فاضلاب در صنعت داروسازی با تنوع بسیار زیادی از نظر جریان و ترکیب آن مشخص می شود، پارامترهایی که به عواملی مانند رژیم تولید، فرآوری خاصی که در حال انجام است، فعالیت هایی که باعث تولید فاضلاب می شوند و غیره بستگی دارد. همه این متغیرها به این معنی است که آلودگی پساب نهایی می تواند در طول زمان بسیار متنوع و متغیر باشد. به طور کلی، این فاضلاب ها حاوی:
- محتوای بالای مواد آلی که بخش بزرگی از آن را مواد آلی به راحتی قابل تجزیه زیستی تشکیل می دهند (الکل ها، کتون ها و غیره).
- ترکیبات آلی و مواد نسوز به آرامی تجزیه پذیر (ترکیبات معطر، هیدروکربن های کلردار و غیره).
- ترکیبات بازدارنده و سمی (آنتی بیوتیک ها).
- صابون ها و مواد شوینده با سورفکتانت.
بیشترین حجم فاضلاب در زمان شستشوی تجهیزات در پایان فرآیند تولید تولید می شود. همچنین سهم دیگری از حجم کمتر و آلودگی ناشی از تصفیه آب مورد استفاده (پس زدن اسمز معکوس و بازسازی رزین های تبادل یونی)، تمیز کردن تأسیسات، پساب های آزمایشگاهی و غیره وجود دارد.
بهترین تکنیک ها برای تصفیه فاضلاب در صنعت داروسازی با توجه به تنوع قابل توجه آن و طیف گسترده ای از ترکیبات مختلف ممکن، به هر مورد خاص بستگی دارد. در زیر تجزیه و تحلیل تکنیک هایی وجود دارد که بسته به عوامل مختلف ممکن است رقابتی ترین باشند و در هر مورد مزایا و نقاط ضعف آنها را نشان می دهد:
فرآیند بیولوژیکی لجن فعال
اگرچه در مورد فاضلاب با مواد آلی به راحتی قابل تجزیه زیستی رقابتی ترین فرآیند است، اما به دلیل وجود احتمالی ترکیبات بازدارنده و سمی برای زیست توده و همچنین زیست تخریب پذیری پایین برخی از پساب های تولید شده، توصیه می شود. با این حال، اگر آلودگی زیست تخریب پذیر باشد، یک فرآیند ساده و کارآمد است.
فرآیند با زیست توده ثابت روی بستر متحرک (MBBR)
هنگامی که فاضلاب با تصفیه بیولوژیکی سازگار باشد و محتوای آلی آن بالا باشد، بدون شک MBBR کارآمدترین گزینه است. این فناوری شامل رشد زیست توده، به شکل یک بیوفیلم، بر روی تکیه گاه های پلاستیکی است که در حال حرکت مداوم در راکتور بیولوژیکی هستند. این تکیه گاه ها سطح ویژه بالایی در واحد حجم دارند، عاملی که امکان رشد مقدار بیشتری از زیست توده در واحد حجم را نسبت به راکتورهای معمولی فراهم می کند. MBBR از یک طرف مشکلات گرفتگی بستر را به دلیل رشد بیش از حد زیست توده ای که سیستم های بستر ثابت ارائه می دهند را ارائه نمی دهد و در مقایسه با سیستم معمولی، این یک سیستم بسیار کارآمدتر است زیرا بیوفیلمی که بر روی دیواره های تکیه گاه تشکیل می شود با اثربخشی بیشتر از لخته های بیولوژیکی مشخص می شود. علاوه بر این، با توجه به اینکه ذرات پشتیبان دارای سطح ویژه بالایی هستند، راکتورهای MBBR حجم بسیار کمتری نسبت به راکتورهای لجن فعال دارند. مزیت اضافی دیگر این است که فرآیند را می توان به مراحل مختلف تقسیم کرد و در هر یک از آنها یک زیست توده خاص متناسب با بار آلاینده تغذیه فعلی رشد می کند.
این انعطاف پذیری اجازه می دهد تا ترکیبات پایدارتر تجزیه شوند. این تکنیک تنها زمانی قابل دوام است که آلودگی زیست تخریب پذیر باشد. با توجه به اینکه ذرات پشتیبان دارای سطح ویژه بالایی هستند، راکتورهای MBBR حجم بسیار کمتری نسبت به راکتورهای لجن فعال دارند. مزیت اضافی دیگر این است که فرآیند را می توان به مراحل مختلف تقسیم کرد و در هر یک از آنها یک زیست توده خاص متناسب با بار آلاینده تغذیه فعلی رشد می کند. این انعطاف پذیری اجازه می دهد تا ترکیبات پایدارتر تجزیه شوند. این تکنیک تنها زمانی قابل دوام است که آلودگی زیست تخریب پذیر باشد. با توجه به اینکه ذرات پشتیبان دارای سطح ویژه بالایی هستند، راکتورهای MBBR حجم بسیار کمتری نسبت به راکتورهای لجن فعال دارند. مزیت اضافی دیگر این است که فرآیند را می توان به مراحل مختلف تقسیم کرد و در هر یک از آنها یک زیست توده خاص متناسب با بار آلاینده تغذیه فعلی رشد می کند. این انعطاف پذیری اجازه می دهد تا ترکیبات پایدارتر تجزیه شوند. این تکنیک تنها زمانی قابل دوام است که آلودگی زیست تخریب پذیر باشد. این انعطاف پذیری اجازه می دهد تا ترکیبات پایدارتر تجزیه شوند. این تکنیک تنها زمانی قابل دوام است که آلودگی زیست تخریب پذیر باشد. این انعطاف پذیری اجازه می دهد تا ترکیبات پایدارتر تجزیه شوند. این تکنیک تنها زمانی قابل دوام است که آلودگی زیست تخریب پذیر باشد.
