वर्तमान स्थिति: फार्मास्युटिकल उद्योग मुख्य रूप से रासायनिक संश्लेषण फार्मास्युटिकल, जैविक फार्मास्युटिकल और पारंपरिक चीनी चिकित्सा फार्मास्युटिकल पर केंद्रित है, और उत्पादन में विभिन्न प्रकार के उत्पादों, जटिल प्रक्रियाओं और विभिन्न उत्पादन पैमाने की विशेषताएं हैं।
फार्मास्युटिकल प्रक्रिया द्वारा उत्पादित अपशिष्ट जल में उच्च प्रदूषक सांद्रता, जटिल घटक, खराब बायोडिग्रेडेबिलिटी और उच्च जैविक विषाक्तता की विशेषताएं होती हैं।
रासायनिक संश्लेषण और किण्वन फार्मास्युटिकल उत्पादन अपशिष्ट जल फार्मास्युटिकल उद्योग प्रदूषण नियंत्रण में कठिनाई और महत्वपूर्ण बिंदु है।
रासायनिक संश्लेषण अपशिष्ट जल दवा उत्पादन के दौरान छोड़ा जाने वाला एक प्रमुख प्रदूषक है [2]।
फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल को मोटे तौर पर चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है [3], यानी उत्पादन प्रक्रिया में अपशिष्ट तरल और मातृ तरल;
पुनर्प्राप्ति में अवशिष्ट तरल में विलायक, पूर्व अपेक्षित तरल, उप-उत्पाद, आदि शामिल हैं।
सहायक प्रक्रिया जल निकासी जैसे ठंडा पानी, आदि।
उपकरण और ग्राउंड फ्लशिंग अपशिष्ट जल;
घरेलू सीवेज.
फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती अपशिष्ट जल के उपचार के लिए प्रौद्योगिकी
उच्च सीओडी, उच्च नाइट्रोजन, उच्च फास्फोरस, उच्च नमक सामग्री, गहरी क्रोमा, जटिल संरचना और खराब बायोडिग्रेडेबिलिटी जैसी फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती अपशिष्ट जल की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, आमतौर पर उपयोग की जाने वाली उपचार विधियों में भौतिक रासायनिक उपचार और जैव रासायनिक उपचार प्रक्रिया शामिल है [6]।
विभिन्न प्रकार के अपशिष्ट जल की गुणवत्ता के अनुसार, भौतिक-रासायनिक प्रक्रिया और जैविक प्रक्रिया के संयोजन जैसे तरीकों की एक श्रृंखला भी लागू की जाएगी [7]।
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1. भौतिक एवं रासायनिक उपचार प्रौद्योगिकी
वर्तमान में, फार्मास्युटिकल उत्पादन अपशिष्ट जल के लिए मुख्य भौतिक और रासायनिक उपचार विधियों में शामिल हैं: गैस प्लवनशीलता विधि, जमावट अवसादन विधि, सोखना विधि, रिवर्स ऑस्मोसिस विधि, भस्मीकरण विधि और उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रिया [8]।
इसके अलावा, इलेक्ट्रोलिसिस और रासायनिक वर्षा विधियां, जैसे कि एफई-सी माइक्रो-इलेक्ट्रोलिसिस और नाइट्रोजन और फास्फोरस को हटाने के लिए एमएपी वर्षा विधियां, आमतौर पर फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती अपशिष्ट जल के उपचार में भी उपयोग की जाती हैं।
1.1 जमावट और अवसादन विधि
जमावट प्रक्रिया एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें पानी में निलंबित कणों और कोलाइडल कणों को रासायनिक एजेंटों को जोड़कर अस्थिर अवस्था में बदल दिया जाता है और फिर फ्लॉक्स या फ्लॉक्स में एकत्र किया जाता है जिन्हें अलग करना आसान होता है।
वर्तमान में, इस तकनीक का उपयोग आमतौर पर फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल के पूर्व-उपचार, मध्यवर्ती उपचार और उन्नत उपचार में किया जाता है [10]।
जमावट और अवसादन की तकनीक में परिपक्व तकनीक, सरल उपकरण, स्थिर संचालन और सुविधाजनक रखरखाव के फायदे हैं।
