تصفیه فاضلاب صنایع دارویی

صنایع داروسازی شامل صنایع تولید کننده محصولات بیولوژیکی، مواد شیمیایی پزشکی، محصولات گیاهی و محصولات دارویی می‌باشند. این صنایع از نظر محصولات تولیدی، فرایندها، ظرفیت کارخانه و همچنین کمیت و کیفیت فاضلاب تولیدی متنوع هستند. در واقع صنایع داروسازی شامل دامنه وسیعی از واحدهای عملیاتی و فرایندی می‌باشند که طیف وسیعی از محصولات را تولید می‌کنند. بنابراین، بدیهی است که کیفیت فاضلاب تولیدی در این صنایع نیز بسیار متغیر می‌باشد و تعیین خصوصیات عمومی برای فاضلاب این صنایع تقریبا غیر ممکن است.

اهمیت تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی 

فاضلاب تولید شده در صنایع داروسازی، فاضلابی پیچیده است که دارای غلظت بالایی از مواد آلی، سمیت میکروبی، نمک زیاد و مواد غیر قابل تجزیه بیولوژیکی است زیرا کارخانه‌های تولید کننده دارو طیف گسترده‌ای از داروها را با استفاده از روش‌های مختلف تولید می‌کنند. تحقیقات نشان داده‌اند که ترکیبات دارویی به طور گسترده در آب‌های سطحی، رسوبات، آب آشامیدنی و فاضلاب وجود دارد. با توجه به مصرف و تولید روز افزون دارو در سراسر جهان، تصفیه پساب‌های داروسازی به موضوعی مهم تبدیل گشته است زیرا در صورتی که چنین فاضلاب‌های خطرناکی به محیط زیست وارد شوند، آسیب‌های جبران ناپذیری را برای انسان و سایر موجودات زنده ایجاد می‌کنند. همچنین گزارشات نشان داده اند که تنها 14.3 درصد از داروها به طور موثر حذف شده اند و راندمان حذف بیش از نیمی از داروها همچنان کمتر از 30 درصد است. بنابراین بدیهی است که تصفیه فاضلاب‌هایی دارویی از اهمیت بالایی برخوردار است و باید به صورت جدی پیگیری شود.

طبقه بندی صنایع داروسازی

صنایع داروسازی فرایندهای گوناگونی از قبیل سنتز شیمیایی، تخمیر، استخراج و سایر روش‌های پیچیده را برای تولید دارو به کار می‌برند. به عبارت دیگر صنایع داروسازی با استفاده از انواع مختلف مواد خام و فرایندها، محصولات گوناگونی تولید می‌کنند. از این رو، طبقه بندی آن‌ها بسیار مشکل است. علیرغم تنوع زیاد فرایندها، مواد خام، محصولات نهایی و منحصر به فرد بودن کارخانه‌ها، صنایع داروسازی را می‌توان بر اساس فرایندهای تولید به پنج دسته اصلی زیر تقسیم بندی کرد:
• صنایع تخمیری
• صنایع سنتز کننده مواد شیمیایی آلی
• صنایع تخمیر کننده/ سنتز کننده مواد شیمیایی آلی (عموما کارخانه‌های متوسط و بزرگ)
• صنایع تولید مواد بیولوژیکی (مانند کارخانه‌های تولید کننده واکسن و پادزهرها)
• صنایع مخلوط کننده، فرمولاسیون و آماده کننده داروها (مانند تولید کنندگان قرص‌ها، کپسول‌ها، محلول‌ها و ...)
لازم به ذکر است که عمده کارخانه‌های داروسازی از نوع 3 هستند و با ترکیب فرایندهای تخمیری و سنتز مواد آلی، مواد شیمیایی پزشکی را تولید می‌کنند. 

مشخصات فاضلاب تولید شده در صنایع داروسازی

با توجه به این صنایع داروسازی از فرایندها و مواد اولیه مختلفی برای تولید محصولات دارویی استفاده می‌کنند، پساب تولیدی در آن‌ها نیز خصوصیات کمی و کیفی متفاوتی دارند که با توجه به نوع کارخانه، زمان و حتی فصل سال متغیر می‌باشد. علت تغییر فصلی پساب کارخانه‌ها نیز این است که برخی محصولات دارویی در فصول خاص مصرف بیشتری دارند و از این رو میزان تولید آن‌ها در فصول مختلف در کارخانه نیز متغیر است. در حالیکه تعیین ویژگی‌های کلی فاضلاب تولید شده در صنایع دارویی امری دشوار است، در ادامه توضیحاتی در رابطه با مشخصات پساب تولیدی در هر کدام از پنج دسته اصلی صنایع داروسازی ارائه می شود. 

