生物制藥廠廢氣處理—制藥廢氣治理—制藥污染控制

→具體廢氣工況，需進(jìn)行有針對(duì)性的參數彙總，工藝評估和方案設計，具體請聯系我公司技術人員，進(jìn)行相應的交流和解答。

【發(fā)酵類制藥】

指通過(guò)發(fā)酵方法産生抗生素或其他的活性成(chéng)分,然後(hòu)經(jīng)過(guò)分離、純化、精制等工序生産出藥物的過(guò)程,按産品種(zhǒng)類分爲抗生素類、維生素類、氨基酸類和其他類。其中,抗生素類按照化學(xué)結構又分爲β—内酰胺類、氨基糖苷類、大環内酯類、四環素類、多肽類和其他。

【化學(xué)合成(chéng)類制藥】

采用一個化學(xué)反應或者一系列化學(xué)反應生産藥物活性成(chéng)分的過(guò)程。

【制劑類制藥】

指用藥物活性成(chéng)分和輔料通過(guò)混合、加工和配制,形成(chéng)各種(zhǒng)劑型藥物的過(guò)程。

【醫藥制造生産工藝及廢氣排放】

【醫藥制造生産工藝及産污環節】

【發(fā)酵類制藥】

發(fā)酵類制藥生産工藝流程一般爲:種(zhǒng)子培養、微生物發(fā)酵、發(fā)酵液預處理和固液分離、提煉純化、精制、幹燥、包裝等步驟。種(zhǒng)子培養階段通過(guò)搖瓶種(zhǒng)子培養、種(zhǒng)子罐培養及發(fā)酵罐培養連續的擴增培養,獲得足夠量健壯均一的種(zhǒng)子投入發(fā)酵生産。發(fā)酵液預處理的主要目的是將(jiāng)菌體與濾液分離開(kāi),便于後(hòu)續處理,通常采用過(guò)濾法處理。提取分從濾液中提取和菌體中提取兩(liǎng)種(zhǒng)不同工藝過(guò)程,産物提取的方法主要有萃取、沉澱、鹽析等。産品精制純化主要有結晶、噴霧幹燥、冷凍幹燥等幾種(zhǒng)方式。【廢氣處理】

典型的發(fā)酵類制藥生産工藝流程及排污節點如圖1所示。

【化學(xué)合成(chéng)類制藥】

化學(xué)合成(chéng)類制藥生産過(guò)程主要以化學(xué)原料爲起(qǐ)始反應物,化學(xué)合成(chéng)類制藥生産工藝主要包括反應和藥品純化兩(liǎng)個階段。反應階段包括合成(chéng)、藥物結構改造、脫保護基等過(guò)程。具體的化學(xué)反應類型包括酰化反應、裂解反應、硝基化反應、縮合反應和取代反應等。化學(xué)合成(chéng)類制藥的純化過(guò)程包括分離、提取、精制和成(chéng)型等。分離主要包括沉降、離心、過(guò)濾和膜分離技術;提取主要包括沉澱、吸附、萃取、超濾技術;精制包括離子交換、結晶、色譜分離和膜分離等技術;産品定型步驟主要包括濃縮、幹燥、無菌過(guò)濾和成(chéng)型等技術。【制藥廢氣處理】

化學(xué)合成(chéng)類制藥生産工藝流程及排污節點見圖2。

【制劑類制藥】

制劑類藥物生産工藝過(guò)程是通過(guò)混合、加工和配制,將(jiāng)具有生物活性的藥品制備成(chéng)成(chéng)品。根據制劑的形态可分爲固體制劑類、注射劑類及其他制劑類等三大類型。制劑類制藥生産工藝流程及排污節點如圖3所示。

