ماهیت پیچیده فاضلاب صنایع دارویی و چالشهای مربوط به حذف آلایندههای فعال
فاضلاب حاصل از کارخانههای داروسازی و صنایع تولید مواد شیمیایی درمانی، یکی از پیچیدهترین انواع فاضلاب صنعتی محسوب میشود. دلیل اصلی این موضوع، ترکیب متنوع و گسترده موادی است که در خطوط تولید دارو، شستوشوی تجهیزات، سنتز مواد فعال دارویی (API)، فرمولاسیون، بستهبندی، استخراج، تخلیه مخازن و حتی مراحل آزمایشگاهی ایجاد میشوند. این ترکیبات میتوانند شامل موارد زیر باشند:
مواد مؤثر دارویی (Active Pharmaceutical Ingredients)
حلالهای آلی (مانند متانول، اتانول، استون، ایزوپروپانول)
واکنشدهندههای شیمیایی
ترکیبات آنتیبیوتیکی و هورمونی
مواد ضدعفونیکننده و شویندههای صنعتی
نمکها و ترکیبات یونی
مواد سمی، سیتوتوکسیک و ضدسرطان
وجود چنین ترکیباتی باعث میشود که روشهای معمول تصفیه بیولوژیکی – مانند لجن فعال – به تنهایی قادر به تجزیه بسیاری از این مواد نباشند. برخی ترکیبات دارویی زیستتخریبپذیری بسیار پایینی دارند و حتی در غلظتهای کم نیز میتوانند اثرات مخرب بر میکروارگانیسمهای سیستم تصفیه داشته باشند. این موضوع باعث کاهش راندمان، مرگ توده میکروبی و بیثباتی کل فرآیند میشود.
یکی از مهمترین چالشها در این زمینه، نوسان ترکیب فاضلاب است. در صنایع دارویی، خط تولید ثابت نیست و احتمال دارد در یک ماه چندین محصول با فرمولاسیون کاملاً متفاوت تولید شود. این موضوع باعث میشود:
pH به شدت نوسان داشته باشد
غلظت COD و BOD غیرقابل پیشبینی باشد
مواد سمی یا مقاوم ناگهانی وارد سیستم شوند
نیاز به انعطافپذیری بالای سیستم تصفیه وجود داشته باشد
بنابراین، طراحی سیستمهای تصفیه برای صنایع دارویی باید براساس روشهای چندمرحلهای، ترکیبی و قابل تنظیم انجام شود.
روشهای پیشرفته اکسیداسیون (AOP) و نقش آن در حذف ترکیبات مقاوم دارویی
از آنجا که بسیاری از مواد دارویی در برابر تجزیه بیولوژیکی مقاوم هستند، روشهای پیشرفته اکسیداسیون (Advanced Oxidation Processes) بهترین گزینه برای شکستن ساختار مولکولی آنها محسوب میشوند.
مهمترین فناوریهای AOP شامل:
● ازنزنی (O₃)
ازن دارای پتانسیل اکسیداسیونی بسیار بالا و توانایی شکستن پیوندهای آلی پیچیده است. این روش بهخصوص برای آنتیبیوتیکها، مواد هورمونی و ترکیبات ضدویروس کاربرد فراوان دارد.
● UV + H₂O₂
ترکیب اشعه فرابنفش و پراکسید هیدروژن باعث تولید رادیکالهای آزاد هیدروکسیل میشود که قدرت فوقالعاده زیادی در تخریب پیوندهای آلی دارند.
● اوزوناسیون + UV
ترکیبی قویتر از حالت تکمرحلهای که امکان معدنیسازی کامل بسیاری از مواد پیچیده را فراهم میکند.
● واکنش فنتون
فرآیندی مبتنیبر یونهای آهن و H₂O₂ که برای حذف مواد مقاوم و کاهش COD بسیار مؤثر است.
● پلاسما سرد و فوتوکاتالیست TiO₂
فناوریهای نوین که در سالهای اخیر بهعنوان گزینههای پیشرفته برای تصفیه فاضلاب دارویی مورد استفاده قرار گرفتهاند.
مزیت اصلی AOP، معدنیسازی کامل ترکیبات دارویی و تبدیل آنها به CO₂ و H₂O است، بدون آنکه بقایای سمی در پساب باقی بماند.
برای دریافت مشاوره تخصصی در زمینه طراحی، اجرای و بهینهسازی سیستمهای تصفیه فاضلاب صنایع دارویی میتوانید با کارشناسان ما تماس بگیرید. تیم مهندسی ما آماده ارائه بهترین راهکارها مطابق با نیاز واحد تولیدی شما است.
