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制藥工業(yè)廢氣處理解決方案
→具體廢氣工況，需進(jìn)行有針對性的參數(shù)匯總，工藝評估和方案設(shè)計，具體請聯(lián)系我公司技術(shù)人員，進(jìn)行相應(yīng)的交流和解答。
【發(fā)酵類制藥】
指通過發(fā)酵方法產(chǎn)生抗生素或其他的活性成分,然后經(jīng)過分離、純化、精制等工序生產(chǎn)出藥物的過程,按產(chǎn)品種類分為抗生素類、維生素類、氨基酸類和其他類。其中,抗生素類按照化學(xué)結(jié)構(gòu)又分為β—內(nèi)酰胺類、氨基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類、四環(huán)素類、多肽類和其他。
【化學(xué)合成類制藥】
采用一個化學(xué)反應(yīng)或者一系列化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)藥物活性成分的過程。
【制劑類制藥】
指用藥物活性成分和輔料通過混合、加工和配制,形成各種劑型藥物的過程。
【醫(yī)藥制造生產(chǎn)工藝及廢氣排放】
【醫(yī)藥制造生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污環(huán)節(jié)】
【發(fā)酵類制藥】
發(fā)酵類制藥生產(chǎn)工藝流程一般為:種子培養(yǎng)、微生物發(fā)酵、發(fā)酵液預(yù)處理和固液分離、提煉純化、精制、干燥、包裝等步驟。種子培養(yǎng)階段通過搖瓶種子培養(yǎng)、種子罐培養(yǎng)及發(fā)酵罐培養(yǎng)連續(xù)的擴(kuò)增培養(yǎng),獲得足夠量健壯均一的種子投入發(fā)酵生產(chǎn)。發(fā)酵液預(yù)處理的主要目的是將菌體與濾液分離開,便于后續(xù)處理,通常采用過濾法處理。提取分從濾液中提取和菌體中提取兩種不同工藝過程,產(chǎn)物提取的方法主要有萃取、沉淀、鹽析等。產(chǎn)品精制純化主要有結(jié)晶、噴霧干燥、冷凍干燥等幾種方式。【廢氣處理】
典型的發(fā)酵類制藥生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點如圖1所示。
【化學(xué)合成類制藥】
化學(xué)合成類制藥生產(chǎn)過程主要以化學(xué)原料為起始反應(yīng)物,化學(xué)合成類制藥生產(chǎn)工藝主要包括反應(yīng)和藥品純化兩個階段。反應(yīng)階段包括合成、藥物結(jié)構(gòu)改造、脫保護(hù)基等過程。具體的化學(xué)反應(yīng)類型包括?；磻?yīng)、裂解反應(yīng)、硝基化反應(yīng)、縮合反應(yīng)和取代反應(yīng)等?；瘜W(xué)合成類制藥的純化過程包括分離、提取、精制和成型等。分離主要包括沉降、離心、過濾和膜分離技術(shù);提取主要包括沉淀、吸附、萃取、超濾技術(shù);精制包括離子交換、結(jié)晶、色譜分離和膜分離等技術(shù);產(chǎn)品定型步驟主要包括濃縮、干燥、無菌過濾和成型等技術(shù)。【制藥廢氣處理】
化學(xué)合成類制藥生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點見圖2。
【制劑類制藥】
制劑類藥物生產(chǎn)工藝過程是通過混合、加工和配制,將具有生物活性的藥品制備成成品。根據(jù)制劑的形態(tài)可分為固體制劑類、注射劑類及其他制劑類等三大類型。制劑類制藥生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點如圖3所示。
【發(fā)酵類制藥大氣污染物排放】
發(fā)酵類藥物生產(chǎn)過程產(chǎn)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產(chǎn)生的惡臭氣體。發(fā)酵尾氣氣量大,主要成分為空氣和二氧化碳,同時含有少量培養(yǎng)基物質(zhì)以及發(fā)酵后期細(xì)菌開始產(chǎn)生抗生素時菌絲的氣味,如直接排放,對廠區(qū)周邊大氣環(huán)境質(zhì)量影響較大。有機溶劑廢氣主要產(chǎn)生于分離提取等生產(chǎn)工序。