【發(fā)酵類制藥大氣污染物排放】

發(fā)酵類藥物生産過(guò)程産生的廢氣主要包括發(fā)酵尾氣、含溶劑廢氣、含塵廢氣、酸堿廢氣及廢水處理裝置産生的惡臭氣體。發(fā)酵尾氣氣量大,主要成(chéng)分爲空氣和二氧化碳,同時(shí)含有少量培養基物質以及發(fā)酵後(hòu)期細菌開(kāi)始産生抗生素時(shí)菌絲的氣味,如直接排放,對(duì)廠區周邊大氣環境質量影響較大。有機溶劑廢氣主要産生于分離提取等生産工序。

【化學(xué)合成(chéng)類制藥大氣污染物排放】

化學(xué)合成(chéng)類制藥企業主要廢氣污染源包括四部分:蒸餾、蒸發(fā)濃縮工段産生的有機不凝氣,合成(chéng)反應、分離提取過(guò)程産生的有機溶劑廢氣;使用鹽酸、氨水調節pH值産生的酸堿廢氣；粉碎、幹燥排放的粉塵;污水處理廠産生的惡臭氣體。排放的大氣污染物主要有氯化氫、溶劑(丁酯,丁醇、二氯甲烷、異丙醇、丙酮、乙腈、乙醇等)、粉塵、NH3。

【制劑類制藥大氣污染物排放】

制劑類藥物生産過(guò)程産生的廢氣主要爲粉碎、過(guò)篩、制粒、幹燥、總混、分裝、填充等加工工序過(guò)程中産生的粉塵。

【制藥工業廢氣污染防治技術】

【有機溶劑回收系統污染預防技術】

目前我國(guó)制藥生産過(guò)程中藥物提取、精制大多采用溶劑萃取工藝,其中結晶、蒸餾等工段會(huì)産生大量含有有機溶劑的工藝廢氣,在此過(guò)程中如采取有效控制和回收措施,不但可減少生産過(guò)程中有機廢氣的産生和排放,而且可提高有機溶劑的循環利用率。

【減少無組織排放技術】

生産過(guò)程中應采用密閉設備、密閉式操作、密閉原料輸送管道(dào),産品、有機溶劑從生産設備到儲存區均爲密閉的管道(dào)輸送。具體措施有:溶劑回收工段選用密閉設備生産,減少無組織排放,降低有機溶劑的揮發(fā)量;泵的軸密封采用雙機械密封和非石棉填料密封;在關鍵部位安裝氣密密封的閥門;攪拌器采用油密封;原料儲存過(guò)程中,對(duì)于易揮發(fā)的原料,采用内浮頂儲罐。

【真空泵尾氣污染預防技術】

真空泵尾氣經(jīng)冷凝、炭纖維吸附回收溶劑後(hòu)排放,真空泵廢水送精餾塔回收有機溶劑。蒸餾塔頂不凝氣污染預防技術蒸餾塔頂不凝氣、儲罐呼吸閥排氣、生産過(guò)程中逸散的溶劑廢氣均收集、經(jīng)冷凝器回收溶劑後(hòu)排放,冷凝器宜選用三級冷凝器。

【有機溶劑脫水滲透汽化膜污染預防技術】

滲透汽化膜技術是一種(zhǒng)以有機混合物中組分蒸發(fā)壓差爲推動力,依靠各組分在膜中的溶解與擴散速率不同來實現混合物分離的過(guò)程,應用于有機溶劑的脫水,可減少能(néng)耗,提高溶劑回收率。适用于有機溶劑的脫水。

