वर्तमान स्थिति: दवा उद्योग मुख्य रूप से रासायनिक संश्लेषण दवा, जैविक दवा और पारंपरिक चीनी दवा दवा पर केंद्रित है, और उत्पादन में विभिन्न प्रकार के उत्पादों, जटिल प्रक्रियाओं और विभिन्न उत्पादन पैमानों की विशेषताएं हैं।
फार्मास्युटिकल प्रक्रिया द्वारा उत्पादित अपशिष्ट जल में उच्च प्रदूषक सांद्रता, जटिल घटक, खराब बायोडिग्रेडेबिलिटी और उच्च जैविक विषाक्तता की विशेषताएं हैं।
रासायनिक संश्लेषण और किण्वन दवा उत्पादन अपशिष्ट जल दवा उद्योग प्रदूषण नियंत्रण में कठिनाई और महत्वपूर्ण बिंदु है।
रासायनिक संश्लेषण अपशिष्ट जल दवा उत्पादन [2] के दौरान निकलने वाला एक प्रमुख प्रदूषक है।
फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल को मोटे तौर पर चार श्रेणियों [3] में विभाजित किया जा सकता है, यानी उत्पादन प्रक्रिया में अपशिष्ट तरल और मातृ तरल;
रिकवरी में अवशिष्ट तरल में विलायक, पूर्वापेक्षित तरल, उप-उत्पाद आदि शामिल हैं।
सहायक प्रक्रिया जल निकासी जैसे ठंडा पानी, आदि।
उपकरण और ग्राउंड फ्लशिंग अपशिष्ट जल;
घरेलू सीवेज।
दवा मध्यवर्ती अपशिष्ट जल के उपचार के लिए प्रौद्योगिकी
उच्च सीओडी, उच्च नाइट्रोजन, उच्च फास्फोरस, उच्च नमक सामग्री, गहरे क्रोमा, जटिल संरचना और खराब बायोडिग्रेडेबिलिटी जैसे फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती अपशिष्ट जल की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली उपचार विधियों में भौतिक रासायनिक उपचार और जैव रासायनिक उपचार प्रक्रिया [6] शामिल हैं।
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 और रासायनिक उपचार प्रौद्योगिकी
वर्तमान में, दवा 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 अवक्षेपण विधियों, जैसे कि एफई-सी माइक्रो-इलेक्ट्रोलिसिस और नाइट्रोजन और फास्फोरस हटाने के लिए एमएपी अवक्षेपण विधियों का भी आमतौर पर फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती अपशिष्ट जल के उपचार में उपयोग किया जाता है।
1.1 जमावट और अवसादन विधि
जमावट प्रक्रिया एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें पानी में निलंबित कण और कोलाइडल कण रासायनिक एजेंटों को जोड़कर अस्थिर अवस्था में परिवर्तित हो जाते हैं और फिर फ्लॉक्स या फ्लॉक्स में एकत्र हो जाते हैं जिन्हें अलग करना आसान होता है।
वर्तमान में, इस तकनीक का उपयोग आमतौर पर फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल [10] के पूर्व उपचार, मध्यवर्ती उपचार और उन्नत उपचार में किया जाता है।
जमावट और अवसादन की तकनीक में परिपक्व प्रौद्योगिकी, सरल उपकरण, स्थिर संचालन और सुविधाजनक रखरखाव के फायदे हैं।
हालांकि, इस तकनीक के आवेदन की प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में रासायनिक कीचड़ का उत्पादन होगा, जिससे बहिःस्राव का पीएच कम होगा और अपशिष्ट जल में नमक की मात्रा अपेक्षाकृत अधिक होगी।
इसके अलावा, जमावट और अवसादन तकनीक अपशिष्ट जल में घुले हुए 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 वर्षा विधि
रासायनिक वर्षा 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 आयन आदि की उच्च सांद्रता होती है। इस तरह के अपशिष्ट जल के लिए, रासायनिक वर्षा विधि का उपयोग अक्सर जैव रासायनिक उपचार प्रक्रिया के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए 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 अवक्षेपण 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 ही समय में प्रभावी ढंग से हटाया जा सकता है। समय, उत्पन्न मैग्नीशियम अमोनियम फॉस्फेट नमक वर्षा को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है।
मैग्नीशियम अमोनियम फॉस्फेट रासायनिक वर्षा विधि को स्ट्रुवाइट विधि के रूप में भी जाना जाता है।
फार्मास्युटिकल इंटरमीडिएट की उत्पादन प्रक्रिया में, कुछ कार्यशालाओं में 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, सीएओ जोड़ने की विधि का अक्सर उपयोग किया जाता है, जिसे क्विकलाइम डिसल्फराइजेशन की रासायनिक वर्षा विधि कहा जाता है।
1.3 सोखना
अवशोषण 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 पुनर्नवीनीकरण किया जा सके।
आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले सोखने वाले पदार्थों में फ्लाई ऐश, लावा, सक्रिय कार्बन और सोखना राल शामिल हैं, जिनमें से सक्रिय कार्बन का अधिक उपयोग किया जाता है।