हालाँकि, इस तकनीक के अनुप्रयोग की प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में रासायनिक कीचड़ उत्पन्न होगा, जिससे अपशिष्ट जल का पीएच कम होगा और अपशिष्ट जल में नमक की मात्रा अपेक्षाकृत अधिक होगी।
इसके अलावा, जमावट और अवसादन तकनीक अपशिष्ट जल में घुले प्रदूषकों को प्रभावी ढंग से नहीं हटा सकती है, न ही यह अपशिष्ट जल में विषाक्त और हानिकारक ट्रेस प्रदूषकों को पूरी तरह से हटा सकती है।
1.2 रासायनिक अवक्षेपण विधि
रासायनिक अवक्षेपण विधि अपशिष्ट जल में घुलनशील रासायनिक एजेंटों और प्रदूषकों के बीच अघुलनशील लवण, हाइड्रॉक्साइड या जटिल यौगिक बनाने के लिए रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा अपशिष्ट जल में प्रदूषकों को हटाने की एक रासायनिक विधि है।
फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती अपशिष्ट जल में अक्सर अमोनिया नाइट्रोजन, फॉस्फेट और सल्फेट आयनों आदि की उच्च सांद्रता होती है। इस प्रकार के अपशिष्ट जल के लिए, बाद की जैव रासायनिक उपचार प्रक्रिया के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए रासायनिक वर्षा विधि का उपयोग अक्सर भौतिक और रासायनिक पूर्व उपचार के लिए किया जाता है।
पारंपरिक जल उपचार तकनीक के रूप में, अपशिष्ट जल को नरम करने के लिए अक्सर रासायनिक वर्षा का उपयोग किया जाता है।
फार्मास्युटिकल इंटरमीडिएट अपशिष्ट जल की उत्पादन प्रक्रिया में उच्च शुद्धता वाले रासायनिक कच्चे माल के उपयोग के कारण, अपशिष्ट जल में अक्सर अमोनिया नाइट्रोजन और फास्फोरस और अन्य प्रदूषकों की उच्च सांद्रता होती है, मैग्नीशियम अमोनियम फॉस्फेट रासायनिक वर्षा विधि का उपयोग करके दो प्रदूषकों को एक साथ प्रभावी ढंग से हटाया जा सकता है। समय के साथ, उत्पन्न मैग्नीशियम अमोनियम फॉस्फेट नमक वर्षा को पुनर्चक्रित किया जा सकता है।
मैग्नीशियम अमोनियम फॉस्फेट रासायनिक अवक्षेपण विधि को स्ट्रुवाइट विधि के रूप में भी जाना जाता है।
फार्मास्युटिकल इंटरमीडिएट की उत्पादन प्रक्रिया में, कुछ कार्यशालाओं में अक्सर बड़ी मात्रा में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग किया जाता है, और अपशिष्ट जल के इस हिस्से का पीएच कम हो सकता है। अपशिष्ट जल के पीएच मान में सुधार करने और एक ही समय में कुछ सल्फेट आयनों को हटाने के लिए, CaO जोड़ने की विधि का अक्सर उपयोग किया जाता है, जिसे क्विकटाइम डिसल्फराइजेशन की रासायनिक वर्षा विधि कहा जाता है।
1.3 सोखना
सोखना विधि द्वारा अपशिष्ट जल में प्रदूषकों को हटाने का सिद्धांत अपशिष्ट जल में कुछ या विभिन्न प्रकार के प्रदूषकों को सोखने के लिए झरझरा ठोस पदार्थों के उपयोग को संदर्भित करता है, ताकि अपशिष्ट जल में प्रदूषकों को हटाया या पुनर्चक्रित किया जा सके।
आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले अधिशोषक में फ्लाई ऐश, स्लैग, सक्रिय कार्बन और सोखना राल शामिल हैं, जिनमें से सक्रिय कार्बन का अधिक उपयोग किया जाता है।
1.4 वायु प्रवाह
एयर फ्लोटेशन विधि एक अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रिया है जिसमें अत्यधिक फैले हुए छोटे बुलबुले को अपशिष्ट जल में प्रदूषकों के साथ आसंजन उत्पन्न करने के लिए वाहक के रूप में उपयोग किया जाता है। क्योंकि प्रदूषकों से चिपकने वाले छोटे बुलबुले का घनत्व पानी के घनत्व से कम होता है और ऊपर तैरते हैं, ठोस-तरल या तरल-तरल पृथक्करण का एहसास होता है।