مشخصات فاضلاب صنایع دارویی تخمیری

صنایع تخمیری همانگونه که از نامشان پیدا است، تنها از فرایندهای تخمیری برای تولید انواع مختلف داروها استفاده می‌کنند. واحدهای عملیاتی اصلی مرتبط با فرایند تخمیر معمولا شامل واحد تولید بذر، تخمیر، تنظیم محلول‌های شیمیایی، تبخیر، صاف سازی و خشک کردن هستند. در جدول زیر مشخصات کلی فاضلاب تولید شده در صنایع دارویی تخمیری نشان داده شده است.  

مشخصات فاضلاب صنایع دارویی سنتز مواد شیمیایی آلی

این کارخانجات انواع مواد شیمیایی سنتز شده را به عنوان مواد خام برای تولید دامنه وسیعی از مواد دارویی به کار می‌برند. واحدهای عملیاتی مهم در این گونه کارخانجات شامل واحدهای سنتز مواد شیمیایی آلی نظیر واکنش‌های شیمیایی در حال انجام در داخل مخازن، استخراج حلال‌ها، کریستالیزه کردن مواد، فیلتراسیون و خشک کردن هستند. فاضلاب تولیدی در این کارخانجات معمولا حاوی آب خنک سازی، بخارات کندانسه شده، محلول‌های مادر، فاضلاب شستشو ناشی از شستشو محصولات نهایی کریستالیزاسیون و حلال‌های ناشی از فرایندها هستند. فاضلاب تولیدی در این فرایند بسیار غلیظ می باشد، به طوری که تصفیه آن مشکل بوده و در اغلب موارد فعالیت سیستم های بیولوژیکی مختل می کند. این فاضلاب همچنین حاوی دامنه وسیعی از مواد شیمیایی با غلطت‌های بالا هستند که بسیاری از آن‌ها محصولات میانی در طی فرایند تولید محصول نهایی هستند. فاضلاب‌های تولیدی در کارخانه‌های سنتز مواد شیمیایی آلی را می‌توان به چندین جریان شامل فاضلاب‌های اسیدی، فاضلاب‌های قلیایی، آب حاصل از شستشوی کف و فاضلاب مخلوط تقسیم بندی کرد. جدول زیر بیانگر مشخصات فاضلاب مخلوط تولید شده در یک کارخانه داروسازی می‌باشد. 

مشخصات فاضلاب صنایع دارویی تخمیر کننده/ سنتز کننده مواد شیمیایی آلی

این کارخانجات ترکیب تکنیک‌های تخمیر و سنتز شیمیایی مواد آلی را برای تولید انواع مختلف داروها به کار می‌برند. به طور معمول این کارخانه‌ها از راکتورهای تخمیر یا سنتز مواد آلی به صورت ناپیوسته استفاده می‌کنند. جدول زیر خصوصیات معمول فاضلاب یک کارخانه داروسازی در هند که انواع مختلف فراورده‌های دارویی را تولید می‌کند، نشان می‌دهد.

مشخصات فاضلاب صنایع دارویی تولید محصولات بیولوژیکی

این کارخانجات عمدتا شامل کارخانجات تولید پادزهرها، سرم‌های حاوی پادتن، واکسن‌ها، سرم‌ها، آنتی توکسین‌ها و آنتی ژن‌ها هستند. در این کارخانجات انواع مختلف فاضلاب تولید می‌‎شود که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از: 
• فاضلاب ناشی از آزمایش حیوانات
• فاضلاب عفونی ناشی از تحقیقات آزمایشگاهی روی بیماری‌های حیوانات
• پساب‌های سمی شیمیایی ناشی از آزمایشگاه‌های تحقیقاتی باکتری شناسی، گیاه شناسی و جانور شناسی
• پساب ناشی از تولید پادزهرها و پادتن‌ها
• پساب ناشی از شستشوی کف سالن‌ها
• فاضلاب انسانی
جدول زیر خصوصیات فاضلاب یک کارخانه تولید محصولات بیولوژیکی داروسازی را نشان می‌دهد. 

