ამჟამინდელი მდგომარეობა: ფარმაცევტული ინდუსტრია ძირითადად ორიენტირებულია ქიმიურ სინთეზზე, ფარმაცევტულ, ბიოლოგიურ ფარმაცევტულ და ტრადიციულ ჩინურ მედიცინაზე, ხოლო წარმოებას ახასიათებს მრავალფეროვანი პროდუქტი, რთული პროცესები და სხვადასხვა წარმოების მასშტაბები.
ფარმაცევტული პროცესით წარმოებულ ჩამდინარე წყლებს ახასიათებთ დამაბინძურებლების მაღალი კონცენტრაცია, რთული კომპონენტები, ცუდი ბიოდეგრადირებადობა და მაღალი ბიოლოგიური ტოქსიკურობა.
ქიმიური სინთეზი და დუღილი, ფარმაცევტული წარმოების ჩამდინარე წყლები, ფარმაცევტული ინდუსტრიის დაბინძურების კონტროლის სირთულეს და მთავარ საკითხს წარმოადგენს.
ქიმიური სინთეზის ჩამდინარე წყლები ფარმაცევტული წარმოების დროს გამოყოფილი ძირითადი დამაბინძურებელია [2].
ფარმაცევტული ჩამდინარე წყლები შეიძლება დაახლოებით ოთხ კატეგორიად დაიყოს [3], ანუ წარმოების პროცესში არსებული ჩამდინარე სითხე და დედა სითხე;
აღდგენის პროცესში ნარჩენი სითხე მოიცავს გამხსნელს, წინაპირობის სითხეს, თანმდევ პროდუქტს და ა.შ.
დამხმარე პროცესის დრენაჟი, როგორიცაა გამაგრილებელი წყალი და ა.შ.
აღჭურვილობა და მიწისქვეშა ჩამდინარე წყლები;
საყოფაცხოვრებო კანალიზაცია.
ფარმაცევტული შუალედური ჩამდინარე წყლების დამუშავების ტექნოლოგია
ფარმაცევტული შუალედური ჩამდინარე წყლების ისეთი მახასიათებლების გათვალისწინებით, როგორიცაა მაღალი COD, მაღალი აზოტი, მაღალი ფოსფორი, მაღალი მარილის შემცველობა, ღრმა ქრომა, რთული შემადგენლობა და დაბალი ბიოდეგრადირებადობა, ხშირად გამოყენებული დამუშავების მეთოდები მოიცავს ფიზიკურ-ქიმიურ დამუშავებას და ბიოქიმიურ დამუშავებას [6].
ჩამდინარე წყლების ხარისხის სხვადასხვა ტიპის მიხედვით, ასევე გამოყენებული იქნება მეთოდების სერია, როგორიცაა ფიზიკურ-ქიმიური და ბიოლოგიური პროცესების კომბინაცია [7].
სურათი
1. ფიზიკური და ქიმიური დამუშავების ტექნოლოგია
ამჟამად, ფარმაცევტული წარმოების ჩამდინარე წყლების ძირითადი ფიზიკური და ქიმიური დამუშავების მეთოდები მოიცავს: გაზის ფლოტაციის მეთოდს, კოაგულაციის დალექვის მეთოდს, ადსორბციის მეთოდს, უკუოსმოსის მეთოდს, დაწვის მეთოდს და მოწინავე დაჟანგვის პროცესს [8].
გარდა ამისა, ფარმაცევტული შუალედური ჩამდინარე წყლების დამუშავებისას ასევე ფართოდ გამოიყენება ელექტროლიზისა და ქიმიური დალექვის მეთოდები, როგორიცაა FE-C მიკროელექტროლიზი და MAP დალექვის მეთოდები აზოტისა და ფოსფორის მოსაშორებლად.
1.1 კოაგულაციისა და დალექვის მეთოდი
კოაგულაციის პროცესი არის პროცესი, რომლის დროსაც წყალში არსებული სუსპენზიური და კოლოიდური ნაწილაკები ქიმიური აგენტების დამატებით გარდაიქმნება არასტაბილურ მდგომარეობაში და შემდეგ აგრეგირდება ფლოკებად ან ფლოკებად, რომელთა გამოყოფა მარტივია.
