Nghiên cứu xử lý nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất đông dược bằng bùn hoạt tính hiếu khí

II- NHIỆM V VÀ NỘI DUNG: Tìm hiểu và nghiên cứu khả năng xử lý nước thải từ quá trình sản xuất đông dược bằng bùn hoạt tính hiếu khí... TÓM TẮT Vấn đề nước thải đang là vấn đề quan tâm

-

NGÔ XUÂN QUANG

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÁT SINH TỪ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM

-

NGÔ XUÂN QUANG

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÁT SINH TỪ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT DƯỢC

PHẨM BẰNG BÙN HOẠT TÍNH

HIẾU KHÍ LUẬN V N THẠC SĨ

Chuyê t u t môi trườ

Mã số 60520320

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TSKH LÊ HU BÁ

TP HỒ CHÍ MINH, t á 03 ăm 2013

TP HCM, ngày … tháng năm 2013

NHIỆM V U N V N T T NGHIỆP

Họ tên học viên: Ngô Xuân Quang Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 25/12/1986 Nơi sinh:Thanh Hóa

Chuyên ngành: Kỹ Thuật môi trường MSHV:1181081030

I- TÊN ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu xử lý nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất đông dược bằng bùn hoạt tính hiếu khí

II- NHIỆM V VÀ NỘI DUNG:

Tìm hiểu và nghiên cứu khả năng xử lý nước thải từ quá trình sản xuất đông dược bằng bùn hoạt tính hiếu khí

III- NGÀY GIAO NHIỆM V : (Ngày bắt đầu thực hiện LV ghi trong QĐ giao đề tài)

IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM V : / /2013

V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: GS.TSKH Lê Huy Bá

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

GS.TSKH Lê Huy Bá

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Học viên thực hiện luận văn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Ngô Xuân Quang

ỜI CÁM ƠN

Xin chân thành cảm ơn GS.TSKH Lê Huy á đã cung cấp và hướng dẫn em trong phương pháp nghiên cứu khoa học, hướng viết luận văn thạc sĩ, cách trình bày của m t luận văn thạc sĩ, tất cả kiến thức thầy chỉ dẫn đều rất bổ ích, nó giúp em thực hiện làm theo đúng qui định trình bày và đúng khoa học

Xin cảm ơn gia đình, những thành viên luôn ủng h cả tinh thần và vật chất giúp em

có thể tự tin hoàn thiện tốt các công việc hiện tại của mình m t cách hiệu quả

Xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp đã cung cấp thông tin, tài liệu và những lời khuyên

để bài luận văn này được hoàn thiện đ c biệt là tác giả Nguy n Thị Ngọc Linh, Nguy n

V Luận đã cung cấp cơ s lý thuyết cho luận văn này

xin chân thành cảm ơn !

Ngô Xuân Quang

TÓM TẮT

Vấn đề nước thải đang là vấn đề quan tâm của nhà lãnh đạo, của những người nghiên cứu và cả của người dân…nước thải từ quá trình sản xuất dược phẩm c ng là vấn đề mà được nhiều người quan tâm, xuất phát từ vấn đề thực tế đó thì hướng nghiên cứu “nghiên cứu xử lý nước thải từ quá trình sản xuất đông dược bằng bùn hoạt tính hiếu khí” quá trình nghiên cứu đã góp phần giúp bản thân em hiểu rõ hơn về các quá trình sản xuất dược phẩm, thành phần, tính chất của nước thải dược phẩm đông dược

và đ c biệt là hướng xử lý nước thải đông dược bằng bùn hoạt tính hiếu khí, khi nghiên cứu thì cho thấy nước thải dược phẩm được xử lý bằng bùn hoạt tính hiếu khí

và cho hiệu quả rất cao, nghiên cứu c ng cho thấy các thấy việc kiểm soát các thông số như pH, COD cần được kiểm soát nghiêm ng t, đ c biệt là yếu tố vi sinh vật c ng như bùn và dinh dưỡng cho vi sinh vật c ng cần được quan tâm thích đáng

