Giải pháp xử lý nước thải chiết xuất dược liệu cổ truyền
Trong những năm gần đây, với sự nâng cao nhận thức về sức khỏe, tốc độ lão hóa nhanh và xu hướng tiêu dùng “trở về thiên nhiên” ngày càng gia tăng, việc chấp nhận y học cổ truyền Trung Quốc (TCM) tiếp tục gia tăng trên toàn cầu. Đặc biệt với sự hỗ trợ chính sách mạnh mẽ từ Trung Quốc, ngành TCM đã có những nâng cấp toàn diện từ khâu trồng trọt, chế biến đến nghiên cứu và phát triển, thúc đẩy quy mô thị trường mở rộng nhanh chóng. Đồng thời, nhu cầu ngày càng tăng về thuốc tự nhiên và các giải pháp phòng, điều trị bệnh mãn tính trên thị trường quốc tế cũng thúc đẩy TCM dần vươn ra toàn cầu.
Quy mô thị trường toàn cầu của TCM dự kiến sẽ đạt khoảng 210-264 tỷ USD vào năm 2025 và sẽ tăng lên khoảng 513,6 tỷ USD vào năm 2035, trong đó thị trường Trung Quốc chiếm một nửa thị trường toàn cầu.
I. Tổng quan về khách hàng xử lý nước thải khai thác TCM
Khách hàng xử lý nước thải chiết xuất TCM chủ yếu là các doanh nghiệp dược phẩm và nhà máy chế biến. Nhìn chung, họ phải đối mặt với những thách thức trong việc xử lý nước thải có-nồng độ cao, khó phân hủy và có nhiều biến đổi. Nước thải có thành phần phức tạp và nồng độ cao, chịu áp lực đáng kể về tuân thủ môi trường. Cần có các giải pháp tùy chỉnh để đạt được mức xả tuân thủ hoặc sử dụng tài nguyên ổn định. Nếu lượng nước thải này không được xử lý đúng cách và thải trực tiếp ra ngoài thì không những vi phạm các quy định về môi trường mà còn có thể gây ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường sinh thái. Do đó, các nhà cung cấp dịch vụ kỹ thuật có khả năng xử lý tuân thủ đang trở thành đối tác chính trong quá trình chuyển đổi và nâng cấp ngành.
Hình ảnh các chiết xuất thảo dược được thể hiện trong hình minh họa
II. Xử lý nước thải từ chiết xuất y học cổ truyền Trung Quốc
Nguồn nước thải
Nước thải chiết xuất y học cổ truyền Trung Quốc (TCM) là nước thải công nghiệp được tạo ra trong quá trình chuyển đổi dược liệu cổ truyền Trung Quốc thành thuốc hoặc chiết xuất. Nước thải này được tạo ra do việc sử dụng rộng rãi nước để xử lý. Nó có thành phần phức tạp và hàm lượng hữu cơ cao. Nếu không được xử lý đúng cách sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường. Nguồn của nó bao trùm toàn bộ quá trình sản xuất TCM và đặc tính của nước thải khác nhau ở các giai đoạn khác nhau.
Theo quy trình sản xuất, nước thải chiết xuất TCM chủ yếu có nguồn gốc từ các bước chính sau:
1. nước thải rửa dược liệu
Trước khi chiết xuất, dược liệu cổ truyền Trung Quốc cần được rửa sạch để loại bỏ đất, tạp chất và dư lượng thuốc trừ sâu. Quá trình này tạo ra một lượng lớn nước thải có chứa các chất lơ lửng (như cát, mảnh cặn thuốc), dầu động vật, thực vật… Loại nước thải này thường có thể tích lớn nhưng nồng độ tương đối thấp.
2. Xử lý và đun sôi nước thải chiết
Nước thải từ các quá trình như hấp, sắc và chiết hồi lưu có chứa nồng độ cao các polysaccharide, flavonoid, alkaloid, glycoside, chất màu và các sản phẩm thủy phân của chúng. Loại nước thải này tuy có thể tích nhỏ nhưng COD (Nhu cầu oxy hóa học) cực cao, đạt vài nghìn thậm chí trên 30.000 mg/L, màu đậm và khả năng phân hủy sinh học kém.
3. Nước thải làm sạch thiết bị, container
Sau khi chiết xuất, nước thải từ thiết bị, đường ống, lò phản ứng và nước rửa sàn sẽ được tạo ra, chứa dung dịch thuốc còn sót lại, dung môi và hạt mịn. Loại nước thải này được thải ra không liên tục, chất lượng nước dao động, làm tăng khó khăn trong việc xử lý.