ამჟამად, ეს ტექნოლოგია ჩვეულებრივ გამოიყენება ფარმაცევტული ჩამდინარე წყლების წინასწარი დამუშავების, შუალედური და მოწინავე დამუშავების დროს [10].
კოაგულაციისა და დალექვის ტექნოლოგიას აქვს განვითარებული ტექნოლოგიის, მარტივი აღჭურვილობის, სტაბილური მუშაობისა და მოსახერხებელი მოვლის უპირატესობები.
თუმცა, ამ ტექნოლოგიის გამოყენების პროცესში წარმოიქმნება დიდი რაოდენობით ქიმიური ნალექი, რაც გამოიწვევს ჩამდინარე წყლების დაბალ pH-ს და ჩამდინარე წყლებში მარილის შედარებით მაღალ შემცველობას.
გარდა ამისა, კოაგულაციისა და სედიმენტაციის ტექნოლოგიას არ შეუძლია ეფექტურად მოაშოროს ჩამდინარე წყლებში გახსნილი დამაბინძურებლები და არც მთლიანად მოაშორებს ჩამდინარე წყლებში ტოქსიკურ და მავნე კვალი დამაბინძურებლებს.
1.2 ქიმიური დალექვის მეთოდი
ქიმიური დალექვის მეთოდი არის ქიმიური მეთოდი ჩამდინარე წყლებიდან დამაბინძურებლების მოსაშორებლად ხსნად ქიმიურ აგენტებსა და ჩამდინარე წყლებში არსებულ დამაბინძურებლებს შორის ქიმიური რეაქციის გზით, უხსნადი მარილების, ჰიდროქსიდების ან რთული ნაერთების წარმოქმნით.
ფარმაცევტული შუალედური ჩამდინარე წყლები ხშირად შეიცავს ამიაკის აზოტის, ფოსფატისა და სულფატის იონების და ა.შ. მაღალ კონცენტრაციას. ამ ტიპის ჩამდინარე წყლებისთვის, ფიზიკური და ქიმიური წინასწარი დამუშავებისთვის ხშირად გამოიყენება ქიმიური დალექვის მეთოდი, რათა უზრუნველყოფილი იყოს შემდგომი ბიოქიმიური დამუშავების პროცესის ნორმალური ფუნქციონირება.
როგორც წყლის გამწმენდი ტრადიციული ტექნოლოგია, ქიმიური ნალექი ხშირად გამოიყენება ჩამდინარე წყლების დარბილებისთვის.
ფარმაცევტული შუალედური ჩამდინარე წყლების წარმოების პროცესში მაღალი სისუფთავის ქიმიური ნედლეულის გამოყენების გამო, ჩამდინარე წყლები ხშირად შეიცავს ამიაკის აზოტის, ფოსფორის და სხვა დამაბინძურებლების მაღალ კონცენტრაციას, მაგნიუმის ამონიუმის ფოსფატის ქიმიური დალექვის მეთოდის გამოყენებით შესაძლებელია ორივე დამაბინძურებლის ერთდროულად ეფექტურად მოცილება, წარმოქმნილი მაგნიუმის ამონიუმის ფოსფატის მარილის ნალექის გადამუშავება შესაძლებელია.
მაგნიუმის ამონიუმის ფოსფატის ქიმიური დალექვის მეთოდი ასევე ცნობილია, როგორც სტრუვიტის მეთოდი.
ფარმაცევტული შუალედური პროდუქტის წარმოების პროცესში, ზოგიერთ სახელოსნოში ხშირად გამოიყენება დიდი რაოდენობით გოგირდმჟავა, რის გამოც ჩამდინარე წყლების ამ ნაწილის pH შეიძლება დაბალი იყოს. ჩამდინარე წყლების pH-ის მნიშვნელობის გასაუმჯობესებლად და ამავდროულად ზოგიერთი სულფატის იონის მოსაშორებლად, ხშირად გამოიყენება CaO-ს დამატების მეთოდი, რომელსაც ქიმიური დალექვის მეთოდი ეწოდება.
