Solución para el tratamiento de aguas residuales de productos intermedios farmacéuticos
El mercado intermedio farmacéutico mundial, como eslabón crucial en la cadena de la industria farmacéutica, se ha visto impulsado continuamente por factores como el envejecimiento de la población, la creciente incidencia de enfermedades crónicas, la creciente demanda de medicamentos genéricos y una mayor inversión en medicamentos innovadores en los últimos años. China es uno de los principales productores y exportadores de productos intermedios farmacéuticos a nivel mundial, y la industria ha formado un sistema completo desde la investigación y el desarrollo hasta la producción. Las diferentes instituciones de investigación tienen ciertas diferencias en sus predicciones del tamaño del mercado debido a variaciones en los métodos estadísticos (por ejemplo, si se deben incluir productos que cumplan con GMP-, divisiones regionales, etc.).
Se espera que el tamaño del mercado intermedio farmacéutico global alcance aproximadamente $294,74 mil millones para 2031 (alrededor de $37,4 mil millones es la diferencia en la predicción de algunas instituciones), aproximadamente $187,73 mil millones en 2024, y tiene una tasa de crecimiento anual compuesta de alrededor del 6,8% durante los próximos seis años.
I. Descripción general de los clientes de tratamiento intermedio de aguas residuales farmacéuticas
Los intermedios farmacéuticos son materias primas clave para sintetizar fármacos. Su proceso de producción involucra diversos solventes orgánicos y reacciones químicas, dando como resultado aguas residuales con las características de "tres altos y una dificultad": alta DQO (Demanda Química de Oxígeno), alto contenido de sal, alta toxicidad y dificultad en la biodegradación. Si estas aguas residuales no se tratan eficazmente, supondrán una grave amenaza para el medio ambiente. Por lo tanto, las empresas relevantes deben construir sistemas profesionales de tratamiento de aguas residuales para cumplir con los estándares nacionales de descarga.
Los clientes del tratamiento intermedio de aguas residuales de productos farmacéuticos son en su mayoría empresas farmacéuticas y químicas que enfrentan estrictos requisitos de protección ambiental. Sus demandas principales son garantizar efluentes estables y que cumplan con las normas y al mismo tiempo optimizar la inversión y los costos operativos. Una solución de tratamiento exitosa debe personalizarse basándose en los principios de "separación y desviación por calidad, pre-tratamiento mejorado, sinergia bioquímica y garantía profunda", con especial énfasis en mejorar la biodegradabilidad de las aguas residuales difíciles-de-degradar y la capacidad anti-del sistema.
Imágenes de la producción farmacéutica.
II. Tratamiento de aguas residuales intermedias farmacéuticas Fuente de aguas residuales
Los intermedios farmacéuticos son productos químicos finos indispensables en el proceso de síntesis de fármacos. Durante su producción se utiliza una gran cantidad de disolventes orgánicos, reactivos ácido-base y catalizadores, lo que da como resultado la generación de una gran cantidad de aguas residuales industriales altamente contaminantes. Debido a los complejos y variables procesos de producción, las aguas residuales producidas por diferentes variedades de intermediarios varían mucho en términos de calidad y cantidad del agua, lo que plantea un grave desafío para la gobernanza ambiental.
Fuentes y clasificación de aguas residuales.
Según el flujo del proceso de producción, las principales fuentes de aguas residuales intermedias farmacéuticas incluyen:
1. Aguas residuales de reacciones de síntesis química: agua de enjuague de los recipientes de reacción, materias primas sin reaccionar y aguas residuales de-subproductos.
2. Aguas residuales de extracción y purificación: líquidos residuales generados por operaciones unitarias como extracción, cristalización, destilación y filtración, que a menudo contienen altas concentraciones de sustancias orgánicas y disolventes residuales.
3. Agua de enjuague de equipos y pisos: agua residual auxiliar del proceso de limpieza de equipos, tuberías y contenedores, de baja concentración pero de gran volumen.
4. Agua de refrigeración y agua de condensación: algunos drenajes de refrigeración indirectos pueden contener trazas de contaminantes.
5. Descarga accidental o fuga de aguas residuales: descarga de líquidos residuales de alta-concentración en situaciones de emergencia.
Estas corrientes de aguas residuales a menudo contienen compuestos de la serie benceno, fenoles, cianuros, compuestos heterocíclicos y sales inorgánicas como el cloruro de sodio, y suelen ser aguas residuales orgánicas de alta concentración-difíciles-degradar.