वायु प्लवन रूपों में विघटित वायु प्लवन, वातित वायु प्लवन, इलेक्ट्रोलिसिस वायु प्लवन और रासायनिक वायु प्लवन आदि शामिल हैं। [18], जिनमें से रासायनिक वायु प्लवन उच्च निलंबित पदार्थ सामग्री वाले अपशिष्ट जल के उपचार के लिए उपयुक्त है।
वायु प्लवन विधि में कम निवेश, सरल प्रक्रिया, सुविधाजनक रखरखाव और कम ऊर्जा खपत के फायदे हैं, लेकिन यह अपशिष्ट जल में घुले प्रदूषकों को प्रभावी ढंग से नहीं हटा सकता है।
1.5 इलेक्ट्रोलिसिस
इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया प्रभावित वर्तमान भूमिका का उपयोग है, रासायनिक प्रतिक्रियाओं की श्रृंखला का उत्पादन करती है, अपशिष्ट जल में हानिकारक प्रदूषकों को परिवर्तित करती है और हटा दिया गया है, इलेक्ट्रोलाइट समाधान में होने वाली इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया का प्रतिक्रिया सिद्धांत इलेक्ट्रोड सामग्री और इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया के माध्यम से होता है, नए पारिस्थितिक नए उत्पन्न करता है पारिस्थितिक ऑक्सीजन और हाइड्रोजन [H] और REDOX प्रतिक्रिया के अपशिष्ट जल प्रदूषक प्रदूषकों को हटाते हैं।
इलेक्ट्रोलिसिस विधि में अपशिष्ट जल उपचार में उच्च दक्षता और सरल संचालन है। साथ ही, इलेक्ट्रोलिसिस विधि अपशिष्ट जल में रंगीन पदार्थों को प्रभावी ढंग से हटा सकती है और अपशिष्ट जल की बायोडिग्रेडेबिलिटी में प्रभावी ढंग से सुधार कर सकती है।
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2. उन्नत ऑक्सीकरण प्रौद्योगिकी
एक नई जल उपचार तकनीक के रूप में उन्नत ऑक्सीकरण तकनीक के कई फायदे हैं, जैसे प्रदूषकों के क्षरण की उच्च दक्षता, प्रदूषकों का अधिक गहन क्षरण और ऑक्सीकरण और कोई द्वितीयक प्रदूषण नहीं।
उन्नत ऑक्सीकरण तकनीक, जिसे गहरी ऑक्सीकरण तकनीक के रूप में भी जाना जाता है, एक भौतिक और रासायनिक उपचार तकनीक है जो दुर्दम्य कार्बनिक प्रदूषकों को कम करने के लिए अत्यधिक सक्रिय मुक्त कण (जैसे ·OH) उत्पन्न करने के लिए ऑक्सीडाइज़र, प्रकाश, बिजली, ध्वनि, चुंबकीय और उत्प्रेरक का उपयोग करती है।
फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल उपचार के क्षेत्र में, उन्नत ऑक्सीकरण तकनीक व्यापक अनुसंधान और ध्यान का केंद्र बन गई है।
उन्नत ऑक्सीकरण प्रौद्योगिकी में मुख्य रूप से इलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सीकरण, रासायनिक ऑक्सीकरण, अल्ट्रासोनिक ऑक्सीकरण, गीला उत्प्रेरक ऑक्सीकरण, फोटोकैटलिटिक ऑक्सीकरण, समग्र उत्प्रेरक ऑक्सीकरण, सुपरक्रिटिकल जल ऑक्सीकरण और उन्नत ऑक्सीकरण संयुक्त प्रौद्योगिकी शामिल हैं।
रासायनिक ऑक्सीकरण विधि में प्रदूषकों को हटाने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए अपशिष्ट जल में कार्बनिक प्रदूषकों को ऑक्सीकरण करने के लिए स्वयं या कुछ शर्तों के तहत मजबूत ऑक्सीकरण के साथ रासायनिक एजेंटों का उपयोग करना शामिल है, ओजोन ऑक्सीकरण, फेंटन ऑक्सीकरण विधि और गीले उत्प्रेरक ऑक्सीकरण विधि सहित रासायनिक ऑक्सीकरण विधियां।
2.1 फेंटन ऑक्सीकरण प्रक्रिया
फेंटन ऑक्सीकरण विधि एक प्रकार की उन्नत ऑक्सीकरण विधि है जिसका वर्तमान में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह विधि H2O2 जोड़ने की स्थिति के तहत मजबूत ऑक्सीकरण के साथ ·OH का उत्पादन करने के लिए उत्प्रेरक के रूप में फेरिक नमक (Fe2+ या Fe3+) का उपयोग करती है, जो प्रदूषकों के क्षरण और खनिजकरण को प्राप्त करने के लिए चयनात्मकता के बिना कार्बनिक प्रदूषकों के साथ ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया कर सकती है।
