Luận Văn Nghiên cứu xử lý nước thải các loại thuốc vitamin bằng phương pháp bùn hoạt tính hiếu khí

1.1 Cơ sở hình thành đề tài

Ngày nay, cùng tiến theo đà phát triển của nền kinh tế và sự gia tăng dân số, nhu cầu chăm sóc sức khoẻ của người dân cũng được đặt lên hàng đầu. Từ nhu cầu đó mà ngành dược phẩm nước ta đã có những bước phát triển vượt bậc làm đa dạng và phong phú hơn các dược phẩm sản xuất trong nước bên cạnh những sản phẩm nhập khẩu từ nước ngoài. Và ngành dược Việt Nam với số lượng khoảng hơn 100 nhà máy của Trung ương và địa phương đã đóng góp một vai trò lớn trong thị trường nội địa.
Theo định hướng của Nghị quyết Hội nghị lần thứ 2 của Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng Sản VIII là “đến năm 2020 đạt công nghệ trình độ tiên tiến trong khu vực ASEAN ở các ngành kinh tế trọng điểm”, ngày 09/09/1996 Bộ trưởng Bộ Y tế đã ký quyết định số 1516/BYT-QĐ chính thức áp dụng tại Việt Nam tiêu chuẩn THỰC HÀNH TỐT SẢN XUẤT THUỐC (GMP) của Hiệp hội các nước Đông Nam Á (ASEAN), đồng thời yêu cầu các cơ sở sản xuất thuốc có kế hoạch triển khai thực hiện.
Trong số các sản phẩm dược, thuốc vitamin C là một trong những sản phẩm chính thông dụng trên thị trường. Việc sản xuất bào chế vitamin này đã thải ra một lượng nước thải có những tính chất và thành phần đặc trưng gây nhiều tác hại xấu đến môi trường. Bởi khi hòa tan vào nước, các chất có nguồn gốc từ vitamin C sẽ kết hợp với nhau hình thành nên một lớp màng dẫn đến sự khó phân hủy, tồn lưu lâu dài trong môi trường và cơ thể sinh vật gây độc tích lũy, ảnh hưởng nguy hại đến cuộc sống.
Vì vậy việc xử lý ô nhiễm sinh ra trong quá trình sản xuất thuốc là một trong những yếu tố cần thiết để các cơ sở dược phẩm đạt GMP.
Đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất các loại thuốc Vitamin bằng phương pháp bùn hoạt tính hiếu khí” được thực hiện nhằm tìm ra những giải pháp kỹ thuật hợp lý xử lý nước thải sản xuất Vitamin, góp phần vào công tác bảo vệ môi trường trong giai đoạn hiện nay.

1.2 Mục tiêu của đề tài
Đi cùng với công tác bảo vệ môi trường và hướng tới thực hiện tiêu chuẩn thực hành tốt sản xuất trong lĩnh vực bào chế dược phẩm, đề tài được thực hiện với mục tiêu tìm ra phương pháp hiệu quả xử lý nước thải sản xuất Vitamin – một trong những loại thuốc bổ cần thiết cho nhu cầu hàng ngày của con người.
Đây chính là cơ sở nhằm xây dựng giải pháp kỹ thuật để giải quyết vấn đề môi trường nói chung cho các xí nghiệp dược phẩm ở Việt Nam hiện nay.

1.3 Nội dung nghiên cứu
 Tìm hiểu công nghệ bào chế dược phẩm ở Việt Nam.
 Đánh giá mức độ ô nhiễm và nguồn gây ô nhiễm trong sản xuất bào chế dược phẩm.
 Tiến hành phân tích các chỉ tiêu đầu vào của nước thải sản xuất Vitamin C (thí nghiệm với mẫu nhân tạo).
 Tiến hành chạy mô hình thí nghiệm và phân tích các chỉ tiêu đầu ra với các tải trọng khác nhau.
 Đưa ra kết quả để đánh giá khả năng xử lý nước thải sản xuất Vitamin C bằng công nghệ bùn hoạt tính hiếu khí.

1.4 Phương pháp nghiên cứu
 Xây dựng mô hình mô phỏng bể sinh học hiếu khí – Aerotank với kích thước nhỏ, quy mô phòng thí nghiệm.
 Vận hành mô hình mô phỏng để xử lý nước thải.
 Kiểm nghiệm các đặc tính ô nhiễm của nước thải trước và sau xử lý để đánh giá hiệu quả xử lý.
 Phương pháp phân tích: các thông số được phân tích theo phương pháp chuẩn (APHA, AWWA, TCVN 1995 và Standard Methods).