1.4 एयर फ्लोटेशन
एयर फ्लोटेशन विधि एक अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रिया है जिसमें अपशिष्ट जल में प्रदूषकों को आसंजन उत्पन्न करने के लिए वाहक के रूप में अत्यधिक छितरे हुए छोटे बुलबुले का उपयोग किया जाता है।क्योंकि प्रदूषकों का पालन करने वाले छोटे बुलबुले का घनत्व पानी की तुलना में कम होता है और ऊपर तैरता है, ठोस-तरल या तरल-तरल पृथक्करण का एहसास होता है।
एयर फ्लोटेशन फॉर्म में घुलित एयर फ्लोटेशन, वातित एयर फ्लोटेशन, इलेक्ट्रोलिसिस एयर फ्लोटेशन और केमिकल एयर फ्लोटेशन आदि शामिल हैं। [18], जिनमें से रासायनिक वायु फ्लोटेशन उच्च निलंबित पदार्थ सामग्री के साथ अपशिष्ट जल के उपचार के लिए उपयुक्त है।
वायु प्लवनशीलता 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 दूर नहीं कर सकता है।
1.5 इलेक्ट्रोलिसिस
इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया प्रभावित वर्तमान भूमिका का उपयोग है, रासायनिक प्रतिक्रियाओं की श्रृंखला का उत्पादन करती है, हानिकारक प्रदूषकों को अपशिष्ट जल में बदल देती है और हटा दिया गया है, इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया का प्रतिक्रिया सिद्धांत इलेक्ट्रोलाइट समाधान में इलेक्ट्रोड सामग्री और इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया के माध्यम से होता है, नए पारिस्थितिक नए उत्पन्न करता है पारिस्थितिक ऑक्सीजन और हाइड्रोजन [एच] और REDOX प्रतिक्रिया के अपशिष्ट जल प्रदूषक प्रदूषक हटाने बनाता है।
अपशिष्ट जल उपचार में इलेक्ट्रोलिसिस विधि की 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 को प्रभावी ढंग से सुधार सकती है।
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2. उन्नत ऑक्सीकरण प्रौद्योगिकी
उन्नत ऑक्सीकरण तकनीक, एक नई जल उपचार तकनीक के रूप में, कई फायदे हैं, जैसे प्रदूषकों के क्षरण की उच्च दक्षता, अधिक गहन गिरावट और प्रदूषकों का ऑक्सीकरण और कोई माध्यमिक प्रदूषण नहीं।
उन्नत ऑक्सीकरण तकनीक, जिसे गहरी ऑक्सीकरण तकनीक के रूप में भी जाना जाता है, एक भौतिक और रासायनिक उपचार तकनीक है जो आग रोक जैविक 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 शोध और ध्यान का केंद्र बन गई है।
उन्नत ऑक्सीकरण तकनीक 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 तकनीक शामिल हैं।
रासायनिक ऑक्सीकरण विधि प्रदूषकों को हटाने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए अपशिष्ट जल में कार्बनिक प्रदूषकों को ऑक्सीकरण करने के लिए स्वयं या मजबूत ऑक्सीकरण के साथ रासायनिक एजेंटों का उपयोग करना है, ओजोन ऑक्सीकरण, फेंटन ऑक्सीकरण विधि और गीला उत्प्रेरक ऑक्सीकरण विधि सहित रासायनिक ऑक्सीकरण विधियों।
2.1 फेंटन ऑक्सीकरण प्रक्रिया
फेंटन ऑक्सीकरण विधि एक प्रकार की उन्नत ऑक्सीकरण विधि है जो वर्तमान में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।इस पद्धति में फेरिक नमक (Fe2+ या Fe3+) का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में ·OH को जोड़ने की स्थिति में मजबूत ऑक्सीकरण के साथ ·OH का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, जो प्रदूषकों के क्षरण और खनिजकरण को प्राप्त करने के लिए चयनात्मकता के बिना कार्बनिक प्रदूषकों के साथ ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया कर सकता है।
इस पद्धति के कई फायदे हैं, जिनमें तेज प्रतिक्रिया गति, कोई द्वितीयक प्रदूषण और मजबूत ऑक्सीकरण आदि शामिल हैं। रासायनिक ऑक्सीकरण की प्रक्रिया में गैर-चयनात्मक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के कारण फेंटन ऑक्सीकरण विधि का उपयोग आमतौर पर फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल उपचार में किया जाता है और विधि कम कर सकती है अपशिष्ट जल और अन्य विशेषताओं की विषाक्तता।
2.2 विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण विधि
इलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सीकरण विधि सुपरऑक्साइड फ्री रेडिकल · ओ 2 और हाइड्रॉक्सिल फ्री रेडिकल · ओएच का उत्पादन करने के लिए इलेक्ट्रोड सामग्री का उपयोग करना है, दोनों में उच्च ऑक्सीकरण गतिविधि है, अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों को ऑक्सीकरण कर सकते हैं, और फिर प्रदूषकों को हटाने के उद्देश्य को प्राप्त कर सकते हैं।