【制藥末端廢氣處理技術】

【制藥粉塵廢氣處理技術】

制藥企業含塵廢氣主要産生于幹燥、壓片、填充等生産工序,常用治理技術包括旋風式除塵、袋式除塵、水膜除塵等技術。

【旋風除塵處理技術】

旋風除塵技術是利用旋轉的含塵氣流所産生的離心力,將(jiāng)顆粒污染物從氣體中分離出來的技術。

該技術投資成(chéng)本低,可用于處理高溫、高壓、腐蝕性含塵氣體;除塵效率70~90%,可與其他技術聯合使用。

适用于粒徑>8μm的制藥粉塵治理。

【袋式除塵處理技術】

袋式除塵技術是利用纖維織物的過(guò)濾作用對(duì)含塵氣體進(jìn)行淨化。

該技術适用範圍廣,除塵效率>99%。收集的粉塵可作爲原料回收或固體廢物處置。

适用于粒徑>1μm的制藥粉塵治理。

【水膜除塵處理技術】

水膜除塵技術是指粉塵顆粒通過(guò)與水霧碰撞、凝聚成(chéng)大顆粒後(hòu)被(bèi)除掉,或通過(guò)慣性和離心力作用被(bèi)捕獲。

該技術投資、運行成(chéng)本低,能(néng)夠捕集易燃易爆物;除塵效率70~90%,可與其他技術聯合使用。

适用于粒徑> 5μm的制藥粉塵治理。

【制藥有機廢氣處理技術】

制藥企業的有機廢氣主要來自于合成(chéng)、提取和精制等生産工序的反應、萃取分離、溶劑、蒸餾回收以及輸送、存儲等過(guò)程。有機廢氣常見的處理工藝有兩(liǎng)類:一類是破壞性方法,如燃燒法等主要用于處理無回收價值或有一定毒性的氣體;另一類是非破壞性的,即吸收法、吸附法、冷凝法。新發(fā)展的處理技術包括生物法、脈沖電暈法、臭氧分解法、等離子體分解法等。【VOC有機廢氣處理】

【冷凝法處理技術】

冷凝法是利用物質在不同溫度下的飽和蒸汽壓不同,通過(guò)降低溫度或提高壓力,使蒸汽狀态的廢氣中揮發(fā)性有機成(chéng)份冷凝分離出來的技術。

該技術所需設備操作條件簡單,回收物質純度高,但廢氣處理效率不高,該技術常采用多級組合形式或作爲燃燒、吸附等淨化方法的前處理。

适用于高濃度、沸點大于38℃的有機廢氣的治理。

【吸附回收處理技術】

吸附法是指使用活性炭、碳纖維等合适的吸附劑對(duì)廢氣中有機成(chéng)份進(jìn)行物理吸附,使其從廢氣混合物中分離的方法。

該技術淨化效率>95%,具有結構簡單、性能(néng)穩定、維護管理容易、适用範圍廣等特點,但廢吸附劑如果處理不當,會(huì)造成(chéng)二次污染。

适用于濃度<8000mg/m3、濕度<50%的有機廢氣的治理。

【吸收法處理技術】

吸收法是指使用溶液、溶劑或清水吸收廢氣中的目标成(chéng)份,使其與廢氣分離的方法。

該技術适用範圍廣,對(duì)廢氣濃度限制較小,産生的廢溶劑、溶液、廢水需要進(jìn)一步回收或處理,避免造成(chéng)二次污染。

适用于較大風量、尤其是含有顆粒物的有機廢氣的治理。

【燃燒法處理技術】

燃燒法是指將(jiāng)廢氣中的有機物作爲燃料燒掉或將(jiāng)其在高溫下進(jìn)行氧化分解的方法。

該技術淨化效率高,可回收一部分熱量,但不能(néng)對(duì)有機廢氣進(jìn)行回收,而且需消耗一定的能(néng)源，燃燒後(hòu)的廢氣易形成(chéng)二次污染。

适用于中、高濃度且無回收價值或有一定毒性的有機廢氣的治理。

【催化燃燒法處理技術】

催化燃燒法是指在催化劑的作用下,使廢氣中有機成(chéng)份在溫度較低的條件下氧化成(chéng)CO2和H2O的方法。

該技術可以降低有機廢氣的起(qǐ)始燃燒溫度,但不能(néng)對(duì)廢氣中有機成(chéng)份進(jìn)行回收。

适用于各種(zhǒng)濃度、無回收價值的有機廢氣的治理。

【吸附+催化燃燒處理技術】

吸附+催化燃燒技術是結合吸附淨化,脫附再生并濃縮有機廢氣和催化燃燒的原理,即將(jiāng)有機廢氣通過(guò)活性炭吸附達到淨化空氣的目的,當活性炭吸附飽和後(hòu)再利用熱空氣脫附使活性炭得到再生,脫附出濃縮的有機物被(bèi)送往催化燃燒床進(jìn)行燃燒,有機物被(bèi)氧化成(chéng)CO2和H2O。

