Treatability of pharmaceutical process effluents by advanced oxidation

Abstract

ÖZET Antibiotik üretim proses çıkış sulan, kompleks karışımlı kimyasallar içermektedir. Bu sular biyolojik olarak arıtılabilmelerine rağmen, çoğu kalıcı olan organik maddelerin bu yolla giderilmesi mümkün olamamaktadır. Bu nedenle, son yıllarda bu atıksuların ileri oksidasyon teknolojileri ile arıtılması büyük önem kazanmıştır. İleri oksidasyon prosesleri (İOP), kirli sulardaki organik birleşiklerin parçalanmasını sağlayan güçlü ve kısa ömürlü hidroksil radikallerini («OH) oluşturur. Bu çalışmanın amacı, farklı ileri oksidasyon proseslerinin antibiotik üretim atıksularının ön ya da nihai arıtımı üzerindeki etkisininin incelenmesidir. Böylece, bu atıksuların doğal sulara direkt deşarjı ve/veya biyolojik arıtıma uygun hale gelişimi belirlenmiştir. Bu çalışma, i) UV/H202, ii) UV/(Fe(II)-H202), in) Fe(n)-H202 ile katalize edilen 300 kHz'lik ultrasonik yöntemlerinin uygulanmasını ve performans değerlendirmesini içermektedir. UV/(Fe(II)-H202) kombinasyonunun antibiotik üretim proses çıkış sularının arıtılmasında en etkili metot olduğu bulunmuştur.

IV ABSTRACT Antibiotic manufacture process effluents contain a complex and diverse mixture of chemicals. These effluents can be biologically treated, however such treatment will not remove all organics, many of which are recalcitrant. Therefore, the treatment of these effluents by advanced oxidation techniques has received considerable importance in recent years. Advanced Oxidation Processes (AOPs) involve the generation of powerful and short lived hydroxyl radicals (.OH) that render destruction of organic compounds in contaminated wastewater. The purpose of this study was to investigate the effect of different AOPs on the ultimate or pretreatment of antibiotic manufacturing wastewaters. Thus, their direct discharge into natural waters and/or improvement of their biodegradability for the treatment by biological systems was determined. The method of the study involved the application and performance evaluation of i) Ultraviolet irradiation (UV) at 253.7 nm catalyzed by hydrogen peroxide (H2O2) ii) UV catalyzed by Fenton's Reagent (Fe(n)-H202) and iii) ultrasonic irradiation at 300 kHz catalyzed by Fe(II)-H202. It was found that ultraviolet irradiation catalyzed by Fenton's Reagent is the most effective method for the treatment of the antibiotic manufacturing effluents.