Comparación de imágenes de agua contaminada e imágenes de agua tratada.
III. Flujo de proceso para el tratamiento de aguas residuales de productos farmacéuticos intermedios
Los intermedios farmacéuticos son las materias primas clave para sintetizar fármacos. Las aguas residuales generadas durante su producción tienen las siguientes características típicas:
Alto contenido orgánico: La DQO (Demanda Química de Oxígeno) suele alcanzar decenas de miles de mg/L.
Composición compleja: contiene diversos disolventes orgánicos, subproductos-, metales pesados, etc.
Alta toxicidad biológica: Inhibe la actividad microbiana y afecta la eficacia del tratamiento bioquímico.
Alta salinidad y color profundo: Aumenta la dificultad del tratamiento.
Por lo tanto, es difícil que una única tecnología de tratamiento cumpla los estándares y se debe adoptar un proceso colaborativo de varias-etapas.
El tratamiento de aguas residuales intermedias farmacéuticas normalmente implica las siguientes etapas:
1. Pretratamiento
Objetivo: Eliminar sólidos suspendidos, ajustar la calidad del agua, reducir la toxicidad y mejorar la biodegradabilidad.
Tanque de rejilla/ecualización: Elimina partículas grandes y logra homogeneización y ecualización.
Sedimentación por coagulación/flotación por aire: elimina los coloides y una porción de DQO mediante la adición de productos químicos (como PAC, PAM).
Oxidación Avanzada:
Microelectrólisis de hierro-carbono: en un ambiente ácido, el hierro y el carbono forman micro-células, descomponiendo moléculas orgánicas grandes y degradándolas, al tiempo que generan Fe²⁺ como catalizador para la posterior reacción de Fenton.
Método de oxidación Fenton: Utiliza la reacción entre Fe²⁺ y H₂O₂ para generar radicales hidroxilo (·OH) altamente reactivos, degradando eficientemente compuestos orgánicos recalcitrantes.
2. Tratamiento Bioquímico
El proceso central para la degradación profunda de compuestos orgánicos.
Acidificación por hidrólisis: convierte compuestos orgánicos grandes difíciles-de-degradar en moléculas pequeñas fácilmente degradables, lo que aumenta la relación B/C (biodegradabilidad).
Tratamiento anaeróbico: comúnmente se utiliza UASB (lecho de lodos anaeróbico de flujo ascendente), EGSB (lecho de lodos de rejilla extendida) o la sección anaeróbica de A/O (anóxico-óxico) para convertir compuestos orgánicos en metano (CH₄), adecuado para aguas residuales de alta-concentración.
Tratamiento aeróbico: degrada aún más los compuestos orgánicos pequeños y elimina el nitrógeno amoniacal mediante el método de lodos activados, el método de oxidación por contacto o MBR (biorreactor de membrana).
3. Tratamiento Avanzado
Asegurar que el efluente cumpla con los estándares de descarga o sea reutilizado.
Oxidación avanzada: Oxidación con ozono, oxidación fotocatalítica, etc., para eliminar aún más compuestos orgánicos recalcitrantes residuales.
Separación por membranas: Ultrafiltración (UF), Ósmosis Inversa (RO) para desalinización y purificación posterior, permitiendo la reutilización del agua regenerada.
Adsorción de carbón activado: Adsorbe trazas de compuestos orgánicos y color.
Desinfección: desinfección con UV o cloro para matar microorganismos patógenos.
Aguas residuales industriales → Pantalla de barras → Coagulación y sedimentación → Oxidación avanzada → Tratamiento bioquímico → Tanque de sedimentación secundaria → Tratamiento avanzado → Desinfección y descarga
Puede equiparse con un diagrama de flujo de tratamiento de aguas residuales.
IV. Estudios de casos específicos de tratamiento intermedio de aguas residuales farmacéuticas
Proyecto de tratamiento de Gansu Tiancheng Xingyuan Pharmaceutical Co., Ltd.
I. Descripción general del proyecto
Nombre del proyecto: Proyecto de tratamiento de aguas residuales de Gansu Tiancheng Xingyuan Pharmaceutical Co., Ltd.