مشخصات فاضلاب صنایع دارویی ترکیب، فرمولاسیون و آماده سازی داروها

فرایندهای فرمولاسیون داروها شامل مخلوط کردن (مایعات یا جامدات)، جابجایی، به شکل کپسول درآوردن و بسته بندی کردن می‌باشند. مواد خام توسط دستگاه فرموله کننده مصرف می‌شوند و مواد کمکی و همراه از قبیل شکر، شربت، لاکتوز، الکل، گلیسیرین، ژلاتین و ... به آن‌ها اضافه می‌گردند. این کارخانجات عمدتا تولید کننده داروهایی برای درمان بیماری‌های آرتریت، سرفه، سرماخوردگی، تب، عفونت‎های باکتریایی و سینوسی، خواب آورها، کمک کننده‌های هضم غذا و محافظت کننده‌های پوست هستند. خصوصیات فاضلاب تولیدی این کارخانجات در طی فصول مختلف متغیر می‌باشد و به نوع تقاضای مردم به داروها بستگی دارد. این فاضلاب‌ها عموما کمی اسیدی، دارای بار آلی بالا (BOD= 750-2000 mg/L)، غلظت جامدات معلق نسبتا کم (200-400 mg/L) و درجه سمیت پایینی هستند. همچنین با توجه به این که فرمولاسیون دارو به نیروی انسانی زیادی نیاز دارد، فاضلاب انسانی اینگونه کارخانجات بخش زیادی از کل فاضلاب تولیدی را تشکیل می‌دهد. بنابراین فاضلاب تولیدی در این کارخانجات نسبت به سایر زیرگروه‌های صنایع داروسازی، بار کمتری دارد و تصفیه آن ساده‌تر می‌باشد.

اثرات زیست محیطی تخلیه پساب صنایع داروسازی به بدنه‌های آبی

در صورتی که فاضلاب‌های تولیدی در صنایع داروسازی بدون تصفیه و رسیدن کیفیت پساب به مقادیر استاندار به بدنه‌های آبی تخلیه گردند، مشکلات زیست محیطی زیر ایجاد می‌شوند:
• رشد میکروب های مقاوم به آنتی بیوتیک در محیط آبزی
• کاهش اکسیداسیون نیتریت و افزایش احتمال سمیت ترکیبات شیمیایی و متابولیت ها
• افزایش مرگ و میر به علت فعالیت بیولوژیکی ذاتی ترکیبات دارویی فعال
• ایجاد سمیت ژنتیکی و جهش زایی
• افزایش BOD ،COD و TSS در فاضلاب
• ایجاد فزونی زیستی از طریق انتشار در زنجیره غذایی

پارامترهای مهم در تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی

پارامترهای مهمی که در طراحی تاسیسات تصفیه و دفع فاضلاب صنایع داروسازی باید مدنظر قرار گیرند، عبارتند از pH، درجه حرارت، BOD ،COD، اکسیژن محلول، TOC، جامدات، روغن و گریس، نیتروژن، سولفیدها، سمیت، کلیفرم مدفوعی، منگنز، مواد فنلی، کروم، آلومینیوم، سیانید، روی، سرب، مس، جیوه و آهن. لازم به ذکر است که در مقررات تخلیه پساب کارخانجات دارویی، بیشترین تاکید روی غلظت بالای آمونیاک و نیتروژن آلی است زیرا حتی پس از تصفیه کامل بیولوژیکی، مقادیر قابل توجهی TKN در پساب باقی می‌ماند. همچنین باید دقت داشت که برخی از فاضلاب‌های دارویی نسبت به تجزیه بیولوژیکی در سیستم‌های متعارف تصفیه بیولوژیکی مقاوم هستند. برای نمونه انواع نیتروآنیلین‌ها که برای تولید سولفانیل آمید و فنل مرکوری به کار می‌روند، نسبت به تجزیه بیولوژیکی مقاوم می‌باشند. 

تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی

همانگونه که ذکر شد کمیت و کیفیت فاضلاب تولیدی در صنایع داروسازی بسیار متنوع است، بنابراین بدیهی است که هر کدام از صنایع داروسازی با توجه به خصوصیات پساب تولیدی‍شان از روش به خصوصی برای تصفیه فاضلاب استفاده می‌کنند. با این حال فرایندهای تصفیه مورد استفاده در صنایع دارویی را می‌توان به سه دسته کلی زیر تقسیم بندی کرد:
• فرایندهای تصفیه اولیه
• فرایندهای تصفیه پیشرفته (فرایندهای فیزیکی-شیمیایی)
• فرایندهای بیولوژیکی
باید دقت داشت که هیچکدام از روش‌های تصفیه به تنهایی قادر به تصفیه پساب دارویی تا حد استاندارد نیستند و برای تصفیه مناسب فاضلاب صنایع دارویی می‌بایست ترکیبی از روش‌های تصفیه اولیه، تصفیه پیشرفته (فیزیکی و شیمیایی) و تصفیه بیولوژیکی را به کار گرفت تا بتوان کیفیت پساب را به مقادیر استاندارد رساند. در ادامه هر کدام از فرایندهای فوق به صورت کامل تری توضیح داده خواهند شد.

فرایندهای تصفیه اولیه

فرایندهای تصفیه اولیه از فرایندهای فیزیکی و شیمیایی هستند و هدف آن‌ها آماده سازی اولیه پساب داروسازی برای تصفیه است. این فرایندها شامل آشغالگیری، متعادل سازی و خنثی سازی/ تنظیم pH می‎باشند.

ذخیره سازی و متعادل سازی

همانطور که ذکر شد، فاضلاب تولیدی در کارخانجات داروسازی از لحاظ کیفی و کمی متغیر می باشد. بدیهی است که ورود فاضلاب با مقادیر و کیفیت متفاوت به واحدهای تصفیه منجر به ایجاد شوک در سیستم می‌شود و این امر کاهش راندمان یا از کار افتادگی واحدهای تصفیه خصوصا واحدهای بیولوژیکی را در پی دارد. برای جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی، از واحدهای ذخیره سازی/متعادل سازی استفاده می‌کنند. باید اشاره داشت که زمان ماند و ظرفیت واحد متعادل سازی به میزان تغییرات خصوصیات کمی و کیفی فاضلاب بستگی دارد. 

خنثی سازی/تنظیم pH

فاضلاب تولیدی در صنایع داروسازی دارای pH بسیار متغیری دارد. دامنه این تغییرات از شرایط اسیدی شدید (مثلا pH  معادل 0.8)  تا شرایط قلیایی شدید (مثلا pH معادل 9-10) است. باید اشاره داشت که تقریبا همه فاضلاب‌های تولیدی در صنایع داروسازی اسیدی یا قلیایی هستند؛ از این رو خنثی سازی این پساب‌ها ضروری است و باید پیش از تصفیه بیولوژیکی، آن‌ها را خنثی نمود. عملیات خنثی سازی نیز با افزودن مواد قلیایی یا اسیدی صورت می‌گیرد. 

فرایندهای تصفیه پیشرفته (فرایندهای فیزیکی-شیمیایی)

فرایندهای تصفیه پیشرفته که از نوع فرایندهای فیزیکی-شیمیایی هستند عمدتا پس از فرایندهای تصفیه اولیه و پیش از فرایندهای تصفیه بیولوژیکی به کار برده می‌باشند. به عبارت دیگر این فرایندها نوعی پیش تصفیه برای فرایندهای بیولوژیکی هستند. هدف فرایندهای تصفیه پیشرفته، کاهش بار آلی پساب و بهبود عملکرد واحدهای تصفیه بیولوژیکی می‌باشد. از فرایندهای تصفیه پیشرفته می‌توان به انعقاد و لخته سازی، جذب سطحی، جداسازی با ممبران‌ها، فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته و ... اشاره داشت.

انعقاد و لخته سازی

انعقاد و لخته سازی برای حذف ناخالصی‌های معلق و کلوئیدی انجام می‌شود. استفاده از چنین واحدهایی تا حد بسیار زیادی به مقدار ناخالصی‌های معلق و کلوئیدی فاضلاب کارخانه داروسازی بستگی دارد. البته مطالعات نشان داده است فرایندهای انعقاد و لخته سازی در تصفیه فاضلاب بسیاری از صنایع داروسازی موثر نبوده‌اند زیرا این فرایندها نیاز به مصرف بالای مواد منعقد کننده دارند، درحالی که راندمان حذف COD در آن‌ها پایین است. 

