Situasi saat ini: industri farmasi terutama berfokus pada farmasi sintesis kimia, farmasi biologi, dan farmasi obat tradisional Tiongkok, dan produksinya memiliki karakteristik produk yang beragam, proses yang kompleks, dan skala produksi yang berbeda.
Air limbah yang dihasilkan dari proses farmasi memiliki karakteristik konsentrasi polutan yang tinggi, komponen yang kompleks, kemampuan terurai secara hayati yang buruk, dan toksisitas biologis yang tinggi.
Sintesis kimia dan fermentasi air limbah produksi farmasi merupakan kesulitan dan titik kunci dalam pengendalian pencemaran industri farmasi.
Air limbah sintesis kimia merupakan polutan utama yang dibuang selama produksi farmasi [2].
Air limbah farmasi secara kasar dapat dibagi menjadi empat kategori [3], yaitu cairan limbah dan cairan induk dalam proses produksi;
Cairan sisa dalam pemulihan termasuk pelarut, cairan prasyarat, produk sampingan, dll.
Drainase proses tambahan seperti air pendingin, dll.
Peralatan dan air limbah pembilasan tanah;
Limbah domestik.
Teknologi pengolahan air limbah antara farmasi
Mengingat karakteristik air limbah antara farmasi seperti COD tinggi, nitrogen tinggi, fosfor tinggi, kandungan garam tinggi, kroma dalam, komposisi kompleks dan kemampuan terurai secara hayati yang buruk, metode pengolahan yang umum digunakan meliputi pengolahan fisikokimia dan proses pengolahan biokimia [6].
Sesuai dengan jenis kualitas air limbah yang berbeda, serangkaian metode seperti kombinasi proses fisikokimia dan proses biologis juga akan diterapkan [7].
Gambar
1. Teknologi pengolahan fisik dan kimia
Saat ini, metode pengolahan fisik dan kimia utama untuk air limbah produksi farmasi meliputi: metode flotasi gas, metode sedimentasi koagulasi, metode adsorpsi, metode osmosis balik, metode pembakaran dan proses oksidasi lanjutan [8].
Selain itu, metode elektrolisis dan pengendapan kimia, seperti mikroelektrolisis FE-C dan metode pengendapan MAP untuk menghilangkan nitrogen dan fosfor, juga biasa digunakan dalam pengolahan air limbah antara farmasi.
1.1 Metode koagulasi dan sedimentasi
Proses koagulasi adalah suatu proses dimana partikel tersuspensi dan partikel koloid dalam air diubah menjadi keadaan tidak stabil dengan menambahkan bahan kimia kemudian diagregasi menjadi flok atau flok yang mudah dipisahkan.
Saat ini, teknologi ini biasanya digunakan dalam pengolahan awal, pengolahan antara dan pengolahan lanjutan air limbah farmasi [10].
Teknologi koagulasi dan sedimentasi memiliki keunggulan teknologi yang matang, peralatan sederhana, pengoperasian yang stabil, dan perawatan yang mudah.
Namun, akan ada sejumlah besar lumpur kimia yang dihasilkan dalam proses penerapan teknologi ini, yang akan menyebabkan rendahnya pH limbah dan relatif tingginya kandungan garam dalam air limbah.
Selain itu, teknologi koagulasi dan sedimentasi tidak dapat secara efektif menghilangkan polutan terlarut dalam air limbah, juga tidak dapat sepenuhnya menghilangkan sisa polutan beracun dan berbahaya dalam air limbah.
1.2 Metode pengendapan kimia
Metode pengendapan kimia adalah metode kimia untuk menghilangkan polutan dalam air limbah melalui reaksi kimia antara bahan kimia terlarut dan polutan dalam air limbah membentuk garam, hidroksida, atau senyawa kompleks yang tidak larut.
Air limbah antara farmasi sering kali mengandung ion amonia nitrogen, fosfat dan sulfat dengan konsentrasi tinggi, dll. Untuk air limbah jenis ini, metode pengendapan kimia sering digunakan untuk perlakuan awal fisik dan kimia guna memastikan pengoperasian normal proses pengolahan biokimia selanjutnya.