Kết quả nghiên cứu cho thấy các thông số cần đạt như pH luôn duy trì trong khoảng , - thì hiệu quả xử lý là cao nhất hiệu quả xử lý COD luôn đạt Đề tài

c ng tiến hành thực nghiệm và tìm ra các thông số đ ng học cho quá trình xử lý nước thải đông dược như : Ks: Hằng số bùn vận tốc, K: Tốc đ sử d ng cơ chất tối đa, Y: Hệ

số sản lượng tối đa, Kd: Hệ số phân hu n i bào

ABSTRACT

The problem of waste water is a concern of the leaders of the research and all of the people wastewater from pharmaceutical manufacturing process is also the problem that many people are interested, derived from questions the fact that the subject of research "study wastewater from pharmaceutical manufacturing processes winter aerobic activated sludge" process of research itself helped me better understand the process of pharmaceutical manufacturing products, components, properties of herbal pharmaceutical wastewater and especially towards traditional medicine wastewater treatment by aerobic activated sludge, when market research showed that pharmaceutical waste water is treated with activated sludge hospitality when and for very high performance, the study also showed that the control of parameters such as pH, COD have

to be strictly controlled, particularly factors as well as the bun microorganisms and nutrients for microorganisms attention should also be adequate

The research results indicate that the required parameters such as pH reaches approximately 6.0 to 8 always maintain competition in processing efficiency is the highest COD treatment efficiency are achieved> 89% Also subject to experimentation and finding the kinetic parameters for the process sewage treatment medicines such as: Ks: bun constant velocity, K: Substrate utilization rate maximum, Y: output ratio

maximum, Kd: coefficient of intracellular degradation

DANH M C CÁC CHỮ VIẾT TẮT

COD : Chemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy hóa học)

OD : iology oxygen demend (nhu cầu oxy sinh hóa)

DO : Dissolved Oxygen (Nồng đ oxy hòa tan)

SS : Suspended Solid (Chất rắn lơ lửng)

SVI : Sludge Volume Index (Chỉ số thể tích bùn)

F/M : Food – Microganism Ratio (T lệ thức ăn cho vi sinh vật)

GMP : Good Manufacturing Practices (Tiêu chuẩn thực hành tốt sản xuất thuốc) TQM : Total Quality Management (Quản lý chất lượng toàn diện)

ISO : International Organisation for Standardisation (Hệ thống tiêu chuẩn hóa quốc tế)

QCVN: Qui chuẩn Việt Nam

TCVN: Tiêu chuẩn Việt nam

Lời cảm ơn iii

Tóm Tắt iv

Abstract v

Danh m c các chữ viết tắt vi

M C C vii

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

Đ t vấn đề 1

Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 3

Tình hình nghiên cứu ngoài nước 3

Tình hình nghiên cứu trong nước 4

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 6

nghĩa khoa học và thực ti n của đề tài 7

nghĩa khoa học 7

nghĩa kinh tế 7

nghĩa m t xã h i 7

Tính mới 7

M c đích và m c tiêu nghiên cứu của dề tài 7

M c đích nghiên cứu của đề tài 7

1 .M c tiêu nghiên cứu của đề tài 8

N i dung nghiên cứu 8

Phương pháp nghiên cứu c thể 10

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM 13

Tiêu chuẩn thực hành tốt sản xuất thuốc (GMP)[2],[4] 13

Năm yếu tố quan trọng của GMP[2].[4] 13

Mười n i dung chính của GMP 14

Sơ lược về ngành dược Việt Nam 14

Quy trình sản xuất[6] 14

Mguyên ph liệu và sản phẩm 14

Sản phẩm 14

Nguyên liệu 15

Cơ s hạ tầng sản xuất 15

Hệ thống cung cấp nước 15

M t số quy trình sản xuất điển hình 16

Pha chế thuốc 16

Quy trình sản xuất thuốc viên 17

Quy trình đóng gói viên nang 17

Quy trình sản xuất xirô 17

Quy trình sản xuất nước uống 17

Quy trình sản xuất thuốc kem và thuốc mỡ 19

Quy trình sản xuất thuốc tiêm 20

Ô nhi m nước thải trong các nhà máy sản xuất dược phẩm[6] 20

Nhu cầu sử d ng nước 20

Các nguồn thải trong nhà máy 21

M t số đ c tính của nước thải 23

Sự thay đổi của tính chất nước thải theo thời gian 23

Sự thay đổi theo từng phân xư ng sản xuất 23

Tình hình xử lý nước thải tại m t số nhà máy sản xuất dược phẩm trong nước[6] 24 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH XỬ Ý NƯỚC THẢI SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM BẰNG CÔNG NGHỆ 27