該技術對(duì)大風量,低濃度有機廢氣淨化效率高,燃燒産生的熱量可回收利用,但不能(néng)對(duì)廢氣中有機成(chéng)份進(jìn)行回收。

适用于低濃度、無回收價值的有機廢氣的治理。

【發(fā)酵尾氣處理技術】

發(fā)酵制藥過(guò)程中會(huì)産生發(fā)酵尾氣,主要含CO2、水蒸汽和部分發(fā)酵代謝産物。目前,國(guó)内企業針對(duì)發(fā)酵尾氣的處理方法不多,尾氣一般直接排空,生産方式比較粗放。有些企業采用NaClO和水噴淋兩(liǎng)級吸收法,取得了一定的治理效果。

【兩(liǎng)級噴淋吸收法處理技術】

兩(liǎng)級吸處理技術采用NaClO和水作爲吸收劑對(duì)發(fā)酵尾氣進(jìn)行兩(liǎng)級噴淋吸收治理。

該技術對(duì)發(fā)酵尾氣濃度限制較小;産生的廢吸收液可能(néng)造成(chéng)二次污染,需要進(jìn)一步處理。

适用于發(fā)酵尾氣的治理。

【酸堿廢氣處理技術】

在制藥生産過(guò)程中,調節pH值和其他使用鹽酸、氨水的工序,會(huì)有氯化氫和氨的部分揮發(fā),産生酸堿廢氣。

【吸附法處理技術】

吸附法是指使用适當的吸附劑對(duì)酸堿廢氣進(jìn)行物理吸附,使其從廢氣混合物中分離的方法。

該技術淨化效率>95%,但廢吸附劑處理不當,會(huì)造成(chéng)二次污染。

适用于中、高濃度酸堿廢氣的治理。

【酸堿吸收法處理技術】

酸堿吸收法是指使用酸性或堿性吸收液吸收廢氣中的堿性或酸性成(chéng)份,使其與廢氣分離的方法。

該技術适用範圍廣,對(duì)廢氣濃度限制較小;但産生的廢吸收可能(néng)造成(chéng)二次污染,需要進(jìn)一步處理。

适用于較大氣量酸堿廢氣的治理。

【冷凝法處理技術】

原理同前,适用于高濃度HCl廢氣的治理。

【降膜法處理技術】

降膜法是指以水爲吸收劑,用降膜式吸收器吸收HCl廢氣。

該技術吸收效率高、吸收強度高、操作穩定、控制方便。

适用于高濃度HCl廢氣的治理。

【惡臭氣體處理技術】

制藥企業惡臭氣體主要産生于生産環節和污水處理系統,産生的惡臭氣體以硫化氫、甲硫醇和氨等爲主要成(chéng)份。常用的惡臭氣體處理技術包括吸收法、吸附法、生物法和土壤法。

【吸收法處理技術】

原理同前,該技術适用于大風量、以水溶性惡臭成(chéng)份爲主的惡臭氣體的治理。

【吸附法處理技術】

原理同前,該技術适用于多組分惡臭氣體的治理。

【生物法處理技術】

生物法是指利用生物的代謝活動,使惡臭物質氧化降解爲無臭物質。惡臭污染物與水接觸,溶于水中轉化爲液相中的分子或離子。溶液中的惡臭成(chéng)份被(bèi)微生物吸附、吸收,惡臭成(chéng)分從水中轉移至微生物體内。進(jìn)入微生物細胞中的有機物在各種(zhǒng)細胞内酶的催化作用下,被(bèi)微生物氧化分解,最終轉化爲H2O和CO2等穩定的無機物。