Alcance del proyecto: El alcance de este contrato de proyecto cubre todas las cantidades de ingeniería excepto la ingeniería civil en los materiales dentro de los Anexos Uno a Tres de este contrato. Incluye las cantidades de ingeniería enumeradas en el presupuesto y los planos de construcción (excepto en el caso de ingeniería civil), así como las obras ocultas no reflejadas en el presupuesto y en los planos de construcción (excepto en el caso de ingeniería civil).
Daño de las aguas residuales farmacéuticas:
Debido a las diferencias en los tipos de medicamentos, procesos y cantidades de materias primas durante el proceso de producción farmacéutica, las aguas residuales producidas por la industria farmacéutica tienen diferencias significativas en su composición, grandes cantidades de contaminantes, alta demanda química de oxígeno, baja biodegradabilidad, fuerte toxicidad y grandes fluctuaciones en el volumen, la calidad y los contaminantes del agua. Por tanto, el tratamiento de dichas aguas residuales es relativamente difícil. Las aguas residuales farmacéuticas son una sustancia tóxica, un contaminante orgánico, una sustancia difícil-de-degradar y aguas residuales industriales de alta-salinidad. Si se descarga aleatoriamente, causará un gran daño al medio ambiente.
Explicación del proceso de tratamiento de protección ambiental de Guangbo:
Los métodos generales de tratamiento de aguas residuales farmacéuticas incluyen métodos físico-químicos, métodos químicos, métodos bioquímicos y otros procesos de apoyo. La tecnología de producción incluye principalmente el pre-tratamiento de materias primas y la extracción de preparados.
Proyecto de sistema de alcantarillado de Saxix Bioscience Technology Co., Ltd.
I. Descripción general del proyecto:
Nombre del proyecto: Proyecto de tratamiento de agua de Sacex Bioscience Technology Co., Ltd.
Proceso de tratamiento: adopción de un proceso de tratamiento bioquímico.
Nivel de Tratamiento: La calidad del agua tratada alcanza el Grado A-1
II. Peligros de las aguas residuales médicas:
Las aguas residuales generadas por la industria médica consisten principalmente en aguas residuales de tipos como la medicina tradicional china, antibióticos y productos químicos farmacéuticos. Este tipo de aguas residuales tiene un alto contenido de DQOcr y sustancias nocivas complejas, y su vertido es más difícil en comparación con otros tipos de aguas residuales.
III. Introducción del proyecto (fuente de aguas residuales):
El volumen total de aguas residuales de esta empresa es de 1200 m3/d, incluidos 60 m3/d de aguas residuales domésticas y 1140 m3/d de aguas residuales de producción. Con base en la experiencia de la empresa en el tratamiento de aguas residuales similares y de acuerdo con los requisitos de la unidad constructiva, el efluente tratado debe cumplir con el estándar de descarga nivel A-de aguas residuales que ingresan a los sistemas de drenaje urbano para ser vertidos.
IV. Descripción del proceso de tratamiento:
La tecnología de desnitrificación biológica de alta-eficiencia de GBDN es la tecnología central desarrollada por la empresa para la desnitrificación biológica de aguas residuales. Esta tecnología se ha aplicado con éxito en varios casos de proyectos de tratamiento de aguas residuales con alto contenido de nitrógeno amoniacal. Funciona de forma estable y fiable.
V. Descripción de la desnitrificación biológica de alta-eficiencia de GBDN:
1. Alta eficiencia de eliminación de DQO, nitrógeno total y nitrógeno amoniacal;
2. Utilizar los principios de nitrificación y desnitrificación de corto-curso y oxidación de amoníaco, adoptar la distribución de agua multi-y el control de gradiente de la tecnología de oxígeno disuelto, aprovechar al máximo el bajo consumo de la fuente de carbono DQO y la alcalinidad en el agua cruda, reduciendo la dosis de productos químicos;
3. Operar en series de niveles múltiples-, reducir el volumen del flujo de retorno y tener un bajo consumo de energía;
4. Distribución de agua en múltiples-niveles y múltiples-puntos, con una fuerte resistencia a los golpes del sistema y una gran adaptabilidad de las bacterias del lodo;
5. Utilizar la tecnología de oxidación de amoníaco y -digestión de corto plazo y desnitrificación, reduciendo la cantidad de lodos residuales y disminuyendo el costo del tratamiento de residuos sólidos de lodos;
6. En comparación con las tecnologías de desnitrificación tradicionales, el tanque de desnitrificación biológica de alta -eficiencia GBDN tiene un volumen de tanque más pequeño.