05135231610 – 09157677361
طراحی ترکیبی سیستمهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب دارویی
هیچ صنعتی مانند داروسازی نیازمند طراحی ترکیبی و چندمرحلهای نیست. دلیل این امر نیز وجود آلایندههای مختلف با خواص کاملاً متفاوت است. یک طراحی اصولی میتواند به شکل زیر باشد:
مرحله ۱: پیشتصفیه فیزیکی
آشغالگیر مکانیکی
دانهگیر و چربیگیر
تهنشینی اولیه
یکنواختسازی (Equalization Tank)
این مرحله برای جلوگیری از شوک و ورود مواد جامد درشت به مراحل بعدی ضروری است.
مرحله ۲: تصفیه شیمیایی
تنظیم pH
انعقاد و لختهسازی شیمیایی
جذب سطحی با کربن فعال
اکسیداسیون شیمیایی اولیه
این مرحله عمدتاً برای حذف مواد محلول و معلق مقاوم انجام میشود.
مرحله ۳: تصفیه بیولوژیکی
سیستم لجن فعال هوادهی
راکتور بیوفیلم
UASB برای فاضلابهای آلی
SBR برای بار آلودگی متغیر
در بسیاری از خطوط داروسازی، بیولوژیکی بهصورت مرحله تکمیلی استفاده میشود.
مرحله ۴: فناوریهای غشایی
UF (اولترافیلتراسیون)
NF (نانوفیلتراسیون)
RO (اسمز معکوس)
MBR به دو دلیل بهترین گزینه برای صنایع دارویی است:
توانایی تحمل بار آلودگی بالا
تولید پساب بسیار شفاف و پایدار
مرحله ۵: گندزدایی
UV
کلر
ازن
کاربرد فناوریهای غشایی در ارتقاء کیفیت خروجی پساب داروسازی
فناوریهای غشایی به دلیل راندمان بالا و تولید پساب با کیفیت ثابت، در سالهای اخیر به جزئی ثابت از خطوط تصفیه فاضلاب دارویی تبدیل شدهاند.
مزایای MBR
عدم نیاز به تهنشینی ثانویه
راندمان بالا در حذف COD و TSS
قابلیت پساب خروجی مناسب برای بازچرخانی
پایداری در مقابل تغییرات فاضلاب
NF و RO
برای کارخانههایی که نیاز به بازچرخانی آب دارند، NF و RO میتوانند COD و نمکها را تا نزدیک صفر حذف کنند.
بهعنوان مرحله پیشتصفیه برای جلوگیری از گرفتگی RO استفاده میشود.
مدیریت پسماندهای خطرناک دارویی و اصول ایمنسازی قبل از ورود به سیستم تصفیه
پسماندهای دارویی که شامل واکنشدهندههای سمی، مواد فعال دارویی یا ضایعات تولید هستند، باید قبل از ورود به سیستم تصفیه، ایمنسازی شوند:
خنثیسازی pH
تثبیت شیمیایی
جداسازی حلالهای آلی
اکسیداسیون اولیه برای کاهش سمیت
پایدارسازی ترکیبات فعال دارویی
مشکل اصلی این پسماندها، سمیت بالا و پتانسیل ایجاد شوک سمی در سیستم بیولوژیکی است.
راهبردهای بهینهسازی و کنترل فرآیند برای افزایش راندمان تصفیه
برای پایداری سیستم تصفیه فاضلاب صنایع دارویی، باید کنترلهای زیر انجام شود:
کنترل دقیق دبی و COD ورودی
جلوگیری از ورود ناگهانی حلالها
حفظ MLSS در سیستم بیولوژیکی
شستوشوی شیمیایی دورهای غشاها
کنترل دما برای جلوگیری از مرگ میکروارگانیسمها
استفاده از سیستمهای SCADA برای پایش لحظهای
یکی از نکات بسیار مهم، ایجاد یکنواختسازی مناسب است تا نوسانات ورودی متعادل شود.
جمعبندی نهایی
تصفیه فاضلاب صنایع دارویی یک فرآیند کاملاً تخصصی و چندمرحلهای است که باید باتوجهبه:
ماهیت آلایندهها
نوسان تولید
سمیت مواد
الزامات قانونی
نیاز به بازچرخانی
طراحی شود.
کاربرد فناوریهایی مانند AOP، MBR، NF، RO و سیستمهای ترکیبی باعث میشود کارخانههای داروسازی بتوانند پسابی پایدار، شفاف و مطابق استانداردهای محیطزیست تولید کنند.
Alireza 