Sebagai teknologi pengolahan air tradisional, pengendapan kimia sering digunakan untuk melunakkan air limbah.
Karena penggunaan bahan baku kimia dengan kemurnian tinggi dalam proses produksi air limbah antara farmasi, air limbah sering kali mengandung konsentrasi tinggi amonia nitrogen dan fosfor serta polutan lainnya, menggunakan metode pengendapan kimia magnesium amonium fosfat dapat secara efektif menghilangkan kedua polutan tersebut secara bersamaan. waktu, endapan garam magnesium amonium fosfat yang dihasilkan dapat didaur ulang.
Metode pengendapan kimia magnesium amonium fosfat juga dikenal sebagai metode struvite.
Dalam proses produksi zat antara farmasi, sejumlah besar asam sulfat sering digunakan di beberapa bengkel, dan pH air limbah ini mungkin rendah. Untuk meningkatkan nilai pH air limbah dan sekaligus menghilangkan beberapa ion sulfat, sering digunakan metode penambahan CaO, yang disebut metode pengendapan kimia desulfurisasi kapur tohor.
1.3 adsorpsi
Prinsip penghilangan polutan dalam air limbah dengan metode adsorpsi mengacu pada penggunaan bahan padat berpori untuk menyerap polutan tertentu atau berbagai polutan dalam air limbah, sehingga polutan dalam air limbah dapat dihilangkan atau didaur ulang.
Adsorben yang umum digunakan antara lain fly ash, terak, karbon aktif dan resin adsorpsi, di antaranya karbon aktif yang lebih umum digunakan.
1.4 flotasi udara
Metode pengapungan udara adalah proses pengolahan air limbah di mana gelembung-gelembung kecil yang sangat tersebar digunakan sebagai pembawa untuk menghasilkan daya rekat pada polutan dalam air limbah. Karena massa jenis gelembung kecil yang menempel pada polutan lebih kecil dibandingkan massa jenis air dan mengapung, maka terjadilah pemisahan padat-cair atau cair-cair.
Bentuk pengapungan udara meliputi pengapungan udara terlarut, pengapungan udara aerasi, pengapungan udara elektrolisis dan pengapungan udara kimia, dll. [18], di antaranya pengapungan udara kimia cocok untuk pengolahan air limbah dengan kandungan bahan tersuspensi yang tinggi.
Metode flotasi udara memiliki kelebihan berupa investasi rendah, proses sederhana, perawatan mudah dan konsumsi energi rendah, namun tidak dapat secara efektif menghilangkan polutan terlarut dalam air limbah.
1,5 elektrolisis
Proses elektrolitik adalah penggunaan peran arus yang terkesan, menghasilkan serangkaian reaksi kimia, mengubah polutan berbahaya dalam air limbah dan telah dihilangkan, prinsip reaksi proses elektrolitik yang terjadi dalam larutan elektrolit adalah melalui bahan elektroda dan reaksi elektroda, menghasilkan ekologi baru yang baru. oksigen ekologis dan hidrogen [H] dan polutan air limbah dari reaksi REDOX membuat penghilangan polutan.
Metode elektrolisis memiliki efisiensi tinggi dan pengoperasian sederhana dalam pengolahan air limbah. Pada saat yang sama, metode elektrolisis dapat secara efektif menghilangkan zat berwarna dalam air limbah dan secara efektif meningkatkan kemampuan biodegradasi air limbah.
Gambar
2. Teknologi oksidasi canggih
Teknologi oksidasi tingkat lanjut, sebagai teknologi pengolahan air baru, memiliki banyak keunggulan, seperti efisiensi degradasi polutan yang tinggi, degradasi dan oksidasi polutan yang lebih menyeluruh, serta tidak adanya polusi sekunder.