جذب سطحی با کربن فعال

کربن فعال به دلیل ساختار متخلخل و داشتن مساحت سطحی بالا و همچنین قیمت نسبتا ارزان، ماده‌ای بسیار مناسب برای جذب آلاینده‌های موجود در فاضلاب صنایع داروسازی است. کربن فعال را هم به صورت پودری (PAC) و هم گرانولی (GAC) میتوان مورد استفاده قرار داد. البته باید توجه داشت که PAC راندمان بهتر و قیمت بالاتری دارد. البته جداسازی PAC از پساب تصفیه شده نیز دشوارتر است و به یک سیستم فیلتراسیون نیز نیاز دارد. تحقیقات زیادی کارایی خوب جذب سطحی به عنوان یکی از مراحل پیش تصفیه در تصفیه پساب صنایع دارویی را تایید کرده‌اند. 

فرایندهای غشایی

فرایندهای غشایی شامل فرایندهای میکروفیلتراسیون (MF)، اولترافیلتراسیون (UF)، نانوفیلتراسیون (NF)، اسمز معکوس (RO) و الکترودیالیز (ED) می‎شود. باید اشاره داشت که اگرچه با استفاده از فرایندهای غشایی می‌توان به راندمان‌های خوبی در تصفیه پساب دارویی رسید اما این روش‌ها هنوز خیلی در عمل مورد استفاده قرار نگرفته‌اند. 

فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته

فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته پتانسیل بالایی برای تصفیه پساب صنایع دارویی دارند. این فرایندها با تولید در محل رادیکال‌های فعال مانند رادیکال هیدروکسیل باعث اکسید شدن مواد آلی پیچیده و تبدیل آن‌ها به مواد ساده‌تر مانند آب و کربن دی اکسید می‌شوند. فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته انواع مختلفی دارند که برخی از آن‌ها عبارتند از فرایند فنتون، فرایندهای فتوکاتالیستی، ازن زنی، اکسیداسیون اولتراسونیک، فرایندهای اکسیداسیون الکتروشیمیایی و فرایند اکسیداسیون هوای خیس. در ادامه توضیحاتی در رابطه با برخی از این روش‌ها داده می‌شود. 

تصفیه با ازن/ پراکسید هیدروژن

فاضلاب داروسازی حاوی انواع مختلفی از ترکیبات آلی مقاوم مانند تولوئن، فنل‎‌ها، نیتروفنیل‌ها، تری کلرومتیل پروپانول (TCMP) و سایر آلاینده‌های مقاوم در برابر تجزیه بیولوژیکی است. بنابراین، این آلاینده‌ها توسط فرایندهای بیولوژیکی به راحتی قابل حذف نیستند و پساب خروجی دارای مقادیر قابل توجهی بار آلی است که باعث افزایش تقاضا برای اکسیژن می‌شود. همچنین تحقیقات نشان داده است که این ترکیبات مقاوم را نمی‌توان به روش جذب سطحی با کربن فعال نیز به طور موفقیت آمیزی حدف نمود. از نظر اقتصادی نیز استفاده از کربن فعال در تصفیه فاضلاب صنایع دارویی دارای محدودیت‌هایی است. از این رو تصفیه با ازن یک روش مناسب برای حذف این گونه آلاینده‌های مقاوم به تجزیه می‌باشد. لازم به ذکر می باشد اگرچه ازن به تنهایی برای تصفیه پساب دارویی موثر است اما ازن تنها برای ترکیباتی که دارای پیوندهای آمید دارند، مناسب نیست. از این رو استفاده از فرایند ازن/پراکسید هیدروژن توصیه می‌گردد زیرا حضور پراکسید هیدروژن به ازن کمک می‌کند تا سریع‌تر به رادیکال هیدروکسیل تبدیل گردد. تحقیقات نشان داده است که فرایند ازن/پر اکسید هیدروژن یک راه موثر برای حذف ترکیب آلی TCMP (موجود در فاضلاب صنایع دارویی) است. باید توجه داشت که ابتدا باید فاضلاب مورد تصفیه بیولوژیکی قرار گیرد تا سایر مواد آلی موجود در پساب حذف گردد و سپس از فرایند ازن/پر اکسید هیدروژن برای حذف این ترکیب استفاده شود. 