Tóm tắt cơ s lý thuyết của quá trình xử lý sinh học 27

Cơ s của quá trình xử lý sinh học 27

Các yếu tố ảnh hư ng đến hoạt đ ng của vi sinh vật 29

Giới thiệu vi sinh vật trong xử lý nước thải 30

Vai trò của vi sinh vật trong xử lý nước thải 30

Vi sinh vật tham gia trong quá trình xử lý nước thải 31

Vi sinh tham gia quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí 31

Mô hình thí nghiệm 38

Vận hành 39

Các bước chuẩn bị 39

Các thiết bị và vật liệu nghiên cứu 40

Trình tự tiến hành 41

Thí nghiệm : xác định các thông số bùn 41

Thí nghiệm : Giai đoạn tăng tải trọng(chạy tĩnh) 43

Thí nghiệm : chạy mô hình 47

Tiến hành thí nghiệm 51

Ch n 4: ẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 52

Thí nghiệm : Xác định các thông số bùn 52

Thí nghiệm : Chạy giai đoạn thích nghi 52

Thí nghiệm : Giai đoạn chạy tăng tải trọng 54

Thí nghiệm : Chạy mô hình và xác định các thông số đ ng học 64

Ch n 5: ẾT U N - IẾN NGH 70

Kết luận 75

Kiến nghị 76

Tài liệu tham khảo 77

Ph L c

D NH M C H NH

Hình : Dược phẩm lưu hành trên thị trường 3

Hình : Mô hình bể bùn sinh học erotank 8

Hình : Hệ thống xử lý nước thải công ty dược phẩm TW 9

Hình : Hệ thống xử lý nước thải công ty dược Hậu Giang 9

Hình : N i dung chính trong GMP 14

Hình : Quy trình sản xuất thuốc viên 16

Hình : Quy trình sản xuất thuốc nước 18

Hình : Quy trình sản xuất thuốc kem và mỡ 19

Hình : Quy trình sản xuất thuốc tiêm 20

Hình : Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy OPV Việt Nam 24

Hình : Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải công ty dược TW 25

Hình : Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải dược Hậu Giang 25

Hình : Chu trình của dược phẩm trong môi trường 26

Hình : Quan hệ giữa sự tăng trư ng sinh khối và sự khử cơ chất 27

Hình : Vi khuẩn Zoolea hình ngón tay 32

Hình : Các loại vi khuẩn Pseudomonas 32

Hình : Các loại vi khuẩn acillus 33

Hình : Nấm Geotrichum candidum 34

Hình : M t vài hình ảnh về nấm spergill và Sacharomycess 34

Hình : Sợi tảo lam 34

Hình : Trùng biến hình rcella megastoma và rcelle 35

Hình 3.9: Euglypha 35

Hình : Escherichia coli 35

Hình : M t vài hình ảnh về Vorticella convallaria 36

Hình : Paramecium 36

Hình : Chilodomella uncinata 37

Hình : Lecane Sp 37

Hình : Euchlanis 37

Hình : Mô hình bùn hoạt tính làm trong phòng thí nghiệm 39

Hình : ùn hoạt tính dùng trong phòng thí nghiệm 39

Hình : Hóa chất làm thí nghiệm tại phòng thí nghiệm 40

Hình : D ng c thủy tinh làm thí nghiệm 40

Hình : M t số máy móc dùng trong quá trình làm thí nghiệm 41

Hình : Mô hình bùn hoạt tính 41

D NH M C NG I U