【化學(xué)合成類制藥大氣污染物排放】
化學(xué)合成類制藥企業(yè)主要廢氣污染源包括四部分:蒸餾、蒸發(fā)濃縮工段產(chǎn)生的有機不凝氣,合成反應(yīng)、分離提取過程產(chǎn)生的有機溶劑廢氣;使用鹽酸、氨水調(diào)節(jié)pH值產(chǎn)生的酸堿廢氣；粉碎、干燥排放的粉塵;污水處理廠產(chǎn)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】
制劑類藥物生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣主要為粉碎、過篩、制粒、干燥、總混、分裝、填充等加工工序過程中產(chǎn)生的粉塵。
【制藥工業(yè)廢氣污染防治技術(shù)】
【有機溶劑回收系統(tǒng)污染預(yù)防技術(shù)】
目前我國制藥生產(chǎn)過程中藥物提取、精制大多采用溶劑萃取工藝,其中結(jié)晶、蒸餾等工段會產(chǎn)生大量含有有機溶劑的工藝廢氣,在此過程中如采取有效控制和回收措施,不但可減少生產(chǎn)過程中有機廢氣的產(chǎn)生和排放,而且可提高有機溶劑的循環(huán)利用率。
【減少無組織排放技術(shù)】
生產(chǎn)過程中應(yīng)采用密閉設(shè)備、密閉式操作、密閉原料輸送管道,產(chǎn)品、有機溶劑從生產(chǎn)設(shè)備到儲存區(qū)均為密閉的管道輸送。具體措施有:溶劑回收工段選用密閉設(shè)備生產(chǎn),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(guān)鍵部位安裝氣密密封的閥門;攪拌器采用油密封;原料儲存過程中,對于易揮發(fā)的原料,采用內(nèi)浮頂儲罐。
【真空泵尾氣污染預(yù)防技術(shù)】
真空泵尾氣經(jīng)冷凝、炭纖維吸附回收溶劑后排放,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(yù)防技術(shù)蒸餾塔頂不凝氣、儲罐呼吸閥排氣、生產(chǎn)過程中逸散的溶劑廢氣均收集、經(jīng)冷凝器回收溶劑后排放,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(yù)防技術(shù)】
滲透汽化膜技術(shù)是一種以有機混合物中組分蒸發(fā)壓差為推動力,依靠各組分在膜中的溶解與擴(kuò)散速率不同來實現(xiàn)混合物分離的過程,應(yīng)用于有機溶劑的脫水,可減少能耗,提高溶劑回收率。適用于有機溶劑的脫水。
【制藥末端廢氣處理技術(shù)】
【制藥粉塵廢氣處理技術(shù)】
制藥企業(yè)含塵廢氣主要產(chǎn)生于干燥、壓片、填充等生產(chǎn)工序,常用治理技術(shù)包括旋風(fēng)式除塵、袋式除塵、水膜除塵等技術(shù)。
【旋風(fēng)除塵處理技術(shù)】
旋風(fēng)除塵技術(shù)是利用旋轉(zhuǎn)的含塵氣流所產(chǎn)生的離心力,將顆粒污染物從氣體中分離出來的技術(shù)。
該技術(shù)投資成本低,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(shù)聯(lián)合使用。
適用于粒徑>8μm的制藥粉塵治理。
【袋式除塵處理技術(shù)】
袋式除塵技術(shù)是利用纖維織物的過濾作用對含塵氣體進(jìn)行凈化。
該技術(shù)適用范圍廣,除塵效率> 99%。收集的粉塵可作為原料回收或固體廢物處置。
適用于粒徑>1μm的制藥粉塵治理。
【水膜除塵處理技術(shù)】
水膜除塵技術(shù)是指粉塵顆粒通過與水霧碰撞、凝聚成大顆粒后被除掉,或通過慣性和離心力作用被捕獲。
該技術(shù)投資、運行成本低,能夠捕集易燃易爆物;除塵效率70~90%,可與其他技術(shù)聯(lián)合使用。
適用于粒徑> 5μm的制藥粉塵治理。
【制藥有機廢氣處理技術(shù)】
制藥企業(yè)的有機廢氣主要來自于合成、提取和精制等生產(chǎn)工序的反應(yīng)、萃取分離、溶劑、蒸餾回收以及輸送、存儲等過程。有機廢氣常見的處理工藝有兩類: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(shù)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(shù)】
冷凝法是利用物質(zhì)在不同溫度下的飽和蒸汽壓不同,通過降低溫度或提高壓力,使蒸汽狀態(tài)的廢氣中揮發(fā)性有機成份冷凝分離出來的技術(shù)。
該技術(shù)所需設(shè)備操作條件簡單,回收物質(zhì)純度高,但廢氣處理效率不高,該技術(shù)常采用多級組合形式或作為燃燒、吸附等凈化方法的前處理。
適用于高濃度、沸點大于38℃的有機廢氣的治理。
【吸附回收處理技術(shù)】
吸附法是指使用活性炭、碳纖維等合適的吸附劑對廢氣中有機成份進(jìn)行物理吸附,使其從廢氣混合物中分離的方法。
該技術(shù)凈化效率>95%,具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、維護(hù)管理容易、適用范圍廣等特點,但廢吸附劑如果處理不當(dāng),會造成二次污染。
適用于濃度<8000mg/m3、濕度<50%的有機廢氣的治理。
【吸收法處理技術(shù)】
吸收法是指使用溶液、溶劑或清水吸收廢氣中的目標(biāo)成份,使其與廢氣分離的方法。
該技術(shù)適用范圍廣,對廢氣濃度限制較小,產(chǎn)生的廢溶劑、溶液、廢水需要進(jìn)一步回收或處理,避免造成二次污染。
適用于較大風(fēng)量、尤其是含有顆粒物的有機廢氣的治理。
【燃燒法處理技術(shù)】
燃燒法是指將廢氣中的有機物作為燃料燒掉或?qū)⑵湓诟邷叵逻M(jìn)行氧化分解的方法。
該技術(shù)凈化效率高,可回收一部分熱量,但不能對有機廢氣進(jìn)行回收,而且需消耗一定的能源，燃燒后的廢氣易形成二次污染。
適用于中、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(shù)】
催化燃燒法是指在催化劑的作用下,使廢氣中有機成份在溫度較低的條件下氧化成CO2和H2O的方法。
該技術(shù)可以降低有機廢氣的起始燃燒溫度,但不能對廢氣中有機成份進(jìn)行回收。
適用于各種濃度、無回收價值的有機廢氣的治理。
【吸附+催化燃燒處理技術(shù)】
吸附+催化燃燒技術(shù)是結(jié)合吸附凈化,脫附再生并濃縮有機廢氣和催化燃燒的原理,即將有機廢氣通過活性炭吸附達(dá)到凈化空氣的目的,當(dāng)活性炭吸附飽和后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送往催化燃燒床進(jìn)行燃燒,有機物被氧化成CO2和H2O。
該技術(shù)對大風(fēng)量,低濃度有機廢氣凈化效率高,燃燒產(chǎn)生的熱量可回收利用,但不能對廢氣中有機成份進(jìn)行回收。
適用于低濃度、無回收價值的有機廢氣的治理。
【發(fā)酵尾氣處理技術(shù)】
發(fā)酵制藥過程中會產(chǎn)生發(fā)酵尾氣,主要含CO2、水蒸汽和部分發(fā)酵代謝產(chǎn)物。目前,國內(nèi)企業(yè)針對發(fā)酵尾氣的處理方法不多,尾氣一般直接排空,生產(chǎn)方式比較粗放。有些企業(yè)采用NaClO和水噴淋兩級吸收法,取得了一定的治理效果。
【兩級噴淋吸收法處理技術(shù)】
兩級吸處理技術(shù)采用NaClO和水作為吸收劑對發(fā)酵尾氣進(jìn)行兩級噴淋吸收治理。
該技術(shù)對發(fā)酵尾氣濃度限制較小;產(chǎn)生的廢吸收液可能造成二次污染,需要進(jìn)一步處理。
適用于發(fā)酵尾氣的治理。
【酸堿廢氣處理技術(shù)】
在制藥生產(chǎn)過程中,調(diào)節(jié)pH值和其他使用鹽酸、氨水的工序,會有氯化氫和氨的部分揮發(fā),產(chǎn)生酸堿廢氣。
【吸附法處理技術(shù)】
吸附法是指使用適當(dāng)?shù)奈絼λ釅A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(shù)凈化效率>95%,但廢吸附劑處理不當(dāng),會造成二次污染。
適用于中、高濃度酸堿廢氣的治理。
【酸堿吸收法處理技術(shù)】
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份,使其與廢氣分離的方法。
該技術(shù)適用范圍廣,對廢氣濃度限制較小;但產(chǎn)生的廢吸收可能造成二次污染,需要進(jìn)一步處理。
適用于較大氣量酸堿廢氣的治理。
【冷凝法處理技術(shù)】
原理同前,適用于高濃度HCl廢氣的治理。
【降膜法處理技術(shù)】
降膜法是指以水為吸收劑,用降膜式吸收器吸收HCl 廢氣。
該技術(shù)吸收效率高、吸收強度高、操作穩(wěn)定、控制方便。
適用于高濃度HCl廢氣的治理。
【惡臭氣體處理技術(shù)】
制藥企業(yè)惡臭氣體主要產(chǎn)生于生產(chǎn)環(huán)節(jié)和污水處理系統(tǒng),產(chǎn)生的惡臭氣體以硫化氫、甲硫醇和氨等為主要成份。常用的惡臭氣體處理技術(shù)包括吸收法、吸附法、生物法和土壤法。
【吸收法處理技術(shù)】
原理同前,該技術(shù)適用于大風(fēng)量、以水溶性惡臭成份為主的惡臭氣體的治理。
【吸附法處理技術(shù)】
原理同前,該技術(shù)適用于多組分惡臭氣體的治理。
【生物法處理技術(shù)】
生物法是指利用生物的代謝活動,使惡臭物質(zhì)氧化降解為無臭物質(zhì)。惡臭污染物與水接觸,溶于水中轉(zhuǎn)化為液相中的分子或離子。溶液中的惡臭成份被微生物吸附、吸收,惡臭成分從水中轉(zhuǎn)移至微生物體內(nèi)。進(jìn)入微生物細(xì)胞中的有機物在各種細(xì)胞內(nèi)酶的催化作用下,被微生物氧化分解,最終轉(zhuǎn)化為H2O和CO2等穩(wěn)定的無機物。
該技術(shù)運行管理簡單,處理成本低,無二次污染,但效果不夠徹底、穩(wěn)定。
適用于成份以水溶性為主、易生物降解的惡臭氣體的治理。
【土壤法處理技術(shù)】
土壤法是指利用土壤中生存的微生物,在臭氣通過土壤時將其成分吸附并降解的技術(shù)。該技術(shù)管理簡單,運行費用低,無二次污染,但易受自然條件的限制。
適用于成份易降解的惡臭氣體的治理。
【沼氣凈化技術(shù)】
廢水厭氧處理會產(chǎn)生大量沼氣。沼氣中含有H2S，含量最高可達(dá)2%左右,如果直接用做燃料,會對環(huán)境造成污染,且將對輸氣管道、貯氣柜和用氣設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕,因此,沼氣在貯存和利用之前必須經(jīng)過脫硫處理。沼氣脫硫后可綜合利用于沼氣鍋爐供熱或沼氣發(fā)電。
【干法脫硫處理技術(shù)】
通過含有氧化鐵的填料層,其中硫化氫與氧化鐵反應(yīng)生成硫化鐵的一種脫除硫化氫的方法。
該技術(shù)脫硫效率高,工藝過程簡單,能耗低,但需要及時更換填料以確保效果。
適用于氣量較小、硫化氫濃度<5g/m3的沼氣凈化。
【濕法脫硫處理技術(shù)】
濕法脫硫是以堿性溶液為吸收劑,加入載氧體催化劑,在脫硫塔內(nèi)與沼氣逆流接觸吸收并氧化其中的硫化氫,產(chǎn)生單質(zhì)硫,而后在再生設(shè)備中利用空氣中的氧將被還原的催化劑氧化,恢復(fù)催化活性,循環(huán)利用。
該技術(shù)運行費用低,脫硫效率高,但操作管理要求較高,產(chǎn)生的廢吸收液可能造成二次污染。
適用于高濃度含硫沼氣的凈化。
【醫(yī)藥制造有機廢氣排放控制可行技術(shù)】
【活性碳吸附回收處理技術(shù)】
采用活性炭等強吸附性材料作為吸附劑,對有機廢氣進(jìn)行吸附處理,廢氣濃度過高時可選擇多級組合吸附技術(shù)。
適用于濃度<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、過濾面積根據(jù)風(fēng)量大小確定,以處理風(fēng)量10000m3/h計算,壓力損失550~600Pa,過濾面積5~6m2污染物削減率>95%,排放濃度符合《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)。
【活性碳纖維吸附回收處理技術(shù)】
采用活性碳纖維作為吸附劑,對有機廢氣進(jìn)行吸附、解吸。