فرایند فنتون

فرایند فنتون پتانسیل خوبی برای تصفیه پساب صنایع دارویی دارد زیرا فرایندی ساده است که در دما و فشار نرمال قابل اجرا است. در فرایند فنتون، پراکسید هیدروژن با یون‌های آهن واکنش می‌دهد و درنتیجه آن رادیکال هیدروکسیل (عامل اکسید کننده ترکیبات آلی) تولید می‌گردد. تحقیقات نشان داده است که فرایند فنتون توانسته تا 95 درصد از COD پساب دارویی را کاهش دهد. باید اشاره داشت که می‌توان فنتون را با نور UV یا فرایند الکتروشیمیایی نیز همراه ساخت که در آن صورت به آن‌ها به ترتیب فتوفنتون و الکتروفنتون می‌گویند. از معایب اصلی فرایند فنتون نیز باید به وابستگی به pH (نیاز به pH اسیدی جهت دستیابی به  راندمان خوب تصفیه) و تولید لجن اشاره داشت. 

فرایند فتوکاتالیستی

فرایند فتوکاتالیستی یکی از بهترین روش‌ها برای تصفیه فاضلاب دارویی دارای COD بالا است و به کمک آن می‌توان پساب را آماده فرایندهای تصفیه بیولوژیکی نمود. از مواد مختلفی می‌توان به عنوان فتوکاتالیست استفاده کرد اما TiO₂ پرکاربردترین فتوکاتالیست در تصفیه فاضلاب داروسازی است.  فرایندهای فتوکاتالیستی همانگونه که از نامشان مشخص است نیازمند یک نور (عمدتا UV) برای فعال سازی کاتالیست می‌باشند. در پی فعال سازی کاتالیست نیز رادیکال‌های هیدروکسیل تولید می‌گردند که قادرند مواد آلی را تجزیه نمایند. باید اشاره داشت که فرایند فتوکاتالیستی از نظر مصرف انرژی نیز مقرون به صرفه است به طوری که مصرف انرژی آن در حدود 17 کیلووات ساعت بر هر کیلوگرم COD حذف شده می‌باشد.

تصفیه بیولوژیکی

تصفیه بیولوژیکی فاضلاب صنایع دارویی شامل سیستم‌های هوازی و بی هوازی است.
• سیستم‌های تصفیه بیولوژیکی هوازی شامل فرایند لجن فعال متداول، لجن فعال هوادهی ممتد، لجن فعال همراه با کربن فعال گرانولی، راکتورهای ناپیوسته متوالی، بیوراکتور غشایی و یا استفاده از میکروارگانیسم‌هایی که مورد دستکاری ژنتیکی قرار گرفته‌اند و سیستم‌های رشد چسبنده مانند صافی چکنده و دیسک‌های بیولوژیکی چرخان می‌باشند. 
• سیستم‌های تصفیه بیولوژیکی بی‌هوازی شامل فیلتر بی‌هوازی، بیوراکتورهای غشایی بی‌هوازی، راکتور ناپیوسته متوالی غیرهوازی، راکتورهای با بستر شناور و فرایندهای بستر لجن بی‌هوازی با جریان رو به بالا هستند. راکتورهای بی‌هوازی هیبریدی که ترکیبی از سیستم‌های رشد معلق و چسبیده می باشند نیز درحال حاضر در صنایع دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از مزایای روش‌های تصفیه بی‌هوازی در برابر تصفیه هوازی باید به توانایی تصفیه فاضلاب‌هایی با غلظت زیاد، مصرف انرژی کمتر، لجن تولیدی کمتر و تولید محصولات اقتصادی (بیومتان) به عنوان محصول جانبی باید اشاره داشت.
لازم به ذکر است که فاضلاب برخی از کارخانه‌های تولید کننده دارو، دارای ترکیبات آلی مقاوم به تجزیه هستند، به طوری که فرایندهای معمول بیولوژیکی قادر به تصفیه آن‌ها نمی‌باشند. این ترکیبات مقاوم دارای دامنه وسیعی از مواد طبیعی و سنتز شده هستند و به راحتی توسط باکتری‌های موجود در سیستم‌های تصفیه بیولوژیکی متابولیز نمی‌گردند. همانگونه که ذکر شد در تصفیه فاضلاب صنایع دارویی، فرایندهای تصفیه بیولوژیکی متنوعی استفاده می‌شوند که درباره برخی از آن‌ها در ادامه توضیحات بیشتری ارائه می‌شود.