該技術運行管理簡單,處理成(chéng)本低,無二次污染,但效果不夠徹底、穩定。

适用于成(chéng)份以水溶性爲主、易生物降解的惡臭氣體的治理。

【土壤法處理技術】

土壤法是指利用土壤中生存的微生物,在臭氣通過(guò)土壤時(shí)將(jiāng)其成(chéng)分吸附并降解的技術。該技術管理簡單,運行費用低,無二次污染,但易受自然條件的限制。

适用于成(chéng)份易降解的惡臭氣體的治理。

【沼氣淨化技術】

廢水厭氧處理會(huì)産生大量沼氣。沼氣中含有H2S，含量最高可達2%左右,如果直接用做燃料,會(huì)對(duì)環境造成(chéng)污染,且將(jiāng)對(duì)輸氣管道(dào)、貯氣櫃和用氣設備造成(chéng)嚴重腐蝕,因此,沼氣在貯存和利用之前必須經(jīng)過(guò)脫硫處理。沼氣脫硫後(hòu)可綜合利用于沼氣鍋爐供熱或沼氣發(fā)電。

【幹法脫硫處理技術】

通過(guò)含有氧化鐵的填料層,其中硫化氫與氧化鐵反應生成(chéng)硫化鐵的一種(zhǒng)脫除硫化氫的方法。

該技術脫硫效率高,工藝過(guò)程簡單,能(néng)耗低,但需要及時(shí)更換填料以确保效果。

适用于氣量較小、硫化氫濃度<5g/m3的沼氣淨化。

【濕法脫硫處理技術】

濕法脫硫是以堿性溶液爲吸收劑,加入載氧體催化劑,在脫硫塔内與沼氣逆流接觸吸收并氧化其中的硫化氫,産生單質硫,而後(hòu)在再生設備中利用空氣中的氧將(jiāng)被(bèi)還(hái)原的催化劑氧化,恢複催化活性,循環利用。

該技術運行費用低,脫硫效率高,但操作管理要求較高,産生的廢吸收液可能(néng)造成(chéng)二次污染。

适用于高濃度含硫沼氣的淨化。

【醫藥制造有機廢氣排放控制可行技術】

【活性碳吸附回收處理技術】

采用活性炭等強吸附性材料作爲吸附劑,對(duì)有機廢氣進(jìn)行吸附處理,廢氣濃度過(guò)高時(shí)可選擇多級組合吸附技術。

适用于濃度<8000mg/m3,濕度<50%的有機廢氣治理。吸附層厚度,一般在50~600mm之間,氣體流速0.6~1m/s;壓力損失、過(guò)濾面(miàn)積根據風量大小确定,以處理風量10000m3/h計算,壓力損失550~600Pa,過(guò)濾面(miàn)積5~6m2污染物削減率>95%,排放濃度符合《大氣污染綜合排放标準》二級标準。

【活性碳纖維吸附回收處理技術】

采用活性碳纖維作爲吸附劑,對(duì)有機廢氣進(jìn)行吸附、解吸。

适用于濃度<8000mg/m3,濕度<50%的有機廢氣治理。活性炭纖維比表面(miàn)積最大可達2500m2/g,微孔的體積占總孔體積的90%以上;脫附溫度在120~150℃之間。對(duì)于連續排放廢氣可使用多個裝置循環進(jìn)行吸附、解吸。

污染物消減率>98%,排放濃度符合《大氣污染綜合排放标準》二級标準。

【吸附+催化燃燒處理技術】

采用活性炭、碳纖維等材料作爲吸附劑,對(duì)有機廢氣吸附、脫附濃縮後(hòu),采用催化燃燒法對(duì)有機廢氣進(jìn)行淨化處理。

适用于濃度<2000mg/m3,濕度<50%的有機廢氣治理。吸附溫度30~50℃,脫附溫度100~120℃,吸附、脫附運轉周期20~30h,催化燃燒溫度在200~400℃之間,壓力總損失1500~2000Pa。燃燒産生的熱量經(jīng)換熱器換熱後(hòu)可用于脫附工段。