4. Nước thải cô đặc và pha chế
Trong các quá trình tiếp theo như cô đặc, sấy khô, tạo hạt, rửa chai cũng sẽ phát sinh một lượng nước thải nhất định, chứa một lượng nhỏ chất hữu cơ và muối vô cơ.
So sánh hình ảnh nước bị ô nhiễm và hình ảnh nước đã qua xử lý
III. Quy trình xử lý nước thải từ chiết xuất y học cổ truyền Trung Quốc
Quy trình xử lý nước thải từ quá trình chiết xuất y học cổ truyền Trung Quốc là một quy trình phức tạp và có hệ thống, nhằm loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm khỏi nước thải và đạt được sự tuân thủ các tiêu chuẩn xả thải và tái chế tài nguyên. Sau đây là quy trình xử lý nước thải chiết xuất y học cổ truyền Trung Quốc dựa trên kết quả tìm kiếm:
1. Điều trị trước{1}}
Xử lý sơ bộ là bước đầu tiên trong quy trình xử lý nước thải chiết xuất y học cổ truyền Trung Quốc, chủ yếu nhằm mục đích loại bỏ các hạt chất rắn lơ lửng lớn, điều chỉnh chất lượng và số lượng nước cũng như giảm độ đục và màu sắc của nước thải. Các bước cụ thể bao gồm:
Lọc dạng lưới: Loại bỏ các hạt lớn của chất rắn lơ lửng, chẳng hạn như các mảnh dược liệu và các hạt nhựa, để tránh tắc nghẽn thiết bị xử lý tiếp theo.
Bể cân bằng: Cân bằng chất lượng và số lượng nước, điều chỉnh pH về khoảng thích hợp, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý sinh học tiếp theo.
- Lắng đông tụ: Bổ sung chất keo tụ để tạo thành các khối chất rắn lơ lửng, hạt keo và các chất hữu cơ có trong nước thải rồi loại bỏ qua bể lắng để giảm độ đục và màu của nước thải.
2. Xử lý sinh học
Xử lý sinh học là bước quan trọng để loại bỏ chất hữu cơ khỏi nước thải, thường bao gồm hai giai đoạn: xử lý kỵ khí và xử lý hiếu khí.
Xử lý kỵ khí: Đối với nước thải hữu cơ có nồng độ-cao, trước tiên có thể tiến hành xử lý kỵ khí bằng cách sử dụng vi sinh vật kỵ khí để phân hủy các chất hữu cơ phân tử lớn thành các chất hữu cơ phân tử nhỏ, tạo ra khí sinh học để phục hồi năng lượng và giảm COD (Nhu cầu oxy hóa học) của nước thải.
Xử lý hiếu khí: Nước thải sau xử lý kỵ khí bước vào giai đoạn xử lý hiếu khí, sử dụng vi sinh vật hiếu khí để tiếp tục phân hủy chất hữu cơ trong nước thải và loại bỏ các chất ô nhiễm như nitơ amoniac và phốt pho tổng số, làm cho nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải.
3. Điều trị chuyên sâu
Xử lý sâu nhằm nâng cao hơn nữa chất lượng nước thải, loại bỏ các hạt nhỏ, chất hữu cơ và muối vô cơ. Các phương pháp cụ thể bao gồm:
Công nghệ tách màng: Chẳng hạn như siêu lọc và lọc nano, thông qua tính thấm có chọn lọc của màng bán thấm, loại bỏ các hạt nhỏ, chất hữu cơ và muối vô cơ khỏi nước thải, cải thiện chất lượng nước thải.
Phương pháp hấp phụ: Sử dụng than hoạt tính và các chất hấp phụ khác để hấp phụ các chất hữu cơ còn sót lại và các chất màu trong nước thải, giúp làm sạch hơn nữa chất lượng nước.
4. Khử trùng và xả thải
Khử trùng nước thải đã qua xử lý như khử trùng bằng tia cực tím và khử trùng bằng ozon để tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải, đảm bảo an toàn chất lượng nước thải trước khi thải ra ngoài.
Có thể được trang bị sơ đồ xử lý nước thải
Nước thải công nghiệp → Máy sàng lọc → Đông tụ và lắng → Bể lắng sơ cấp → Bể xử lý sinh hóa → Bể lắng thứ cấp → Xử lý nâng cao → Khử trùng và xả thải
IV. Nghiên cứu trường hợp cụ thể về xử lý nước thải chiết xuất y học cổ truyền Trung Quốc
Dự án xử lý nước thải của Công ty TNHH Dược phẩm Jingyutang tại Lâm Nghi, tỉnh Sơn Đông
I. Tổng quan dự án: Dự án xử lý nước thải của Công ty TNHH Dược phẩm Jin Yutang tại Lâm Nghi, tỉnh Sơn Đông
II. Thông số nước thải: CODCr: Nhỏ hơn hoặc bằng 4500mg/L, Lưu lượng nước thải thiết kế là 800m³/d. Dự án này áp dụng quy trình axit hóa thủy phân + IC + A/O.