1.3 ადსორბცია
ჩამდინარე წყლებიდან დამაბინძურებლების ადსორბციის მეთოდით მოცილების პრინციპი გულისხმობს ფოროვანი მყარი მასალების გამოყენებას ჩამდინარე წყლებში გარკვეული ან სხვადასხვა დამაბინძურებლების ადსორბციისთვის, რათა ჩამდინარე წყლებში არსებული დამაბინძურებლების მოცილება ან გადამუშავება შესაძლებელი იყოს.
ხშირად გამოყენებული ადსორბენტებია, როგორიცაა ნაცარი, წიდა, გააქტიურებული ნახშირბადი და ადსორბციული ფისი, რომელთა შორის უფრო ხშირად გამოიყენება გააქტიურებული ნახშირბადი.
1.4 ჰაერის ფლოტაცია
ჰაერში ფლოტაციის მეთოდი არის ჩამდინარე წყლების დამუშავების პროცესი, რომლის დროსაც მაღალდისპერსიული პატარა ბუშტები გამოიყენება მატარებლებად ჩამდინარე წყლებში დამაბინძურებლებთან ადჰეზიის შესაქმნელად. რადგან დამაბინძურებლებზე მიმაგრებული პატარა ბუშტების სიმკვრივე წყლისა და ამოტივტივების სიმკვრივეზე ნაკლებია, ხორციელდება მყარი-სითხე ან სითხე-სითხე გამოყოფა.
ჰაერით ფლოტაციის ფორმებს მიეკუთვნება გახსნილი ჰაერის ფლოტაცია, აერირებული ჰაერის ფლოტაცია, ელექტროლიზური ჰაერის ფლოტაცია და ქიმიური ჰაერის ფლოტაცია და ა.შ. [18], რომელთა შორის ქიმიური ჰაერის ფლოტაცია შესაფერისია მაღალი სუსპენზიური ნივთიერებების შემცველი ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად.
ჰაერის ფლოტაციის მეთოდს აქვს დაბალი ინვესტიციის, მარტივი პროცესის, მოსახერხებელი მოვლა-პატრონობისა და დაბალი ენერგომოხმარების უპირატესობები, თუმცა მას არ შეუძლია ჩამდინარე წყლებში გახსნილი დამაბინძურებლების ეფექტურად მოცილება.
1.5 ელექტროლიზი
ელექტროლიტური პროცესი გულისხმობს დაპრესილი დენის გამოყენებას, ქიმიური რეაქციების სერიის წარმოებას, ჩამდინარე წყლებში მავნე დამაბინძურებლების გარდაქმნას და მათ მოცილებას. ელექტროლიტური პროცესის რეაქციის პრინციპი ელექტროლიტურ ხსნარში გულისხმობს ელექტროდის მასალისა და ელექტროდის რეაქციის მეშვეობით ახალი ეკოლოგიური ჟანგბადისა და წყალბადის [H] წარმოქმნას, ხოლო ჩამდინარე წყლების დამაბინძურებლები რედოქს რეაქციით იწმინდება.
ელექტროლიზის მეთოდს აქვს მაღალი ეფექტურობა და მარტივი გამოყენება ჩამდინარე წყლების გამწმენდად. ამავდროულად, ელექტროლიზის მეთოდს შეუძლია ეფექტურად მოაშოროს ფერადი ნივთიერებები ჩამდინარე წყლებიდან და ეფექტურად გააუმჯობესოს ჩამდინარე წყლების ბიოდეგრადირებადობა.
სურათი
2. მოწინავე დაჟანგვის ტექნოლოგია
წყლის გამწმენდი ახალი ტექნოლოგიის სახით, მოწინავე დაჟანგვის ტექნოლოგიას მრავალი უპირატესობა აქვს, როგორიცაა დამაბინძურებლების დაშლის მაღალი ეფექტურობა, დამაბინძურებლების უფრო საფუძვლიანი დაშლა და დაჟანგვა და მეორადი დაბინძურების არარსებობა.