污染物削減率≥96%。排放濃度符合《大氣污染綜合排放标準》二級标準。

【三級冷凝回收處理技術】

适用于高濃度有機廢氣的治理。一般一級冷凝器溫度控制在10~15℃,用于去除廢氣中的水蒸氣,去除效率>80%。二級、三級冷凝器溫度根據有機廢氣成(chéng)份的物理性質确定,二級冷凝處理效率>95%,三級冷凝處理效率>90%,總去除率>98%。

【發(fā)酵尾氣排放控制可行技術】

采用次氯酸鈉和水兩(liǎng)級噴淋吸收處理技術。次氯酸鈉噴淋液pH值控制在7.5~9.0之間。處理效率75~90%。

【酸堿廢氣排放控制可行技術】

采用酸堿噴淋吸收處理技術。

采用NaOH等堿性吸收液處理酸性廢氣,pH值控制在8~10之間;采用H2SO4等酸性吸收液處理堿性廢氣,pH值控制在3~5之間。處理效率>90%。

【惡臭排放控制可行技術】

【吸附處理技術】

采用顆粒活性炭、活性炭纖維等強吸附性材料作爲吸附劑,對(duì)惡臭氣體進(jìn)行吸附處理,

适用于濃度<8000mg/m3的惡臭廢氣的治理。吸附層厚度,一般在50~600mm之間,氣體流速0.6~1m/s;壓力損失、過(guò)濾面(miàn)積根據風量大小确定。處理效率>95%。

【酸堿吸收+生物淨化處理技術】

使用NaOH、NaCO3或NaClO作爲吸收液對(duì)惡臭氣體進(jìn)行預處理後(hòu)再利用生物填料塔進(jìn)行處理。

酸性吸收液pH值控制在3~5之間,堿性吸收液pH值控制在8~10之間。廢氣在生物填料層停留時(shí)間30s~2min,可通過(guò)延長(cháng)停留時(shí)間增加污染物的去除率。生物填料采用抗生物降解、耐酸堿的高效生物滴濾填料。生物填料層進(jìn)口增濕不小于95%,在生物濾池中填料與生物固體的水份含量一般高于40%。處理效率>99%。

【生物法處理技術】

采用生物滴濾形式對(duì)惡臭氣體進(jìn)行處理。

廢氣在填料層停留時(shí)間大于40s,生物填料采用抗生物降解、耐酸堿的高效生物滴濾填料,使用壽命10年以上,填料空隙率90%,比表面(miàn)積380m2/m3,工作壓降<250Pa/m。藥劑使用少量的N、P無機鹽。處理效率>95%。

【沼氣脫硫排放控制可行技術】

【幹法脫硫處理技術】

采用裝填Fe2O3等固體脫硫劑的脫硫塔進(jìn)行沼氣脫硫,爲提高淨化效果,可采用2級脫硫塔串聯脫硫。脫硫塔高、徑比爲2~3。接觸時(shí)間在50~300s,脫硫劑床層的阻力爲1226~2452Pa/m。

處理效率>99%,H2S排放濃度<20mg/m3。

【濕法脫硫處理技術】

采用NaOH或NaCO3作爲吸收液,脫硫塔内與沼氣逆流接觸吸收氣體中的H2S。吸收液pH值控制在8~10之間。處理效率>95%。

對(duì)于高濃度含硫沼氣可采用濕法+幹法聯合處理技術,處理效率>99.5%

【污染防治技術注意事(shì)項】

(1)厭氧生化池、集泥池、濃縮池、污泥脫水機房和污泥堆放間等産生惡臭的設施位于環境敏感區域或附近有環境敏感點時(shí),應采取微負壓設計。

(2)沼氣利用時(shí)制定安全管理制度。在消化池、儲氣櫃、脫硫間周邊劃定重點防火區,并配備消防安全設施;非工作人員未經(jīng)許可不得進(jìn)入厭氧消化管理區内;在可能(néng)的洩漏點設置甲烷濃度超标及氧虧報警裝置。