza, el rendimiento de agua disminuyó en 8%. Tras sustituir los rellenos correspondientes, la calidad del agua pretratada se mantiene estable. El sistema de segunda etapa tiene un ciclo de limpieza más largo debido a que la cantidad de inhibidor de incrustaciones aumenta considerablemente al tratar el agua concentrada del sistema de primera etapa. Durante este período, la calidad del agua se mantiene estable, lo que permite cumplir con los estándares y requisitos de agua industrial y lograr cero emisiones.

NEWater El sistema de tratamiento avanzado de aguas residuales desarrollado puede lograr cero emisiones de tratamiento de aguas residuales para la producción de medicamentos originales, lo que no solo puede reducir la contaminación por descarga de aguas residuales, sino que también puede ahorrar una gran cantidad de recursos hídricos, lograr la conservación de energía y la reducción de emisiones y, al mismo tiempo, reducir los costos.

Si encuentra alguna dificultad en el tratamiento de aguas residuales farmacéuticas, comuníquese con NEWater Company, le proporcionaremos un sistema integral de tratamiento de ósmosis inversa para aguas residuales farmacéuticas, eliminando eficazmente los sólidos suspendidos y la turbidez en las aguas residuales, desalinizando de manera eficiente, logrando ahorros de energía y reducción de emisiones, y reduciendo costos.