მოწინავე დაჟანგვის ტექნოლოგია, ასევე ცნობილი როგორც ღრმა დაჟანგვის ტექნოლოგია, არის ფიზიკური და ქიმიური დამუშავების ტექნოლოგია, რომელიც იყენებს დამჟანგველს, სინათლეს, ელექტროენერგიას, ხმას, მაგნიტურ ელემენტებს და კატალიზატორს მაღალაქტიური თავისუფალი რადიკალების (მაგალითად, ·OH) გენერირებისთვის ცეცხლგამძლე ორგანული დამაბინძურებლების დასაშლელად.
ფარმაცევტული ჩამდინარე წყლების დამუშავების სფეროში, მოწინავე დაჟანგვის ტექნოლოგია ფართო კვლევისა და ყურადღების ცენტრში მოექცა.
მოწინავე დაჟანგვის ტექნოლოგია ძირითადად მოიცავს ელექტროქიმიურ დაჟანგვას, ქიმიურ დაჟანგვას, ულტრაბგერით დაჟანგვას, სველ კატალიზურ დაჟანგვას, ფოტოკატალიზურ დაჟანგვას, კომპოზიტურ კატალიზურ დაჟანგვას, ზეკრიტიკულ წყლის დაჟანგვას და მოწინავე კომბინირებულ დაჟანგვის ტექნოლოგიას.
ქიმიური დაჟანგვის მეთოდი გულისხმობს ქიმიური აგენტების გამოყენებას თავად ან გარკვეულ პირობებში ძლიერი დაჟანგვით ჩამდინარე წყლებში ორგანული დამაბინძურებლების დასაჟანგად, დამაბინძურებლების მოცილების მიზნით, ქიმიური დაჟანგვის მეთოდები მოიცავს ოზონის დაჟანგვას, ფენტონის დაჟანგვის მეთოდს და სველი კატალიზური დაჟანგვის მეთოდს.
2.1 ფენტონის დაჟანგვის პროცესი
ფენტონის დაჟანგვის მეთოდი წარმოადგენს დაჟანგვის მოწინავე მეთოდს, რომელიც ამჟამად ფართოდ გამოიყენება. ეს მეთოდი იყენებს რკინის მარილს (Fe2+ ან Fe3+) კატალიზატორად, რათა წარმოქმნას ·OH ძლიერი დაჟანგვით, H2O2-ის დამატების პირობით, რომელსაც შეუძლია დაჟანგვის რეაქცია მოახდინოს ორგანულ დამაბინძურებლებთან სელექციურობის გარეშე, დამაბინძურებლების დეგრადაციისა და მინერალიზაციის მისაღწევად.
ამ მეთოდს მრავალი უპირატესობა აქვს, მათ შორის სწრაფი რეაქციის სიჩქარე, მეორადი დაბინძურების არარსებობა და ძლიერი დაჟანგვა და ა.შ. ფენტონის დაჟანგვის მეთოდი ფართოდ გამოიყენება ფარმაცევტული ჩამდინარე წყლების დამუშავებაში ქიმიური დაჟანგვის პროცესში არასელექციური დაჟანგვის რეაქციის გამო და მეთოდს შეუძლია შეამციროს ჩამდინარე წყლების ტოქსიკურობა და სხვა მახასიათებლები.
2.2 ელექტროქიმიური დაჟანგვის მეთოდი
ელექტროქიმიური დაჟანგვის მეთოდი გულისხმობს ელექტროდის მასალების გამოყენებას სუპეროქსიდის თავისუფალი რადიკალის ·O2 და ჰიდროქსილის თავისუფალი რადიკალის ·OH მისაღებად, ორივეს აქვს მაღალი დაჟანგვის აქტივობა, შეუძლია ჩამდინარე წყლებში ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვა და შემდეგ დამაბინძურებლების მოცილების მიზნის მიღწევა.
თუმცა, ამ მეთოდს აქვს მაღალი ენერგომოხმარება და მაღალი ღირებულება.
