API 생산 폐수 처리에 폴리아크릴아미드 적용
API(활성약제성분) 생산폐수의 특징은 고농도, 고독성, 고염도, 불량한 생분해성, 복잡한 성분, 수질 및 수량의 급격한 변동이라는 "3고, 2저, 1변동"으로 요약됩니다.
- 핵심 수질 특징
- 극도로 높은 오염물질 농도: COD의 범위는 일반적으로 수천에서 수만 mg/L이며, 일부 고농도 모액은 100,000 mg/L를 초과하기도 합니다.
- 매우 복잡한 구성 요소: 미반응 원료, 중간체, 부산물, 잔류용매, 촉매, 중금속이온을 함유하고 있습니다.
- 강력한 생물학적 독성: 잔류 항생제, 정균제, 니트로 화합물 및 할로겐화 탄화수소는 미생물에 대해 강력한 억제 또는 치사 효과를 갖습니다.
- 생분해성 불량: BOD/COD 비율은 일반적으로 0.3보다 낮으며 일부 화학 합성 폐수는 0.2보다 훨씬 낮으며 내화성 헤테로고리 및 벤젠 고리 구조가 많이 포함되어 있습니다.
- 높은 염도: 총 용존 고형물(TDS) 농도는 종종 1% ~ 5% 또는 그 이상이며 높은 삼투압으로 인해 일반 미생물이 탈수되고 비활성화됩니다.
- pH와 온도의 큰 변동: 배출수의 pH는 매우 다양하며(2~12), 일부 공정 폐수는 상대적으로 높은 온도를 가지며 간헐적으로 펄스 모드로 배출됩니다.
- 카테고리별 특성 차이
- 화학 합성 유형: 독성이 가장 높고 내화성이 가장 뛰어나며 다량의 유기용매와 합성 중간체를 함유하고 있으며 B/C 비율이 가장 낮고 염도가 높습니다.
- 발효형: 암모니아성 질소와 황산염 함량이 높습니다. 생분해성은 상대적으로 좋지만, 높은 황산염은 혐기성 조건에서 황화물로 환원되어 메탄 생성을 억제합니다.
- 추출 유형: 부유물질(SS)과 채도가 높고 식물 섬유, 색소, 탄닌 등이 함유되어 있으며 SS 농도는 최대 수천 mg/L에 달하고 색상도 짙습니다.
- API 생산 폐수 처리에서 PAM 역할
폴리아크릴아미드(PAM)는 활성 의약품 성분(API) 생산에서 발생하는 폐수 처리 시 고효율 응집제 및 슬러지 탈수제로 주로 사용됩니다. 전하 중성화 및 흡착 가교 효과를 통해 복잡한 조성, 안정적인 콜로이드, 낮은 생분해성 등 제약 폐수로 인한 문제를 해결하여 고액 분리 효율을 크게 향상시키고 슬러지 수분 함량을 줄입니다.
응고침전 전처리: 폴리염화알루미늄, 폴리황산제2철 등 무기응집제와 결합하여 폐수 중의 부유물질, 콜로이드, COD의 일부를 신속하게 제거하여 후속 생화학적 처리 시 생분해성을 향상시킵니다.
고급 슬러지 탈수:필터 프레싱 또는 원심 탈수 중에 투입하면 슬러지 수분 함량을 현저하게 감소시키고(80%-85%까지) 슬러지 양과 그에 따른 처리 비용을 절감합니다.
고급 폐수 정화: 미세 부유 입자를 추가로 제거하기 위해 2차 침전조 또는 최종 침전조에 적용하여 배출수 품질이 배출 기준을 충족하도록 보장합니다.
- 선택 및 투여 전략
API 폐수의 특성은 다양하기 때문에 pH 값, 유기물 농도 및 전하 특성에 따라 모델을 정확하게 선택해야 합니다.
- 양이온성 PAM(CPAM): 가장 일반적으로 사용되는 유형입니다. 다량의 유기 콜로이드를 함유한 슬러지 탈수 및 폐수에 적합합니다. 음전하를 띤 유기 슬러지 입자를 효과적으로 중화할 수 있는 이온도 60%~70%, 분자량 약 900만 정도의 제품을 선택하는 것이 좋습니다.
- 음이온 PAM(APAM): 중성 또는 알칼리성 pH, 양전하를 띤 부유 입자 또는 무기 함량이 높은 폐수에 적용 가능합니다. 긴 사슬 구조로 인해 침전이 가속화됩니다.
- 비이온성 PAM(NPAM): 산성 환경(pH < 7) 또는 저온 내화성 폐수에 적합하며 전하 간섭을 피합니다.
투여 원리: 항상 "현장 적용 전 벤치 테스트" 원칙을 따르십시오. 일반적으로 무기 응집제를 먼저 첨가하여 콜로이드를 불안정화한 다음 응집을 위해 PAM을 첨가합니다. PAM의 투여량은 일반적으로 무기 응집제 투여량의 1/50입니다. 과도한 복용량은 콜로이드를 다시 안정화시킵니다.
- 주요 작동 예방 조치
용해 사양: 0.1%~0.2% 수용액을 준비하고, 교반속도는 70~100r/min, 용해시간은 40~60분으로 조절한다. 굳는 것을 방지하기 위해 가루를 한꺼번에 붓지 마십시오.
수질 적응: 고염도, 고독성의 항생제 폐수는 2차 오염을 방지하기 위해 잔류 모노머 함량이 0.1% 이하인 내염성, 고순도 제품을 선택합니다.
동적 조정: 입구 수질의 변화에 따라 정기적으로 투여량을 미세 조정하여 화학물질 낭비를 유발하거나 처리 효과가 떨어지는 고정된 투여량을 지양합니다.
실제 적용에서는 처리 효과와 운영 비용의 균형을 맞추기 위해 먼저 비커 테스트를 수행하여 최적의 모델과 투여 지점을 결정하는 것이 좋습니다.