اواپراتورهای خلاء با فشرده سازی بخار مکانیکی
هنگامی که آلودگی فاضلاب پیچیده است و یک فرآیند بیولوژیکی قابل دوام نیست (وجود ترکیبات پایدار، بازدارنده یا سمی، تجزیه پذیری زیستی کم و غیره) یا ماهیت آن در طول زمان بسیار متغیر است، تبخیر خلاء آب توسط فشرده سازی مکانیکی بخار بسیار کارآمد است. گزینه ای قوی، ساده و مقرون به صرفه با هزینه کم انرژی. بخار به صورت مکانیکی فشرده می شود تا دمای آن افزایش یابد و در نتیجه بخار فوق گرم به دست می آید که از طریق یک مبدل حرارتی انرژی خود را برای گرم کردن آب صرف می کند تا تبخیر شود در حالی که خود بخار متراکم می شود. هنگام کار در خلاء، دمای جوش و بخار از 60 درجه سانتیگراد تا 90 درجه سانتیگراد متغیر است.
این جایگزین فراتر از هدف ساده تصفیه رضایت‌بخش پساب‌ها است، زیرا جریان فاضلاب را به یک بقایای خمیری غلیظ (به حداقل رساندن مقدار ضایعات تولید شده) و آب تمیز تبدیل می‌کند که می‌تواند برای استفاده مجدد شرطی شود، بنابراین به سناریوی پایداری بهینه می‌رسد. تخلیه صفر
فرآیند هضم بی هوازی
در مواردی که فاضلاب دارای غلظت بالایی از مواد آلی زیست تخریب پذیر است و مواد سمی یا بازدارنده وجود ندارد، تصفیه فاضلاب از طریق فرآیند هضم بی هوازی می تواند کارآمد و مقرون به صرفه باشد. بی هوازی بودن، نه تنها باعث صرفه جویی در هوادهی فرآیند می شود، بلکه بیوگاز تولید می شود که می تواند به راحتی به گرما و انرژی الکتریکی تبدیل شود.
فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته
هنگامی که فاضلاب حاوی غلظت بالایی از ترکیبات پایدار (از نظر شیمیایی بسیار پایدار) یا مواد سمی است، مواردی که به معنی تجزیه پذیری زیستی بسیار پایین است، فرآیندهایی که در تخریب آلاینده ها شدیدتر هستند ضروری تر می شوند. اکسیداسیون پیشرفته به گروه وسیعی از فناوری‌ها اطلاق می‌شود که عمدتاً مبتنی بر تولید رادیکال‌های هیدروکسیل یا سهم انرژی لازم برای تخریب مولکول آلاینده است. این تکنیک ها به ویژه برای حذف هیدروکربن های هالوژنه (بنزن، تولوئن، فنل، و غیره)، مواد شوینده، رنگ ها و غیره رقابتی هستند. در میان طیف گسترده ای از تکنیک های موجود، رایج ترین آنها اکسیداسیون الکتروشیمیایی، ازن زنی کاتالیزوری، اکسیداسیون آندی، ترکیبی از اشعه ماوراء بنفش و پراکسید هیدروژن، معرف فنتون و فوتوکاتالیز. مشخصه همه آنها به دلیل ماهیت غیرانتخابی آنها، تکنیک هایی است که قادر به حذف بارهای زیاد و قادر به حمله به هر آلاینده هستند. با این حال، اینها تکنیک های گران قیمتی هستند، به این معنی که آنها برای مواردی در نظر گرفته می شوند که در آن تخریب شیمیایی آلاینده تنها راه حل است.
به طور خلاصه، باید توجه داشت که وقتی آلاینده ها آلی هستند و به راحتی قابل تجزیه زیستی هستند، هم فرآیند با زیست توده ثابت روی بستر متحرک (MBBR) و هم فرآیند بی هوازی می تواند گزینه خوبی باشد. هنگامی که یک فرآیند بیولوژیکی قابل دوام نیست، تبخیر خلاء یک گزینه قوی، کارآمد، همه کاره و رقابتی است. تکنیک‌های اکسیداسیون پیشرفته، علی‌رغم کارایی بالا و غیرانتخاب‌پذیری آنها، برای کاربردهایی که در آنها جریانی که باید تصفیه شود، به دلیل هزینه‌های اقتصادی کم است، در نظر گرفته می‌شوند. به طور کلی گزینه درمانی بهینه به هر مورد بستگی دارد و همکاری یک شرکت متخصص برای مطالعه و طراحی مناسب ترین روند درمانی برای هر مورد ضروری خواهد بود.