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 oleh proses farmasi memiliki karakteristik konsentrasi polutan yang tinggi, komponen yang kompleks, biodegradabilitas 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].
Limbah cair farmasi secara kasar dapat dibagi menjadi empat kategori [3], yaitu limbah cair 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 rumah tangga.
Teknologi untuk pengolahan air limbah antara farmasi
Mengingat karakteristik limbah farmasi antara seperti COD tinggi, nitrogen tinggi, fosfor tinggi, kandungan garam tinggi, kroma dalam, komposisi kompleks dan biodegradabilitas 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 reverse osmosis, metode insinerasi dan proses oksidasi lanjut [8].
Selain itu, metode elektrolisis dan presipitasi kimia, seperti mikro-elektrolisis FE-C dan metode presipitasi MAP untuk penghilangan nitrogen dan fosfor, juga umum digunakan dalam pengolahan air limbah antara farmasi.
1.1 Metode koagulasi dan sedimentasi
Proses koagulasi adalah proses dimana partikel tersuspensi dan partikel koloid dalam air diubah menjadi keadaan tidak stabil dengan menambahkan bahan kimia dan kemudian diagregasi menjadi flok atau flok yang mudah dipisahkan.
Saat ini, teknologi ini biasanya digunakan pada pretreatment, intermediate treatment, dan advanced treatment pada limbah farmasi [10].
Teknologi koagulasi dan sedimentasi memiliki keunggulan teknologi matang, peralatan sederhana, pengoperasian yang stabil, dan perawatan yang mudah.
Namun, akan ada lumpur kimia dalam jumlah besar yang dihasilkan dalam proses penerapan teknologi ini, yang akan menyebabkan pH air limbah rendah dan kandungan garam air limbah relatif tinggi.
Selain itu, teknologi koagulasi dan sedimentasi tidak dapat secara efektif menghilangkan polutan terlarut dalam air limbah, juga tidak dapat sepenuhnya menghilangkan polutan jejak beracun dan berbahaya dalam air limbah.
1.2 Metode presipitasi kimia
Metode presipitasi kimia adalah metode kimia untuk menghilangkan polutan dalam air limbah dengan reaksi kimia antara bahan kimia terlarut dan polutan dalam air limbah untuk membentuk garam, hidroksida atau senyawa kompleks yang tidak larut.
Air limbah antara farmasi sering mengandung konsentrasi tinggi amonia nitrogen, fosfat dan ion sulfat, dll. Untuk jenis air limbah ini, metode presipitasi kimia sering digunakan untuk pretreatment fisik dan kimia untuk memastikan operasi normal dari proses pengolahan biokimia berikutnya.
Sebagai teknologi pengolahan air tradisional, presipitasi kimia sering digunakan untuk melunakkan air limbah.
Karena penggunaan bahan baku kimia kemurnian tinggi dalam proses produksi air limbah antara farmasi, air limbah sering mengandung konsentrasi tinggi amonia nitrogen dan fosfor dan polutan lainnya, menggunakan metode presipitasi kimia magnesium amonium fosfat dapat secara efektif menghilangkan dua polutan sekaligus. waktu, presipitasi garam magnesium amonium fosfat yang dihasilkan dapat didaur ulang.
Metode presipitasi 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 bagian air limbah ini mungkin rendah.Untuk meningkatkan nilai pH air limbah dan menghilangkan beberapa ion sulfat pada saat yang sama, metode penambahan CaO sering digunakan, yang disebut metode presipitasi kimia desulfurisasi kapur.
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 termasuk seperti fly ash, terak, karbon aktif dan resin adsorpsi, di antaranya karbon aktif lebih umum digunakan.
1.4 flotasi udara
Metode pengapungan udara adalah proses pengolahan air limbah di mana gelembung kecil yang sangat terdispersi digunakan sebagai pembawa untuk menghasilkan adhesi pada polutan dalam air limbah.Karena kerapatan gelembung kecil yang menempel pada polutan lebih kecil daripada kerapatan air dan mengapung, pemisahan padat-cair atau cair-cair direalisasikan.
Bentuk pengapungan udara termasuk 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 zat tersuspensi yang tinggi.
Metode flotasi udara memiliki keuntungan dari investasi yang rendah, proses yang sederhana, perawatan yang mudah dan konsumsi energi yang rendah, tetapi 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 operasi sederhana dalam pengolahan air limbah.Pada saat yang sama, metode elektrolisis dapat secara efektif menghilangkan zat berwarna dalam air limbah dan secara efektif meningkatkan biodegradabilitas air limbah.
Gambar
2. Teknologi oksidasi canggih
Teknologi oksidasi lanjutan, sebagai teknologi pengolahan air baru, memiliki banyak keunggulan, seperti efisiensi degradasi polutan yang tinggi, degradasi dan oksidasi polutan yang lebih menyeluruh, dan tidak ada polusi sekunder.