III. Giới thiệu dự án: Shandong Jing Yutang Pharmaceutical Co., Ltd. được thành lập vào tháng 5 năm 2012, với số vốn đăng ký là 30 triệu nhân dân tệ. Nó nằm trong Khu phát triển kinh tế và công nghệ quốc gia của thành phố Lâm Nghi. Jing Yutang Pharmaceutical được Tập đoàn Dược phẩm Jiangxi Pu Zheng đầu tư và thành lập, chủ yếu tập trung vào nghiên cứu, sản xuất và kinh doanh các loại thuốc chính và-chất lượng cao, đồng thời tích hợp việc trồng dược liệu cũng như phổ biến y học dân tộc và văn hóa y học dân tộc thành một doanh nghiệp công nghệ cao.
Dự án xử lý nước thải của Công ty TNHH Dược phẩm Shuanghua Sơn Đông
I. Tổng quan dự án:
Khối lượng xử lý nước thải: Trạm xử lý nước thải xử lý 500 m3 nước thải/ngày.
Lựa chọn quy trình: Quy trình xử lý tổng hợp hóa sinh và hóa lý.
Mô tả nước thải: Các chất gây ô nhiễm phát sinh trong quá trình sản xuất của doanh nghiệp chủ yếu là nước thải từ quá trình chiết xuất y học cổ truyền Trung Quốc. Đối với nước thải từ quá trình chiết xuất y học cổ truyền Trung Quốc được tạo ra trong quá trình sản xuất có tải lượng ô nhiễm nặng, chứa axit và các chất hữu cơ khác khó phân hủy trong môi trường.
Doanh nghiệp hiện có một bộ cơ sở xử lý nước thải, nhưng do quy mô sản xuất tăng, lượng nước tăng nên quy trình hiện tại không đáp ứng được yêu cầu. Vì vậy, doanh nghiệp có nhu cầu cấp thiết phải xây dựng một cơ sở xử lý nước thải sản xuất lớn hơn. Chất lượng và số lượng nước thải từ quá trình chiết xuất y học cổ truyền Trung Quốc rất khác nhau, với mức COD cao từ 5000 đến 20000 và khả năng phân hủy sinh học tốt.
II. Giới thiệu dự án:
Bảo vệ Môi trường Quảng Bác đã ký hợp đồng xử lý nước thải với Công ty TNHH Dược phẩm Sơn Đông Shuanghua. Đây là dự án xử lý nước thải đối với nước thải phát sinh từ quá trình chiết xuất y học cổ truyền Trung Quốc trong quá trình sản xuất của Công ty TNHH Dược phẩm Sơn Đông Shuanghua; Shuanghua là một doanh nghiệp toàn diện tham gia chế biến và bán thuốc thảo dược Trung Quốc. Công ty áp dụng các quy trình tiên tiến và kết hợp lợi thế nguyên liệu thô của địa phương, chủ yếu chế biến và chiết xuất hoa cúc và kim ngân hoa.
III. Quy trình điều trị:
Thay mặt công ty, đơn vị chúng tôi đã đặc biệt chuẩn bị kế hoạch thiết kế sơ bộ sau đây cho dự án xử lý nước thải và ước tính mức đầu tư cho dự án này để trình lãnh đạo công ty và bộ phận bảo vệ môi trường xem xét vì đây là một phần quan trọng của cơ sở hạ tầng của doanh nghiệp và là mắt xích quan trọng trong kiểm soát ô nhiễm nước. Việc xây dựng và vận hành dự án xử lý nước thải không chỉ tốn kém mà còn chịu sự ràng buộc và ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau. Việc lựa chọn tối ưu hóa sơ đồ quy trình xử lý là điều quan trọng nhất đối với hiệu suất vận hành của nhà máy xử lý và giảm chi phí. Vì vậy, cần tuân thủ các tiêu chuẩn và nguyên tắc chung đã được thiết lập, từ góc độ tối ưu hóa tổng thể, kết hợp với quy mô thiết kế, đặc tính chất lượng của nước thải cũng như điều kiện, yêu cầu thực tế của địa phương để lựa chọn phương án khả thi và hợp lý về mặt kinh tế. Sau khi so sánh toàn diện về kinh tế và kỹ thuật, sơ đồ quy trình và phương pháp thực hiện tổng thể tốt nhất sẽ được chọn.