इस विधि के कई फायदे हैं, जिनमें तेज प्रतिक्रिया गति, कोई द्वितीयक प्रदूषण और मजबूत ऑक्सीकरण आदि शामिल हैं। फेंटन ऑक्सीकरण विधि का उपयोग आमतौर पर फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल उपचार में किया जाता है क्योंकि रासायनिक ऑक्सीकरण की प्रक्रिया में गैर-चयनात्मक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया होती है और यह विधि कम कर सकती है अपशिष्ट जल की विषाक्तता और अन्य विशेषताएं।
2.2 विद्युतरासायनिक ऑक्सीकरण विधि
इलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सीकरण विधि सुपरऑक्साइड मुक्त रेडिकल ·O2 और हाइड्रॉक्सिल मुक्त रेडिकल ·OH का उत्पादन करने के लिए इलेक्ट्रोड सामग्री का उपयोग करना है, जिनमें से दोनों में उच्च ऑक्सीकरण गतिविधि होती है, अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थ को ऑक्सीकरण कर सकते हैं, और फिर प्रदूषकों को हटाने के उद्देश्य को प्राप्त कर सकते हैं।
हालाँकि, इस विधि में उच्च ऊर्जा खपत और उच्च लागत की विशेषताएं हैं।
2.3 फोटोकैटलिटिक ऑक्सीकरण
फोटोकैटलिटिक ऑक्सीकरण जल उपचार प्रौद्योगिकी में एक अपेक्षाकृत कुशल उपचार तकनीक है, जो अपशिष्ट जल में अधिकांश कम करने वाले प्रदूषकों के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण को पूरा करने के लिए उत्प्रेरक वाहक के रूप में उत्प्रेरक सामग्री (जैसे TiO2, SrO2, WO3, SnO2, आदि) का उपयोग करती है, ताकि प्रदूषकों को हटाने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए।
क्योंकि फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल में मौजूद अधिकांश यौगिक अम्लीय समूहों वाले ध्रुवीय पदार्थ या क्षारीय समूहों वाले ध्रुवीय पदार्थ होते हैं, ऐसे पदार्थ प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से प्रकाश द्वारा विघटित हो सकते हैं।
2.4 सुपरक्रिटिकल जल ऑक्सीकरण
सुपरक्रिटिकल जल ऑक्सीकरण (एससीडब्ल्यूओ) एक प्रकार की जल उपचार तकनीक है जो पानी को माध्यम के रूप में लेती है और प्रतिक्रिया दर में सुधार करने और कार्बनिक पदार्थों के पूर्ण ऑक्सीकरण का एहसास करने के लिए सुपरक्रिटिकल अवस्था में पानी की विशेष विशेषताओं का उपयोग करती है।
2.5 उन्नत ऑक्सीकरण संयुक्त प्रौद्योगिकी
प्रत्येक उन्नत ऑक्सीकरण तकनीक अपनी सीमाओं का उपयोग करती है, अपशिष्ट जल उपचार की दक्षता में सुधार करने के लिए, उन्नत ऑक्सीकरण प्रौद्योगिकियों की एक श्रृंखला को एक साथ समूहीकृत किया जाता है, उन्नत ऑक्सीकरण प्रौद्योगिकियों के संयोजन का गठन किया जाता है, या एक उन्नत ऑक्सीकरण तकनीक को अन्य प्रौद्योगिकियों के साथ जोड़कर नए में बदल दिया जाता है। ऑक्सीकरण की क्षमता और उपचार प्रभाव में सुधार करने और बड़े वर्ग के फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल उपचार में पानी की गुणवत्ता में बदलाव को पूरा करने के लिए प्रौद्योगिकी।
यूवी-फेंटन, यूवी-एच2ओ2, यूवी-ओ3, अल्ट्रासोनिक फोटोकैटलिसिस, सक्रिय कार्बन फोटोकैटलिसिस, माइक्रोवेव फोटोकैटलिसिस और फोटोकैटलिसिस, आदि। वर्तमान में, सबसे व्यापक रूप से अध्ययन की जाने वाली ओजोन संयोजन प्रौद्योगिकियां हैं [36]:
