Нанофильтрация под вакуумом - эффективное решение для утилизации стоков производства дезинфицирующих средств. Удаляет ЧАС, ПАВ и растворители, обеспечивая нулевой сброс и повторное использование воды. Экономично, экологично и соответствует ГОСТ. Подробности - в статье!
Фармацевтическая промышленность структурируется по двум ключевым сегментам:
- Производство готовых лекарственных форм (ГЛФ) – характеризуется специфическим составом сточных вод, обусловленным технологиями смешения, таблетирования, упаковки и очистки химических реакторов.
- Производство активных фармацевтических субстанций (АФС) – отличается высокой концентрацией органических и неорганических загрязнителей, включая остатки синтетических реактивов, растворителей и биологически активных веществ (гормоны, антибиотики, обезболивающие, антидепрессанты).
Каждый из этих сегментов требует индивидуального подхода к очистке сточных вод, учитывая особенности технологических процессов и состав загрязнений.
Очистка сточных вод производства дезинфицирующих средств
К нам обратился инженер небольшого фармацевтического производств в г. Истра, которое готовилось к запуску. Задача была не сложной - смешение и розлив дезинфицирующих средств на основе четвертичных аммонийных соединений в двух фармацевтических реакторах. Затем мойка реакторов с ПАВ (поверхностно-активные вещества). В номенклатуре было четыре различных по составу дезинфицирующих средства для больниц и госпиталей.
Основные загрязняющие вещества:
- Додецилдипропилен триамин - N-(3-Аминопропил)-N-додецилпропан-1,3-диамин (включен в Федеральный регистр потенциально опасных химических и биологических веществ);
- Кокамидопропилбетаин - лаурамидопропилбетаин (цвиттер-ионное ПАВ);
- Дидецилдиметиламмония хлорид (DDAC) - катионное ПАВ из группы четвертичных аммониевых соединений (ЧАС);
- Кокобензилдиметиламмоний хлорид - действующее вещество дезинфицирующего средства «Септол»;
- Глутаровый альдегид - пентандиаль;
- Бутандиол-1,4 (органический растворитель);
- Этанол (органический растворитель).
Проект у фармацевтической компании был подписан шикарно. Сточный воды после промывки реакторов поступали на повторное использование. Местные контролирующие органы незаконный сброс сточных вод на рельеф / в водоем запретили под страхом огромных штрафов и уголовной ответственности. Ни одна инжиниринговая компания, в которую обратился инженер, кроме активированного угля, ничего предложить не смогла.
Решение нестандартных задач в сфере очистки воды
На помощь пришли мембранные технологии. По размеру молекул загрязняющих веществ было понятно, что требуется нанофильтрация. Однако стойкость материала коммерчески доступных мембран к органическим растворителям и СПАВ вызывала вопросы. Мы заказали у представителя Dow Chemical образцы мембран 2540 для лабораторной установки (кстати, в 00-х это было бесплатно).
Конструктивное исполнение взяли у производителей мембранных биореакторов (МБР). Чтобы снизить скорость и степень загрязнения мембраны взвешенным веществами и коллоидами, мы применили фильтрацию под вакуумом. Мембраны поместили в накопительную емкость. Очищенная от органических веществ вода (фильтрат) под действием водокольцевого насоса подается на сброс. Концентрат >90% накапливается в емкости и сдается на утилизацию.
Эксперимент показал, что полиамидные мембраны необратимо вышли из строя, адсорбировав органические вещества, как активированный уголь. Однако нанофильтрационная мембрана Filmtec NF-90 на основе полипиперазин амида (Polypiperazine Thin-Film Composite) работала идеально. Продемонстрировав Заказчику результат, мы подписали договор и приступили к масштабированию установки мембранной фильтрации.
Установка мембранной фильтрации под вакуумом
Собранная установка успешно прошла пусконаладочные работы и была сдана Заказчику. Написан технологический регламент. Заказчик прошел экологические согласования с новым работающим проектным решением. Концентрат собирается в герметичные пластиковые емкости и сдается на специализированный полигон для отходов I–II классов опасности. Сброс сточных вод отсутствует.
Преимущества вакуумного режима с PPA-мембранами:
- Низкое энергопотребление (вакуумные насосы потребляют на 30–50% меньше энергии, чем насосы высокого давления).
- Материал PPA обеспечивает высокую селективность по многозарядным ионам (Ca²⁺, Mg²⁺, SO₄²⁻) и органическим молекулам с молекулярной массой >200–1000 Да.
- Устойчивость к агрессивным средам (PPA выдерживает pH 2–11 и кратковременное воздействие хлора).
- Компактность установки (нет громоздких корпусов высокого давления, экономия площадей).
Выводы
Фармацевтическое производство было успешно запущено. Сброс жидких отходов на рельеф / в водный объект отсутствует. Найдено очередное решение нестандартной задачи в химической промышленности.
Погружные PPA-НФ мембраны под вакуумом (0,2–0,4 бар) эффективно удаляют органику и многозарядные ионы при минимальных энергозатратах. Оптимальны для пищевой, текстильной и фармацевтической промышленности, где требуется бережная и селективная очистка.
Будем рады оказать содействие в подборе оборудования для очистки сточных вод фармацевтического и гальванического производства на основе НДТ. Проведем аудит очистных сооружений. Решим нестандартные инженерные задачи на месте и по факту.
Читайте на моем Дзен канале: