制藥工業(yè)廢氣處理

一、廢氣的產(chǎn)生與種類

來源：

⑴ 原料藥合成及半合成生產(chǎn)過程生成的廢氣，

⑵ 加工和制劑過程產(chǎn)生的廢氣，

⑶ 系統(tǒng)環(huán)境凈化過程排出的廢氣。

按所含主要污染物的性質(zhì)不同，排出的廢氣可分為：

含無機污染物廢氣

含有機污染物廢氣

二、廢氣處理的基本原理與方法

通常，生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣，不是單一的某種無機的或有機的氣體，而是混有有機原料或的含濕或含固的廢氣，也可能是集中無機或有機氣體的混合廢氣，或是氣、液、固三相的混合體。

對這些含濕、含（微生物和病毒等在內(nèi)的）固體懸浮物的廢氣的處理，實際上是—個氣液、氣固或氣液固多相混合物的分離問題。可利用它們的質(zhì)量和顆粒的大小差異，借助外力的作用將其分離出來；處理含無機或有機污染物的廢氣則要根據(jù)所含污染物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，通過冷凝、吸收、吸附、燃燒、催化以及微生物發(fā)酵或酶催化轉(zhuǎn)化等方法進(jìn)行無害化處理。

廢氣體的處理方法主要有吸收法、吸附法、光氧催化法以及膜分離等。

吸收法處理含無機物的廢氣，技術(shù)比較成熟，操作經(jīng)驗比較豐富，適應(yīng)性較強。所用吸收劑包括：水、堿性水溶液或酸性水溶液。特殊情況下，可采用合適的有機溶劑或有機物的水溶液作為吸收劑。

a.就物理吸收而言，溶液面上在某種程度上存在有較大的組分壓力，而且吸收到后只能進(jìn)行到氣相中的組分壓力略高于組分在溶液面上的平衡壓力為止。

b.在伴有化學(xué)吸收的情況下，被吸收的組分在液相中是以化合物狀態(tài)結(jié)合在一起。在不可逆反應(yīng)時，溶液面上的組分平衡分壓極小，但也可充分吸收；在可逆反應(yīng)時，溶液上方有明顯的組分壓力，但比物理吸收時小。

氣體凈化的典型吸收裝置 ：

對于那些通過吸入或由于皮膚接觸可使人致命，或嚴(yán)重傷害或損害人類健康的廢氣，以及能夠造成延遲或慢性傷害或損害人類健康的的廢氣，一般是通過反應(yīng)吸收：

（1）氰化氫以液堿吸收，工業(yè)上是用2%的NaOH水溶液吸收中和，使之生成NaCN，以達(dá)到回收利用的目的。

（2）氯氣以液堿吸收

這是化學(xué)反應(yīng)吸收，通過此反應(yīng)可回收次氯酸鈉液，

（3）光氣和氟光氣，用催化水解法處理

使光氣和水或稀鹽酸在催化劑層中相遇，反應(yīng)生成二氧化碳和鹽酸。

（4）氮氧化物用液堿吸收

氮氧化物主要是指NO、NO2。處理方法主要有干法和濕法。干法中受歡迎的是選擇性催化還原法，除氮效率高達(dá)70～90%。其原理是利用NH3、H2、CO或碳?xì)浠衔锏冗€原劑，借助V2O5-TiO2及分子篩等催化劑將氮氧化物選擇性地還原成氮氣。

（5）三氧化硫的處理

用水吸收或堿液吸收，還可以借助接觸法制硫酸技術(shù)中的SO3的流程裝置和吸收工藝。

三、有機物廢氣的處理

的合成、分離純化及成型加工過程，頻繁甚至大量使用氯乙烷、醋酸乙酯、乙醇、異丙醇、甲苯以及二甲苯等有機物，由于反應(yīng)設(shè)備密封不好，或冷凝效率偏低、或干燥過程的有機蒸汽等因素導(dǎo)致廢氣的形成。尤其是使用低沸點有機物，如，、砷烷、乙炔、小分子烯烴、環(huán)氧乙烷、氯甲烷、氯乙烷、甲醇、乙醇、磷化氫、硼化氫以及甲氨等，它們自身相互混合或與空氣混合產(chǎn)生有機物廢氣，且絕大多數(shù)是有毒害的。含有機污染物廢氣的一般處理方法主要有冷凝法、吸收法、吸附法、燃燒法和生物法。對低沸點溶劑采用活性炭吸附收集，加熱解吸回收為有效的方法；不能回收的有機廢氣，可以考慮焚燒法或催化燃燒法；對無法回收利用的有機廢氣可采用納米催化劑和酶的催化氧化分解以及超臨界氧化分解等新技術(shù)。

四、含塵廢氣的處理

常用的除塵方法有機械除塵、洗滌除塵和過濾，所用除塵設(shè)備包括：旋風(fēng)除塵器、洗滌器、顆粒層除塵器、電除塵器、袋除塵器等。

機械除塵設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、阻力小和運轉(zhuǎn)費用低等特點，但此類除塵設(shè)備只對大粒徑粉塵的去除效率較高。過濾除塵是使含塵氣體通過多孔材料，將氣體中的塵粒截留下來，使氣體得到凈化。過濾除塵器結(jié)構(gòu)簡單、對粒徑不小于亞微米粒子的捕集性能。袋式除塵器基本結(jié)構(gòu)是在除塵器的集塵室內(nèi)懸掛若干個由織布、氈等圓筒狀的濾布制成的濾袋，當(dāng)含塵氣流從外面或里面穿過這些濾袋的袋壁時，塵粒被袋壁截留，即把含塵的氣體過濾，在濾布上堆積的粉塵層，通過周期性地振打布袋或反吹振動、脈動噴吹而使積塵脫落。

制藥工業(yè)廢水處理

制藥工業(yè)廢水主要包括生產(chǎn)過程的廢水以及車間保潔過程形成的洗滌廢水等，工業(yè)廢水進(jìn)入處理系統(tǒng)前，要作必要的預(yù)處理，其中包括格柵、均化等處理，以保證后續(xù)處理的正常進(jìn)行。制藥企業(yè)產(chǎn)生的廢水通常含有多種有機物，在確定廢水處理工藝流程時，應(yīng)根據(jù)廢水的水質(zhì)、水量及其變化幅度、處理后的水質(zhì)要求及地區(qū)特點等，確定處理方法和流程為了盡量減少廢水的處理量，有必要預(yù)先構(gòu)建有清污分流的排水系統(tǒng)。所謂清污分流是指將清水(如間接冷卻用水、雨水和生活用水等)與廢水(如制藥生產(chǎn)過程中排出的各種廢水)分別用各自不同的管路或渠道輸送、排放或貯留，以利于清水的循環(huán)套用和廢水的處理。

一、廢水的污染控制指標(biāo)

水質(zhì)指標(biāo)是表征廢水性質(zhì)的參數(shù)：

pH——反映廢水酸堿性強弱的重要指標(biāo)。它的測定和控制，對維護(hù)廢水處理設(shè)施的正常運行，防止廢水處理及輸送設(shè)備的腐蝕，保護(hù)水生生物和水體自凈化功能都有重要的意義。處理后的廢水應(yīng)呈中性或接近中性。懸浮物(SS)——廢水中呈懸浮狀態(tài)的固體，是反映水中固體物質(zhì)含量的一個常用指標(biāo)，可用過濾法測定，單位為mg／L。生化需氧量(BOD)——在一定條件下，微生物氧化分解水中的有機物時所需的溶解氧的量，單位為mg／L。BOD反映了廢水中可被微生物分解的有機物的總量，其值越大，表示水中的有機物越多，水體被污染的程度也就越高?；瘜W(xué)需氧量(COD)——在一定條件下，用強氧化劑氧化廢水中的有機物所需的氧的量，單位為mg／L。我國的廢水檢驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以重鉻酸鉀作氧化劑，標(biāo)記為CODCr。