فرایند هوازی لجن فعال 

فرایند لجن فعال موثرترین روش تصفیه انواع فاضلاب صنایع دارویی است که در بسیاری از صنایع دارویی در سراسر دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. فرایند لجن فعال مرسوم، فرایندی ارزان قیمت است که به دو پارامتر دما و زمان ماند هیدرولیکی (HRT) وابسته می باشد. البته باید اشاره داشت که عوامل دیگری مانند مواد آلی، COD ،BOD، میزان اکسیژن محلول (DO) و حضور مواد غیر قابل تجزیه بر راندمان این فرایند اثرگذار است. مکانیسم تصفیه در سیستم لجن فعال نیز بدین گونه است که میکروارگانیسم‌های هوازی، آلاینده‌های آلی موجود در پساب را تجزیه و به مواد ساده‌تر و بی‌خطری تبدیل می‌نمایند. لازم به ذکر است که فرایند لجن فعال برای تصفیه پساب‌های داروسازی دارای COD بیش از 4000 میلی‌گرم بر لیتر مناسب ‌می‌باشد. از معایب این روش نیز تولید لجن زیاد و مصرف انرژی بالا است. 

فرایند هوازی بیوراکتور غشایی (MBR)

فرایند MBR برای فاضلاب‌های دارویی که دارای مولکول‌های آلی بزرگ می‌باشند، مناسب است زیرا غلظت میکروارگانیسم‌ها در این فرایند می‌تواند به 20 میلی‌گرم بر لیتر برسد و این غلظت بالای زیست توده، توانایی حذف مولکول‌های آلی با سایز بزرگ را دارد. فرایند MBR را می‌توان جایگزین لجن فعال مرسوم کرد یا به صورت ترکیبی و همراه با لجن فعال به کار گرفت. از مزایای اصلی این روش در مقایسه با لجن فعال نیز می‌توان به این اشاره داشت که نیاز به فضای کمتری دارد. لازم به ذکر است که سیستم‌های MBR اجرا شده در تصفیه‌خانه‌های صنایع داروسازی در سراسر جهان توانسته‌اند که به راندمان ‌های بالای حذف COD و BOD دست یابند. البته باید اشاره داشت که اگر چه سیستم MBR راندمان بالایی دارد اما قادر به حدف کامل تمامی ترکیبات دارویی نیست. 

فرایند هوازی راکتور ناپیوسته متوالی (SBR)

فرایند SBR فرایندی مشابه لجن فعال است، با این تفاوت که این فرایند نیازی به تانک‌های جداگانه برای هوادهی و ته نشینی  ندارد و همچنین این فرایند بدون لجن بازگشتی است. از این رو فرایند SBR برای تصفیه پساب دارویی کارخانه‌هایی که فضای کوچکی دارند، مناسب می‌باشد. تحقیقات نشان داده است که یکی از کارخانه‌های داروسازی، توانسته با استفاده از فرایند SBR، به راندمان حذف 96 درصد COD و 88 درصد BOD دست یابد. 

فیلتر بی‌هوازی

فیلتر بی‌هوازی یک روش مناسب برای تصفیه دامنه وسیعی از فاضلاب صنایع دارویی است که راندمان‌های حذف COD بالایی دارد. همچنین، در فیلترهای بی‌هوازی مشکلات بازچرخش و دفع لجن بسیار کمتر است زیرا فرایندهای بی‌هوازی لجن کمتری تولید می‌نمایند. یکی از مزیت‌های مهم فیلترهای بی‌هوازی، عدم تاثیر گذاری شوک‌های آلی بر راندمان آن‌ها است؛ از این رو این فیلترها برای تصفیه فاضلاب صنایع دارویی که دارای نوسانات شدید کمی و کیفی هستند، بسیار مناسب می‌باشند. البته تحقیقات نشان داده است که فیلترهای بی‌هوازی مورد استفاده در صنایع دارویی در برابر بارگذاری‌های بالای نیتروژن آمونیاکی مقاومت ندارند و در صورتی که بارگذاری خیلی زیاد شود، از کار می‌افتند. نکته مهم دیگر در استفاده از این فیلترهای بی‌هوازی تولید گاز متان است که می‌تواند به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار گیرد.