ảng : Các thông số và phương pháp phân tích 12 ảng : Các nguồn thải trong nhà máy và tính chất ô nhi m điển hình 22 ảng : M t số vi khuẩn trong bùn hoạt tính và chức năng của chúng 33 ảng : nh hư ng của thời gian lưu nước h lên hiệu suất xử lý COD giai đoạn chạy tĩnh 55 ảng : nh hư ng của thời gian lưu nước h lên hiệu suất xử lý COD giai đoạn chạy tĩnh 56 ảng : nh hư ng của thời gian lưu nước h lên hiệu suất xử lý COD giai đoạn chạy tĩnh 58 ảng : nh hư ng của thời gian lưu nước h lên hiệu suất xử lý COD giai đoạn chạy tĩnh 59 ảng : nh hư ng của thời gian lưu nước h lên hiệu suất xử lý COD giai đoạn chạy tĩnh 61 ảng : iểu di n hiệu quả khử COD sắp xếp theo thời gian lưu nước các tải trọng trong giai đoạn chạy tĩnh 64 ảng : nh hư ng của thời gian lưu nước lên hiệu suất xử lý COD các tải trọng 68 ảng : Hiệu suất xử lý COD, MLSS các tải trọng của giai đoạn chạy đ ng các thời gian lưu nước khác nhau 69 ảng : nh hư ng của thời gian lưu nước lên hiệu suất xử lý COD cac tải trọng trong giai đoạn chạy đ ng 64

CHƯƠNG 1

M

1.M

1 1

N

, ,

, , ,

T

9,

– V

, ,

,

V

,

V N ,

, , N

, , ,

, ,

,

:

,

,

nhân ,

,

V

, ,

V N

H , ,

, , ,

,

,

, , H

,

H :

1 ứ

1 1 ứ

T

, ,

T E H L

U S ,

,

:

- : ,

- L :

,

- L : , , hidro

M

,

T L H ,

S , Q ,

ẹ

K O , H O

V

N

,

T TS L H , T P S, ,

ẵ M

,

H , a , , ,

1 ứ

T ,

, ,

, : T T N , N T

T V : “

F ”,V F

: f

: ỉ H , H

T N H ỳ T L - H M

: “ TW 3/ ”,

ng ty này T

T N T P , N

,

:

JY :

JY 2- ~ ~ ỡ ″ 4,8

JY 3-3~10 có 3~ ỡ ″ 7,

Ư đ ểm: -H : T ,

giây -L : T

,

ỉ

-H ỡ : H

ỡ , ,

-T : , ,

T

,

Tính ệ ủa công ệ

-Á ,

- é

M ,

-H

-

- ,

- : - /

V

V

, ,

, “

”

T T T T T T T ,

, L

UV/H2O2 , :

H ỉ O ,

H2O2 ỉ O

1 m ứ 1.3.1 ứ : N c

1 P m ứ :

P : T ,

1 a a ủa đ

1 1 a a

1 a

V , , ,

X

-TH NG H NT U

RA

H : -Aerotank

M ệ ử m :

H : H công ty TW 25

H 4: H G

H 1 :

T ,

1.7 P ứ

 N : , é

 N : , , , , ,

K

P :

PH , WW , Q VN :

P :

CHƯƠNG : TỔNG Q AN Ề NGÀNH SẢN X Ấ

DƯỢC PHẨM

2.1 (GMP) [2],[4]

GMP 9 : M , , N , , ,

V GMP-Asean

T GMP : :

T nhau,

é , ,

ỉ , GMP ,

2.1.1 N m a ủa GMP [2].[4]

M N

Q T

 H

V N , , , , , , , , , , , ,

2.3.1.2 N ệ

N , : , , ethane, ethyl acetate P

N

G ,

M , , G

M , , , , , ,



2.3.2.2 ệ

T :

 N

 N

RO

 N Q

X

2.3.3.3 Q đ a

Q viên con N ,

2 Q

X

9

S , ,

2.3.3.5 Q

Q ,

Hình 2.3:

K

N

H

X

K

H

ỡ

H

K

V , ,

I ,

X

2.3.3.7 Quy t m

Hình 2.5: m 2.4 Ô m m m [6]

2.4.2 C m

T

:

:

a R :

T , ,

N

é , N

b R , , :

DS

N

DS

DS BOD, COD, SS

c V : N

S

N

V

d N : N , , ,

g N : T S

h N : N T S

2.4.3 M đ ủa

1 S a đổ ủa ờ a

N , ,

S a đổ ừ

N ,

T :

 N  -

 N  - ,

 N , ,

,

2.5 ử m m m [6]

H , ,

N , ,

N  -

N

ỡ

T

T

Chlorin

T