IV. Tuân thủ và chấp nhận:
Theo các yêu cầu về chất lượng nước đã được xác định đối với nước thải của Công ty TNHH Dược phẩm Shuanghua tại Khu Phát triển Lâm Nghi, quy trình xử lý toàn diện về hóa sinh và hóa lý. Với sự hợp tác của nhân viên kỹ thuật của công ty và lãnh đạo nhà máy, nó đã được cơ quan bảo vệ môi trường địa phương chấp nhận.
Dự án xử lý nước thải của Công ty TNHH Dược phẩm Tứ Xuyên Pu Zheng
Tổng quan dự án: Dự án xử lý nước thải của Công ty TNHH Dược phẩm Jiangxi Pu Zheng
II. Tổng quan về nước thải: CODCr: Nhỏ hơn hoặc bằng 5000mg/L, Lưu lượng nước thải thiết kế: 400m³/d. Dự án này áp dụng quy trình axit hóa thủy phân + IC + A/O.
III. Giới thiệu dự án: Công ty TNHH Tập đoàn Dược phẩm Pu Zheng (sau đây gọi là "Dược phẩm Pu Zheng"), được thành lập năm 2003, trụ sở chính đặt tại Khu phát triển kinh tế Giang An Sơn của đất nước. Công ty chuyên sản xuất các loại thuốc chất lượng cao-thực vật tự nhiên và có nhiều loại dược điển quốc gia như viên nang bạch đàn tổng hợp, 59 loại thuốc xây dựng tiêu chuẩn hóa y học cổ truyền Trung Quốc hạng nhất-như hạt táo tàu tím hoa trần trụi và các giống được bảo vệ y học cổ truyền Trung Quốc như viên nén hoa đỏ và các loại khác, hơn 20 loại thuốc cải tiến có nguồn gốc từ các đơn thuốc cổ điển.
IV. Thông tin thiết bị: Công nghệ oxy hóa xúc tác điện phân GBEO tích hợp bốn chức năng chính của điện hóa: oxy hóa điện phân, khử điện phân, keo tụ điện phân và tuyển nổi điện phân để phân hủy và tách toàn diện các chất ô nhiễm trong nước. Ba chức năng phụ trợ là: cải thiện khả năng phân hủy sinh học, khử trùng, khử màu và khử mùi. Ưu điểm kỹ thuật của nó nằm ở: chất mang xúc tác nhôm-silicon-có độ xốp cao tổng hợp, các thành phần xúc tác pha tạp không-có thể lọc được, cải thiện hiệu suất ổn định của chất xúc tác. Việc chuẩn bị chất mang áp dụng quy trình chuẩn bị đặc biệt, có độ bền cơ học cao hơn và tuổi thọ dài hơn;
2) Lựa chọn cẩn thận chất mang và các thành phần hoạt động của chất độn xúc tác, sử dụng kim loại chuyển tiếp, kim loại hiếm và kim loại đất hiếm làm thành phần xúc tác hiệu quả để đảm bảo hiệu quả oxy hóa ozone cao liên tục;
3) Nhiều thành phần xúc tác, tăng cường khả năng ứng dụng của chất xúc tác cho các loại nước thải khác nhau đồng thời cải thiện hoạt tính xúc tác.
4) Cường độ chất độn xúc tác Lớn hơn hoặc bằng 100N/viên sỏi, diện tích bề mặt riêng Lớn hơn hoặc bằng 280m2/g, chất độn xúc tác không bị hao hụt và không cần bổ sung thường xuyên;
5) Có thể xúc tác cho quá trình tự-phân hủy ozone trong nước, làm tăng nồng độ OH trong nước, từ đó cải thiện hiệu quả oxy hóa ozone, với hiệu suất oxy hóa cao gấp 2-4 lần so với oxy hóa ozone đơn giản;
6) Có thể làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng hoặc thay đổi quá trình phản ứng, từ đó đạt được quá trình oxy hóa sâu và loại bỏ tối đa các chất ô nhiễm hữu cơ;
7) Có thể loại bỏ một cách hiệu quả các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy và có hại trong nước thải, đồng thời cải thiện đáng kể khả năng phân hủy sinh học của nước thải, cung cấp các điều kiện cần thiết cho giai đoạn sinh hóa tiếp theo;
8) Đầu tư nâng cấp, cải tạo trạm xử lý nước thải thấp, hiệu quả tốt, chi phí vận hành thấp, không gây ô nhiễm thứ cấp.