2.3 ფოტოკატალიზური დაჟანგვა
ფოტოკატალიზური დაჟანგვა წყლის დამუშავების ტექნოლოგიაში შედარებით ეფექტური გამწმენდი ტექნოლოგიაა, რომელიც იყენებს კატალიზურ მასალებს (როგორიცაა TiO2, SrO2, WO3, SnO2 და ა.შ.) კატალიზურ მატარებლებად, რათა განხორციელდეს ჩამდინარე წყლებში არსებული აღმდგენი დამაბინძურებლების უმეტესობის კატალიზური დაჟანგვა, დამაბინძურებლების მოცილების მიზნის მისაღწევად.
რადგან ფარმაცევტულ ჩამდინარე წყლებში შემავალი ნაერთების უმეტესობა წარმოადგენს მჟავე ჯგუფების შემცველ პოლარულ ნივთიერებებს ან ტუტე ჯგუფების შემცველ პოლარულ ნივთიერებებს, ასეთი ნივთიერებები შეიძლება პირდაპირ ან ირიბად დაშლილი იყოს სინათლის ზემოქმედებით.
2.4 წყლის ზეკრიტიკული დაჟანგვა
წყლის ზეკრიტიკული დაჟანგვა (SCWO) წყლის დამუშავების ტექნოლოგიის სახეობაა, რომელიც წყალს იღებს, როგორც გარემოს და იყენებს ზეკრიტიკულ მდგომარეობაში მყოფი წყლის განსაკუთრებულ მახასიათებლებს რეაქციის სიჩქარის გასაუმჯობესებლად და ორგანული ნივთიერებების სრული დაჟანგვის მისაღწევად.
2.5 მოწინავე დაჟანგვის კომბინირებული ტექნოლოგია
ყველა მოწინავე დაჟანგვის ტექნოლოგიას აქვს საკუთარი შეზღუდვები. ჩამდინარე წყლების გამწმენდი ნაგებობის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად, მოწინავე დაჟანგვის ტექნოლოგიების სერია დაჯგუფებულია, როგორც მოწინავე დაჟანგვის ტექნოლოგიების კომბინაცია, ან ერთი მოწინავე დაჟანგვის ტექნოლოგია სხვა ტექნოლოგიებთან ერთად ახალ ტექნოლოგიად გარდაქმნის, რათა გაუმჯობესდეს დაჟანგვის უნარი და გამწმენდი ეფექტი, ასევე დაკმაყოფილდეს წყლის ხარისხის ცვლილებები უფრო დიდი კლასის ფარმაცევტული ჩამდინარე წყლების გამწმენდ ნაგებობებში.
UV-Fenton, UV-H2O2, UV-O3, ულტრაბგერითი ფოტოკატალიზი, გააქტიურებული ნახშირბადის ფოტოკატალიზი, მიკროტალღური ფოტოკატალიზი და ფოტოკატალიზი და ა.შ. ამჟამად, ოზონის კომბინაციის ყველაზე ფართოდ შესწავლილი ტექნოლოგიებია [36]:
ოზონის გააქტიურებული ნახშირბადის პროცესი, O3-H2O2 და UV-O3, ცეცხლგამძლე ჩამდინარე წყლების დამუშავების ეფექტიდან და საინჟინრო გამოყენებისგან, O3-H2O2 და UV-O3-ს უფრო დიდი განვითარების პოტენციალი აქვს.
ფენტონის კომბინირებული პროცესი მოიცავს მიკროელექტროლიზის ფენტონის მეთოდს, რკინის ნაფხეკების H2O2 მეთოდს, ფოტოქიმიურ ფენტონის მეთოდს (როგორიცაა მზის ფენტონის მეთოდი, ულტრაიისფერი-ფენტონის მეთოდი და ა.შ.), თუმცა ფართოდ გამოიყენება ფენტონის ელექტრული მეთოდი.
სურათი
3. ბიოქიმიური დამუშავების ტექნოლოგია
ბიოქიმიური დამუშავების ტექნოლოგია ჩამდინარე წყლების დამუშავების მთავარი ტექნოლოგიაა, რომელიც მიკრობული ზრდის, მეტაბოლიზმის, რეპროდუქციისა და სხვა პროცესების მეშვეობით ჩამდინარე წყლებში ორგანული ნივთიერებების დაშლის, საკუთარი საჭირო ენერგიის მიღებისა და ორგანული ნივთიერებების მოცილების მიზნის მისაღწევად გამოიყენება.
3.1 ანაერობული ბიოლოგიური დამუშავების ტექნოლოგია
ანაერობული ბიოლოგიური დამუშავების ტექნოლოგია გულისხმობს მოლეკულური ჟანგბადის გარემოს არარსებობის შემთხვევაში, ანაერობული ბაქტერიების მეტაბოლიზმის გამოყენებას, ჰიდროლიზური მჟავიანობის პროცესის, წყალბადის წარმოების, ძმარმჟავას და მეთანის წარმოების და სხვა პროცესების მეშვეობით მაკრომოლეკულების გარდაქმნას, რაც ძნელად აშორებს ორგანულ ნივთიერებას CH4, CO2, H2O და მცირე მოლეკულურ ორგანულ ნივთიერებად.
სინთეზური ფარმაცევტული ჩამდინარე წყლები ხშირად შეიცავს დიდი რაოდენობით ციკლურ ცეცხლგამძლე ორგანულ ნივთიერებებს, რომელთა პირდაპირ დაშლა და გამოყენება აერობული ბაქტერიების მიერ შეუძლებელია, ამიტომ ამჟამინდელი ანაერობული დამუშავების ტექნოლოგია ფარმაცევტული ჩამდინარე წყლების დამუშავების სფეროში მთავარ საშუალებად იქცა როგორც ქვეყნის შიგნით, ასევე მის ფარგლებს გარეთ [43].
ანაერობული ბიოლოგიური დამუშავების ტექნოლოგიას ბევრი უპირატესობა აქვს: ანაერობული რეაქტორის მუშაობის პროცესი არ საჭიროებს აერაციის უზრუნველყოფას, ენერგიის მოხმარება დაბალია;
ანაერობული ზემოქმედების ქვეშ მყოფი წყლების ორგანული დატვირთვა, როგორც წესი, მაღალია.
საკვები ნივთიერებების დაბალი მოთხოვნილება;
ანაერობული რეაქტორის ნალექის მოსავლიანობა დაბალია და ნალექი ადვილად დეჰიდრატდება.
ანაერობული პროცესის დროს წარმოებული მეთანი შეიძლება გადამუშავდეს ენერგიის სახით.
თუმცა, ანაერობული ჩამდინარე წყლების ჩაშვება სტანდარტის შესაბამისად შეუძლებელია და საჭიროა მისი შემდგომი დამუშავება სხვა პროცესებთან შერწყმით. თუმცა, ანაერობული ბიოლოგიური დამუშავების ტექნოლოგია მგრძნობიარეა pH-ის მნიშვნელობის, ტემპერატურისა და სხვა ფაქტორების მიმართ. თუ რყევა დიდია, ანაერობული რეაქცია პირდაპირ გავლენას მოახდენს და შესაბამისად, ჩამდინარე წყლების ხარისხზეც.
3.2 აერობული ბიოლოგიური დამუშავების ტექნოლოგია
აერობული ბიოლოგიური დამუშავების ტექნოლოგია არის ბიოლოგიური დამუშავების ტექნოლოგია, რომელიც იყენებს აერობული ბაქტერიების ჟანგვით დაშლას და ასიმილაციის სინთეზს დეგრადირებული ორგანული ნივთიერებების მოსაშორებლად. აერობული ორგანიზმების ზრდისა და მეტაბოლიზმის დროს განხორციელდება დიდი რაოდენობით რეპროდუქცია, რაც წარმოქმნის ახალ გააქტიურებულ ნალექს. ზედმეტი გააქტიურებული ნალექი გამოიყოფა ნარჩენი ნალექის სახით და ამავდროულად გაიწმინდება ჩამდინარე წყლები.

MIT – IVY ქიმიური ინდუსტრია თან4 ქარხანა19 წლის განმავლობაში， საღებავებისაშუალოs & ფარმაცევტული შუალედური პროდუქტები &წვრილი და სპეციალური ქიმიკატები .ტელ. (WhatsApp): 008613805212761 ათენა