 Phương pháp xử lý số liệu:
ã Các số liệu được thể hiện trên các bảng biểu.
ã Số liệu được quản lý và xử lý bằng chương trình Microsoft Excel/Microsoft office 2000.
ã Văn bản soạn thảo được sử dụng trên chương trình Microsoft Word/Microsoft Office 2000

1.5 Phạm vi nghiên cứu
 Do hạn chế về thời gian nên đề tài chỉ được thực hiện cho nước thải sản xuất thuốc Vitamin C – một trong những loại thuốc bổ thông dụng trên thị trường hiện nay.
 Mô hình được sử dụng dưới dạng mô phỏng có kích thước nhỏ, áp dụng trong phòng thí nghiệm.
 Ứng dụng đối với bể sinh học hiếu khí – Aerotank.


MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Mục lục i
Danh mục các chữ viết tắt iv
Danh mục các bảng biểu v
Danh mục các hình vẽ, đồ thị vi

Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1 Cơ sở hình thành đề tài 1
1.2 Mục tiêu của đề tài 2
1.3 Nội dung nghiên cứu 2
1.4 Phương pháp nghiên cứu 2
1.5 Phạm vi nghiên cứu 4

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM TẠI VIỆT NAM
2.1 Tiêu chuẩn thực hành tốt sản xuất thuốc 5
2.1.1 Năm yếu tố quan trọng của GMP 6
2.1.2 Mười nội dung chính của GMP 6
2.1.3 Giao thoa giữa GMP, ISO, và TQM 6
2.2 Sơ lược về ngành dược Việt Nam 7
2.3 Quy trình sản xuất 8
2.3.1 Nguyên phụ liệu và sản phẩm 8
2.3.2 Cơ sở hạ tầng sản xuất 9
2.3.3 Một số quy trình sản xuất điển hình 9
2.4 Ô nhiễm nước thải trong các nhà máy sản xuất dược phẩm 16
2.4.1 Nhu cầu sử dụng nước 16
2.4.2 Các nguồn thải trong nhà máy 16
2.4.3 Một số đặc tính của nước thải 18
2.5 Tình hình xử lý nước thải tại một số nhà máy sản xuất dược phẩm trong nước 19

Chương 3: ĐẠI CƯƠNG VỀ VITAMIN
3.1 Mở đầu 23
3.2 Phân loại Vitamin 23
3.2.1 Vitamin tan trong dầu 24
3.2.2 Vitamin tan trong nước 30
3.3. Tác động của vitamin C đối với môi trường 44
3.4 Tình trạng thiếu vitamin 47
3.5 Chu trình xâm nhập của dược phẩm vào môi trường tự nhiên 48

Chương 4: NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT VITAMIN BẰNG CÔNG NGHỆ BÙN HOẠT TÍNH HIẾU KHÍ
4.1 Tóm tắt cơ sở lý thuyết của quá trình xử lý sinh học 50
4.1.1 Cơ sở của quá trình xử lý sinh học 50
4.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật 52
4.1.3 Các thông số hoạt động thường dùng trong
quá trình bùn hoạt tính 54
4.2 Nghiên cứu mô hình thí nghiệm xử lý nước thải sản xuất vitamin C
bằng công nghệ bùn hoạt tính hiếu khí 56
4.2.1 Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu 56
4.2.2 Mô hình nghiên cứu 56
4.2.3 Vận hành 57

Chương 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
5.1 Giai đoạn chạy đối chứng 59
5.1.1 Chế độ 1 59
5.1.2 Chế độ 2 62
5.1.3 Chế độ 3 66
5.1.4 Chế độ 4 69
5.1.5 So sánh 72
5.2 Giai đoạn vận hành trong bể sinh học 73
5.2.1 Kết quả thí nghiệm giai đoạn chạy thích nghi 73
5.2.2 Kết quả thí nghiệm khi vận hành với cùng một nồng độ 77
5.2.3 Kết quả thí nghiệm khi vận hành với các nồng độ khác nhau 82
5.2.4 Kết quả thí nghiệm khi thay bùn mới 85
5.2.5 Kết quả thí nghiệm khi vận hành với bùn mới ở nồng độ 750 mg/l 89

Chương 6: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
6.1 Kết luận 93
6.2 Kiến nghị 94
Phụ lục
Tài liệu tham khảo