Teknologi oksidasi lanjutan, 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 menurunkan polutan organik refraktori.
Di bidang pengolahan air limbah farmasi, teknologi oksidasi canggih telah menjadi fokus penelitian dan perhatian yang luas.
Teknologi oksidasi lanjutan terutama meliputi oksidasi elektrokimia, oksidasi kimia, oksidasi ultrasonik, oksidasi katalitik basah, oksidasi fotokatalitik, oksidasi katalitik komposit, oksidasi air superkritis dan teknologi gabungan oksidasi lanjutan.
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 adalah jenis metode oksidasi lanjutan yang banyak digunakan saat ini.Metode ini menggunakan garam besi (Fe2+ atau Fe3+) sebagai katalis untuk menghasilkan ·OH dengan oksidasi kuat di bawah kondisi penambahan H2O2, yang dapat mengalami reaksi oksidasi dengan polutan organik tanpa selektivitas untuk mencapai degradasi dan mineralisasi polutan.
Metode ini memiliki banyak keunggulan, antara lain kecepatan reaksi 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 yang 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 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 maupun tidak langsung oleh cahaya.
2.4 Oksidasi air superkritis
Oksidasi air superkritis (SCWO) adalah sejenis teknologi pengolahan air yang menggunakan air sebagai media dan menggunakan karakteristik khusus air dalam keadaan superkritis untuk meningkatkan laju reaksi dan mewujudkan oksidasi sempurna bahan organik.
2.5 Teknologi gabungan oksidasi tingkat lanjut
Setiap teknologi oksidasi tingkat lanjut menggunakan keterbatasannya sendiri, untuk meningkatkan efisiensi pengolahan air limbah, serangkaian teknologi oksidasi tingkat lanjut dikelompokkan bersama, membentuk kombinasi dari teknologi oksidasi tingkat lanjut, atau satu teknologi oksidasi tingkat lanjut yang dikombinasikan dengan teknologi lain menjadi yang baru. teknologi untuk meningkatkan kemampuan oksidasi dan efek pengobatan dan 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 refraktori dan aplikasi teknik, O3-H2O2 dan UV-O3 memiliki potensi pengembangan yang lebih besar.
Proses kombinasi Fenton yang umum meliputi metode mikro-elektrolisis Fenton, metode pengajuan besi H2O2, metode Fenton fotokimia (seperti metode Fenton surya, metode UV-Fenton, dll.), tetapi metode Fenton listrik 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, mendapatkan energi yang dibutuhkan sendiri dan mencapai tujuan menghilangkan bahan organik.
3.1 Teknologi pengolahan biologis anaerobik
Teknologi pengolahan biologis anaerob adalah dengan tidak adanya lingkungan oksigen molekuler, penggunaan metabolisme bakteri anaerob, melalui proses pengasaman hidrolitik, produksi asam asetat hidrogen dan produksi metana dan proses lainnya untuk mengubah makromolekul, sulit untuk mendegradasi bahan organik menjadi CH4, CO2 , H2O dan bahan organik molekul kecil.
Limbah cair farmasi sintetik seringkali mengandung sejumlah besar zat organik refraktori siklik, yang tidak dapat langsung didegradasi 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 perlu menyediakan aerasi, konsumsi energi rendah;
Beban organik air influen anaerob umumnya tinggi.
Kebutuhan nutrisi rendah;
Hasil lumpur reaktor anaerobik rendah, dan lumpur mudah mengalami dehidrasi.
Metana yang dihasilkan dalam proses anaerobik dapat didaur ulang sebagai energi.
Namun, efluen anaerobik tidak dapat dibuang hingga memenuhi standar, dan perlu diolah lebih lanjut dengan menggabungkannya dengan proses lain.Namun, teknologi pengolahan biologis anaerobik peka terhadap nilai pH, suhu dan faktor lainnya.Jika fluktuasi besar, reaksi anaerobik akan terpengaruh secara langsung, dan kualitas efluen akan terpengaruh.
3.2 Teknologi pengolahan biologis aerobik
Teknologi pengolahan biologis aerobik adalah teknologi pengolahan biologis yang menggunakan dekomposisi oksidatif dan sintesis asimilasi bakteri aerobik untuk menghilangkan bahan organik yang terdegradasi.Selama pertumbuhan dan metabolisme organisme aerob, sejumlah besar reproduksi akan dilakukan, yang akan menghasilkan lumpur aktif baru.Lumpur aktif yang berlebih akan dibuang melalui bentuk lumpur sisa, dan air limbah akan dimurnikan pada saat yang bersamaan.

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