بستر بی هوازی لجن با جریان روبه بالا (UASB)

فرایند UASB یکی از پرکاربردترین فرایندهای بی‌هوازی است که در تصفیه پساب صنایع داروسازی کاربرد دارد. از مزایای این فرایند می‌توان به غلظت بالای زیست توده، تنوع میکروبی، عدم نیاز به اختلاط مکانیکی، هزینه کم و توانایی تحمل دما و pH اشاره داشت. لازم به ذکر است که در تصفیه پساب دارویی عموما فرایند UASB را همراه با یکی از فرایندهای تصفیه بیولوژیکی هوازی مانند SBR یا MBR به کار می‌برند. 

ترکیب فرایند بی‌هوازی و هوازی

اگرچه فرایندهای هوازی و بی‌هوازی به تنهایی می‌توانند به راندمان‌های خوب حذف COD دست یابند اما عملکرد آن‌ها وابسته به شرایط است و پارامترهای مختلفی می‌توانند راندمان آن‌ها را تحت تاثیر قرار دهند. از این رو استفاده از ترکیبی از فرایندهای تصفیه هوازی و بی هوازی توصیه می‌شود. بدین ترتیب، فاضلاب صنایع داروسازی ابتدا وارد واحدهای تصفیه بیولوژیکی بی‌هوازی می‌شود و بخش عمده‌ای از ترکیبات آلی آن حذف می‌گردد، سپس این پساب تصفیه شده به سیستم‌های هوازی می‌رود تا باقی مانده مواد آلی نیز در این واحد حذف شوند. بنابراین بدیهی است که استفاده از فرایندهای ترکیبی راهکاری مطمئن‌تر برای تصفیه فاضلاب های دارویی است.

نکات جمع بندی در تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی

• پیش تصفیه فاضلاب صنایع دارویی با روش‌هایی مانند انعقاد و لخته سازی سودمند نیست، اما ته نشینی پساب تولیدی در حذف بیشتر جامدات معلق و COD موثر می‌باشد.
• در بسیاری از موارد فیلتر بی‌هوازی در تصفیه فاضلاب صنایع دارویی دارای عملکرد موفقیت آمیز بوده است. بنابراین، این روش یک گزینه عالی در مقابل روش‌های تصفیه هوازی مصرف کننده انرژی و تولید کننده لجن می‌باشد. فیلتر بی‌هوازی تولید بیوگاز نموده و نیازمند تاسیسات دفع لجن نمی‌باشد. علاوه بر این، فیلتر بی‌هوازی درمقایسه با سیستم هوازی در برابر شوک‌ها مقاومت بیشتری داشته و قادر به مقابله با آن‌ها است. 
• همه جریانات تولیدی در کارخانه‌های داروسازی به استثنای فاضلاب‌های اسیدی را می‌توان به صورت مرکب جمع آوری نمود و در یک تصفیه خانه، مورد تصفیه قرار داد. 
• فرایندهای تصفیه از قبیل لجن فعال، لجن فعال همراه با کربن فعال پودری، کربن فعال گرانولی و ستون‌های رزین قادرند که آلاینده‌های مقاوم فاضلاب صنایع داروسازی را تا حد خوبی حذف نمایند. 
• صافی چکنده و لجن فعال به طور رضایت بخشی توانایی تصفیه فاضلاب صنایع دارویی و مواجهه با مشکلات حین تصفیه این گونه فاضلاب‌ها را دارند. 

قیمت پکیج تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی در بازار

همانگونه ذکر شد، برای تصفیه پساب صنایع داروسازی ابتدا نیاز است که پساب آنالیز شود و سپس با توجه به کمیت و کیفیت فاضلاب تولیدی، واحدهای تصفیه مورد نیاز طراحی گردند. از این رو نمی‌توان قیمت مشخصی برای پکیج تصفیه پساب‌های دارویی تعیین نمود. با این حال آبکالا با سابقه درخشان در صنعت آب و فاضلاب این اطمینان را به مشتریان محترم خود می‌دهد که بهترین پکیج تصفیه فاضلاب صنایع دارویی را با مناسب‌ترین قیمت برای مشتریان محترم طراحی می‌نماید. 

خرید پکیج تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی از آبکالا

آبکالا با سابقه طولانی و درخشان در صنعت آب و فاضلاب مفتخر است که می‌تواند بهترین پکیج‌های تصفیه فاضلاب صنایع داروسازی را مطابق با کیفیت پساب هر کارخانه داروسازی طراحی نماید. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با طراحی و قیمت پکیج تصفیه پساب دارویی با کارشناسان آبکالا تماس حاصل فرمایید.