हालांकि, इस पद्धति में उच्च ऊर्जा खपत और उच्च लागत की विशेषताएं हैं।
2.3 फोटोकैटलिटिक ऑक्सीकरण
Photocatalytic ऑक्सीकरण जल उपचार प्रौद्योगिकी में एक अपेक्षाकृत कुशल उपचार तकनीक है, जो उत्प्रेरक सामग्री (जैसे TiO2, SrO2, WO3, SnO2, आदि) का उपयोग उत्प्रेरक वाहक के रूप में अपशिष्ट जल में अधिकांश कम करने वाले प्रदूषकों के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण को करने के लिए करती है, ताकि प्रदूषकों को हटाने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए।
क्योंकि फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल में निहित अधिकांश यौगिक अम्लीय समूहों के साथ ध्रुवीय पदार्थ या क्षारीय समूहों के साथ ध्रुवीय पदार्थ होते हैं, ऐसे पदार्थों को प्रकाश द्वारा प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से नीचा दिखाया जा सकता है।
2.4 सुपरक्रिटिकल जल ऑक्सीकरण
सुपरक्रिटिकल वॉटर ऑक्सीडेशन (SCWO) 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
अपशिष्ट जल उपचार की दक्षता में सुधार के लिए प्रत्येक उन्नत ऑक्सीकरण प्रौद्योगिकियां अपनी सीमाओं का उपयोग करती हैं, उन्नत ऑक्सीकरण प्रौद्योगिकियों की एक श्रृंखला को एक साथ समूहीकृत किया जाता है, उन्नत ऑक्सीकरण प्रौद्योगिकियों का संयोजन बनाया जाता है, या अन्य तकनीकों के साथ संयुक्त एक उन्नत ऑक्सीकरण तकनीक नई में ऑक्सीकरण की क्षमता और उपचार प्रभाव में सुधार करने के लिए प्रौद्योगिकी और बड़े वर्ग के फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल उपचार में पानी की गुणवत्ता में बदलाव को पूरा करने के लिए।
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] :
आग रोक अपशिष्ट जल और इंजीनियरिंग अनुप्रयोग के उपचार प्रभाव से ओजोन सक्रिय कार्बन प्रक्रिया, O3-H2O2 और UV-O3, O3-H2O2 और UV-O3 में अधिक विकास क्षमता है।
सामान्य फेंटन संयोजन प्रक्रिया में माइक्रो-इलेक्ट्रोलिसिस फेंटन विधि, लोहे का बुरादा एच 2 ओ 2 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 प्रौद्योगिकी अपशिष्ट जल उपचार में मुख्य तकनीक है, माइक्रोबियल विकास, चयापचय, प्रजनन और अन्य प्रक्रियाओं के माध्यम से अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने, अपनी आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करने और कार्बनिक पदार्थों को हटाने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए।
3.1 अवायवीय जैविक उपचार प्रौद्योगिकी
अवायवीय जैविक उपचार प्रौद्योगिकी आणविक ऑक्सीजन वातावरण की अनुपस्थिति में है, एनारोबिक बैक्टीरिया चयापचय का उपयोग, हाइड्रोलाइटिक अम्लीकरण, हाइड्रोजन उत्पादन एसिटिक एसिड और मीथेन उत्पादन और मैक्रोमोलेक्युलस को परिवर्तित करने के लिए अन्य प्रक्रियाओं के माध्यम से, CH4, CO2 में कार्बनिक पदार्थों को नीचा दिखाना मुश्किल है। , H2O और छोटे आणविक कार्बनिक पदार्थ।
सिंथेटिक फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल में अक्सर बड़ी संख्या में चक्रीय दुर्दम्य कार्बनिक पदार्थ होते हैं, जिन्हें एरोबिक बैक्टीरिया द्वारा सीधे नीचा और उपयोग नहीं किया जा सकता है, इसलिए वर्तमान अवायवीय उपचार तकनीक देश और विदेश में फार्मास्युटिकल अपशिष्ट जल उपचार के क्षेत्र में मुख्य साधन बन गई है [43] .
अवायवीय जैविक उपचार प्रौद्योगिकी के कई फायदे हैं: अवायवीय रिएक्टर संचालन प्रक्रिया को वातन प्रदान करने की आवश्यकता नहीं है, ऊर्जा की खपत कम है;
अवायवीय प्रभावशाली जल का कार्बनिक भार आम तौर पर अधिक होता है।
कम पोषक तत्व आवश्यकताएं;
अवायवीय रिएक्टर की कीचड़ उपज कम है, और कीचड़ निर्जलीकरण के लिए आसान है।
अवायवीय प्रक्रिया में उत्पादित मीथेन को ऊर्जा के रूप में पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है।
हालाँकि, अवायवीय प्रवाह को मानक तक नहीं छोड़ा जा सकता है, और इसे अन्य प्रक्रियाओं के साथ जोड़कर आगे उपचारित करने की आवश्यकता है।हालांकि, 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 अवक्रमित कार्बनिक पदार्थ 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, जो नए सक्रिय कीचड़ उत्पन्न करेगा।अतिरिक्त सक्रिय कीचड़ को अवशिष्ट कीचड़ के रूप में छुट्टी दे दी जाएगी, और अपशिष्ट जल को एक ही समय में शुद्ध किया जाएगा।

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