Teknologi oksidasi tingkat lanjut, juga dikenal sebagai teknologi oksidasi dalam, adalah teknologi pengolahan fisik dan kimia yang menggunakan oksidator, cahaya, listrik, suara, magnet, dan katalis untuk menghasilkan radikal bebas yang sangat aktif (seperti ·OH) untuk mendegradasi polutan organik tahan api.
Di bidang pengolahan air limbah farmasi, teknologi oksidasi canggih telah menjadi fokus penelitian dan perhatian yang luas.
Teknologi oksidasi tingkat lanjut terutama mencakup oksidasi elektrokimia, oksidasi kimia, oksidasi ultrasonik, oksidasi katalitik basah, oksidasi fotokatalitik, oksidasi katalitik komposit, oksidasi air superkritis, dan teknologi gabungan oksidasi tingkat lanjut.
Metode oksidasi kimia adalah dengan menggunakan bahan kimia itu sendiri atau dalam kondisi tertentu dengan oksidasi kuat untuk mengoksidasi polutan organik dalam air limbah untuk mencapai tujuan menghilangkan polutan, metode oksidasi kimia termasuk oksidasi ozon, metode oksidasi Fenton dan metode oksidasi katalitik basah.
2.1 Proses oksidasi Fenton
Metode oksidasi Fenton merupakan salah satu metode oksidasi lanjutan yang banyak digunakan saat ini. Metode ini menggunakan garam besi (Fe2+ atau Fe3+) sebagai katalis untuk menghasilkan ·OH dengan oksidasi kuat dalam kondisi penambahan H2O2, yang dapat bereaksi oksidasi dengan polutan organik tanpa selektivitas untuk mencapai degradasi dan mineralisasi polutan.
Metode ini memiliki banyak keunggulan, antara lain kecepatan reaksi yang cepat, tidak ada polusi sekunder dan oksidasi kuat, dll. Metode oksidasi Fenton umumnya digunakan dalam pengolahan air limbah farmasi karena reaksi oksidasi non-selektif dalam proses oksidasi kimia dan metode tersebut dapat mengurangi toksisitas air limbah dan karakteristik lainnya.
2.2 Metode oksidasi elektrokimia
Metode oksidasi elektrokimia adalah dengan menggunakan bahan elektroda untuk menghasilkan radikal bebas superoksida ·O2 dan radikal bebas hidroksil ·OH, keduanya memiliki aktivitas oksidasi tinggi, dapat mengoksidasi bahan organik dalam air limbah, dan kemudian mencapai tujuan menghilangkan polutan.
Namun metode ini memiliki karakteristik konsumsi energi yang tinggi dan biaya yang tinggi.
2.3 Oksidasi fotokatalitik
Oksidasi fotokatalitik adalah teknologi pengolahan yang relatif efisien dalam teknologi pengolahan air, yang menggunakan bahan katalitik (seperti TiO2, SrO2, WO3, SnO2, dll.) sebagai pembawa katalitik untuk melakukan oksidasi katalitik pada sebagian besar polutan pereduksi dalam air limbah, sehingga untuk mencapai tujuan menghilangkan polutan.
Karena sebagian besar senyawa yang terkandung dalam air limbah farmasi merupakan zat polar dengan gugus asam atau zat polar dengan gugus basa, maka zat tersebut dapat terdegradasi secara langsung atau tidak langsung oleh cahaya.
2.4 Oksidasi air superkritis
Oksidasi air superkritis (SCWO) adalah sejenis teknologi pengolahan air yang menggunakan air sebagai medianya dan menggunakan karakteristik khusus air dalam keadaan superkritis untuk meningkatkan laju reaksi dan mewujudkan oksidasi bahan organik secara menyeluruh.