ओजोन सक्रिय कार्बन प्रक्रिया, O3-H2O2 और UV-O3, दुर्दम्य अपशिष्ट जल और इंजीनियरिंग अनुप्रयोग के उपचार प्रभाव से, O3-H2O2 और UV-O3 में अधिक विकास क्षमता है।
सामान्य फेंटन संयोजन प्रक्रिया में माइक्रो-इलेक्ट्रोलिसिस फेंटन विधि, लौह बुरादा H2O2 विधि, फोटोकैमिकल फेंटन विधि (जैसे सौर फेंटन विधि, यूवी-फेंटन विधि, आदि) शामिल हैं, लेकिन विद्युत फेंटन विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
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3. जैव रासायनिक उपचार प्रौद्योगिकी
जैव रासायनिक उपचार तकनीक अपशिष्ट जल उपचार में मुख्य तकनीक है, जो सूक्ष्मजीव विकास, चयापचय, प्रजनन और अन्य प्रक्रियाओं के माध्यम से अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों को विघटित करती है, अपनी स्वयं की आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करती है और कार्बनिक पदार्थों को हटाने के उद्देश्य को प्राप्त करती है।
3.1 अवायवीय जैविक उपचार प्रौद्योगिकी
एनारोबिक जैविक उपचार तकनीक आणविक ऑक्सीजन वातावरण की अनुपस्थिति में, एनारोबिक बैक्टीरिया चयापचय का उपयोग, हाइड्रोलाइटिक अम्लीकरण की प्रक्रिया के माध्यम से, हाइड्रोजन उत्पादन एसिटिक एसिड और मीथेन उत्पादन और मैक्रोमोलेक्यूल्स को परिवर्तित करने के लिए अन्य प्रक्रियाओं के माध्यम से, कार्बनिक पदार्थों को सीएच 4, सीओ 2 में विघटित करना मुश्किल है। , H2O और छोटे आणविक कार्बनिक पदार्थ।
सिंथेटिक फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल में अक्सर बड़ी संख्या में चक्रीय दुर्दम्य कार्बनिक पदार्थ होते हैं, जिन्हें सीधे एरोबिक बैक्टीरिया द्वारा नष्ट और उपयोग नहीं किया जा सकता है, इसलिए वर्तमान एनारोबिक उपचार तकनीक देश और विदेश में फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल उपचार के क्षेत्र में मुख्य साधन बन गई है [43] .
अवायवीय जैविक उपचार तकनीक के कई फायदे हैं: अवायवीय रिएक्टर संचालन प्रक्रिया में वातन प्रदान करने की आवश्यकता नहीं होती है, ऊर्जा की खपत कम होती है;
अवायवीय प्रभावशाली जल का कार्बनिक भार आम तौर पर अधिक होता है।
कम पोषक तत्वों की आवश्यकता;
अवायवीय रिएक्टर की कीचड़ उपज कम है, और कीचड़ को निर्जलित करना आसान है।
अवायवीय प्रक्रिया में उत्पादित मीथेन को ऊर्जा के रूप में पुनर्चक्रित किया जा सकता है।
हालाँकि, अवायवीय अपशिष्ट को मानक तक नहीं छोड़ा जा सकता है, और इसे अन्य प्रक्रियाओं के साथ जोड़कर आगे उपचारित करने की आवश्यकता है। हालाँकि, अवायवीय जैविक उपचार तकनीक पीएच मान, तापमान और अन्य कारकों के प्रति संवेदनशील है। यदि उतार-चढ़ाव बड़ा है, तो अवायवीय प्रतिक्रिया सीधे प्रभावित होगी, और फिर प्रवाह की गुणवत्ता प्रभावित होगी।
3.2 एरोबिक जैविक उपचार प्रौद्योगिकी
एरोबिक जैविक उपचार तकनीक एक जैविक उपचार तकनीक है जो अपमानित कार्बनिक पदार्थों को हटाने के लिए एरोबिक बैक्टीरिया के ऑक्सीडेटिव अपघटन और आत्मसात संश्लेषण का उपयोग करती है। एरोबिक जीवों के विकास और चयापचय के दौरान, बड़ी संख्या में प्रजनन किया जाएगा, जिससे नए सक्रिय कीचड़ उत्पन्न होंगे। अतिरिक्त सक्रिय कीचड़ को अवशिष्ट कीचड़ के रूप में छोड़ा जाएगा, और साथ ही अपशिष्ट जल को शुद्ध किया जाएगा।

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