適用于濃度<8000mg/m3,濕度<50%的有機廢氣治理?；钚蕴坷w維比表面積最大可達(dá)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。對于連續(xù)排放廢氣可使用多個裝置循環(huán)進(jìn)行吸附、解吸。
污染物消減率>98%,排放濃度符合《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)。
【吸附+催化燃燒處理技術(shù)】
采用活性炭、碳纖維等材料作為吸附劑,對有機廢氣吸附、脫附濃縮后,采用催化燃燒法對有機廢氣進(jìn)行凈化處理。
適用于濃度<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(zhuǎn)周期20~30h,催化燃燒溫度在200~400℃之間,壓力總損失1500~2000Pa。燃燒產(chǎn)生的熱量經(jīng)換熱器換熱后可用于脫附工段。
污染物削減率≥96%。排放濃度符合《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)。
【三級冷凝回收處理技術(shù)】
適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(jù)有機廢氣成份的物理性質(zhì)確定,二級冷凝處理效率>95%,三級冷凝處理效率>90%,總?cè)コ?gt;98%。
【發(fā)酵尾氣排放控制可行技術(shù)】
采用次氯酸鈉和水兩級噴淋吸收處理技術(shù)。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(shù)】
采用酸堿噴淋吸收處理技術(shù)。
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(shù)】
【吸附處理技術(shù)】
采用顆?；钚蕴?、活性炭纖維等強吸附性材料作為吸附劑,對惡臭氣體進(jìn)行吸附處理,
適用于濃度<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、過濾面積根據(jù)風(fēng)量大小確定。處理效率>95%。
【酸堿吸收+生物凈化處理技術(shù)】
使用NaOH、NaCO3或NaClO作為吸收液對惡臭氣體進(jìn)行預(yù)處理后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間30s~2min,可通過延長停留時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(shù)】
采用生物滴濾形式對惡臭氣體進(jìn)行處理。
廢氣在填料層停留時間大于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(shù)】
【干法脫硫處理技術(shù)】
采用裝填Fe2O3等固體脫硫劑的脫硫塔進(jìn)行沼氣脫硫,為提高凈化效果,可采用2級脫硫塔串聯(lián)脫硫。脫硫塔高、徑比為2~3。接觸時間在50~300s,脫硫劑床層的阻力為1226~2452Pa/m。
處理效率>99%,H2S排放濃度<20mg/m3。
【濕法脫硫處理技術(shù)】
采用NaOH或NaCO3作為吸收液,脫硫塔內(nèi)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%。
對于高濃度含硫沼氣可采用濕法+干法聯(lián)合處理技術(shù),處理效率>99.5%
【污染防治技術(shù)注意事項】
(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產(chǎn)生惡臭的設(shè)施位于環(huán)境敏感區(qū)域或附近有環(huán)境敏感點時,應(yīng)采取微負(fù)壓設(shè)計。
(2)沼氣利用時制定安全管理制度。在消化池、儲氣柜、脫硫間周邊劃定重點防火區(qū),并配備消防安全設(shè)施;非工作人員未經(jīng)許可不得進(jìn)入?yún)捬跸芾韰^(qū)內(nèi);在可能的泄漏點設(shè)置甲烷濃度超標(biāo)及氧虧報警裝置。
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