2.5 Teknologi gabungan oksidasi tingkat lanjut
Setiap teknologi oksidasi tingkat lanjut menggunakan keterbatasannya masing-masing, untuk meningkatkan efisiensi pengolahan air limbah, serangkaian teknologi oksidasi tingkat lanjut dikelompokkan bersama, membentuk kombinasi teknologi oksidasi tingkat lanjut, atau teknologi oksidasi tingkat lanjut tunggal yang digabungkan dengan teknologi lain menjadi teknologi baru. teknologi untuk meningkatkan kemampuan oksidasi dan efek pengolahan serta untuk memenuhi perubahan kualitas air dalam pengolahan air limbah farmasi kelas yang lebih besar.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, fotokatalisis ultrasonik, fotokatalisis karbon aktif, fotokatalisis gelombang mikro dan fotokatalisis, dll. Saat ini, teknologi kombinasi ozon yang paling banyak dipelajari adalah [36] :
Proses karbon aktif ozon, O3-H2O2 dan UV-O3, dari efek pengolahan air limbah tahan api dan aplikasi rekayasa, O3-H2O2 dan UV-O3 memiliki potensi pengembangan yang lebih besar.
Proses kombinasi Fenton yang umum mencakup metode mikro-elektrolisis Fenton, metode pengarsipan besi H2O2, metode fotokimia Fenton (seperti metode Fenton surya, metode UV-Fenton, dll.), tetapi metode listrik Fenton banyak digunakan.
Gambar
3. Teknologi pengolahan biokimia
Teknologi pengolahan biokimia adalah teknologi utama dalam pengolahan air limbah, melalui pertumbuhan mikroba, metabolisme, reproduksi dan proses lainnya untuk menguraikan bahan organik dalam air limbah, memperoleh energi yang dibutuhkannya sendiri dan mencapai tujuan menghilangkan bahan organik.
3.1 Teknologi pengolahan biologis anaerobik
Teknologi pengolahan biologis anaerobik adalah dengan tidak adanya lingkungan oksigen molekuler, penggunaan metabolisme bakteri anaerob, melalui proses pengasaman hidrolitik, produksi hidrogen asam asetat dan produksi metana dan proses lain untuk mengubah makromolekul, sulit mendegradasi bahan organik menjadi CH4, CO2 , H2O dan bahan organik molekul kecil.
Air limbah farmasi sintetik seringkali mengandung sejumlah besar zat organik tahan api siklik, yang tidak dapat langsung terdegradasi dan dimanfaatkan oleh bakteri aerob, sehingga teknologi pengolahan anaerobik saat ini telah menjadi sarana utama dalam bidang pengolahan air limbah farmasi di dalam dan luar negeri [43] .
Teknologi pengolahan biologis anaerobik memiliki banyak keunggulan: proses operasi reaktor anaerobik tidak memerlukan aerasi, konsumsi energi rendah;
Kandungan organik air influen anaerobik umumnya tinggi.
Kebutuhan nutrisi rendah;
Hasil lumpur reaktor anaerobik rendah, dan lumpur mudah mengalami dehidrasi.
Metana yang dihasilkan dalam proses anaerobik dapat didaur ulang menjadi energi.
Namun, limbah anaerobik tidak dapat dibuang sesuai standar, dan perlu diolah lebih lanjut dengan menggabungkan dengan proses lain. Namun, teknologi pengolahan biologis anaerobik sensitif terhadap nilai pH, suhu dan faktor lainnya. Jika fluktuasinya besar maka reaksi anaerobik akan terpengaruh secara langsung, dan kemudian kualitas limbah akan terpengaruh.
3.2 Teknologi pengolahan biologis aerobik
Teknologi pengolahan biologis aerobik adalah teknologi pengolahan biologis yang menggunakan dekomposisi oksidatif dan sintesis asimilasi bakteri aerob untuk menghilangkan bahan organik yang terdegradasi. Selama pertumbuhan dan metabolisme organisme aerobik, sejumlah besar reproduksi akan dilakukan, yang akan menghasilkan lumpur aktif baru. Kelebihan lumpur aktif akan dibuang melalui bentuk lumpur sisa, dan air limbah akan dimurnikan pada saat yang bersamaan.

MIT –IVY Industri Kimia dengan4 pabrikselama 19 tahun, pewarnaIntermediats & perantara farmasi &bahan kimia halus & khusus .TEL(WhatsApp）:008613805212761 Athena