二、廢水處理方法

1 廢水處理級數(shù)

按處理程度劃分，廢水可分為預(yù)處理，以及一級、二級、三級和/或高級處理：

預(yù)處理——除去的是一些粗大固體和其它大尺寸材料，包括木材、織物、紙張、塑料和垃圾等有機固體物以及象砂石、金屬或玻璃等無機固體廢棄物。

一級處理——借助的是沉淀和浮選等物理過程除去水中有機和無機固體污染物，約有生化耗氧(BODs)

的25-50%，全部懸浮物的50-70%以及油和油脂的65%在此間被除去。

二級處理——主要指生物處理法，它是在受控的環(huán)境下利用多種微生物對廢水進(jìn)行生物處理，可除去廢水中的大部分有機污染物和懸浮的固體物，使廢水得到進(jìn)一步凈化。二級處理適用于處理各種含有機污染物的廢水。廢水經(jīng)二級處理后，BOD5可降至20～30mg／L，水質(zhì)一般可以達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

高級處理是一種凈化要求較高的處理，按所用流程分為三級處理、物化處理和生物－物理－化學(xué)耦合的處理。目的是除去二級處理中未能除去的污染物，包括不能被微生物分解的有機物、可導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的可溶性無機物(如氮、磷等)以及各種病毒、病菌等。

a.三級處理：在二級處理流程結(jié)束后增加任何單一操作單元的水處理過程，方法包括過濾、活性炭吸附、臭氧氧化、離子交換、電滲析、反滲透以及生物法脫氮除磷等。

b.物化處理：是一個生物的和物理－化學(xué)過程混合的處理過程。

c.生物－物理－化學(xué)耦合處理：在常規(guī)生物處理后增加三級處理流程中任何一個操作單元，并且在這種耦合處理技術(shù)中，生物處理和物化處理是混合的。

廢水經(jīng)三級和/或高級處理后，BOD5可從20～30mg／L降至5mg／L幾以下，可達(dá)到地面水和工業(yè)用水的水質(zhì)要求，甚至符合生活用水質(zhì)量。

2 .廢水處理的基本方法

工業(yè)廢水處理的傳統(tǒng)方法包括物化法，化學(xué)法及生化法三大類。在廢水處理中，常常需要將幾種處理方法組合在一起，形成一個處理流程。流程的組織一般遵循先易后難、先簡后繁的規(guī)律，即首先使用物理法進(jìn)行預(yù)處理，以除去大塊垃圾、漂浮物和懸浮固體等，然后再使用化學(xué)法和生物法等處理方法。

屬于物化法的有沉降、浮上、混凝、氣浮、過濾、離心分離、吸附、吹脫、氣提、萃取、泡沫萃取、離子交換、電滲析、反滲透和膜技術(shù)等，物理法常用于廢水的一級處理.屬于化學(xué)法的有中和、沉淀、氧化、還原、等，常用于有毒、有害廢水的處理，使廢水達(dá)到不影響生物處理的條件。

生物法是利用微生物的代謝作用，使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)，生物法能夠去除廢水中的大部分有機污染物，是常用的二級處理法。

物理化學(xué)法是綜合利用物理和化學(xué)作用除去廢水中的污染物，如吸附法、離子交換法和膜分離法等。

3 制藥廢水處理

擬定廢水處理工藝時，應(yīng)優(yōu)先考慮利用廢水、廢氣、廢渣（液）等進(jìn)行“以廢治廢”的綜合治理。廢水中所含的各種物質(zhì)，如固體物質(zhì)、重金屬及其化合物、易揮發(fā)性物體、酸或堿類、油類以及余能等，凡有利用價值的應(yīng)考慮回收或綜合利用。

固體廢棄物處理

廢渣堆存可能引起地下水污染，廢物焚燒會產(chǎn)生有害氣體，廢水處理產(chǎn)生含重金屬污泥及活性污泥等，都會對環(huán)境帶來二次污染。廢渣（液）的處理應(yīng)根據(jù)廢渣液的數(shù)量、性質(zhì)、并結(jié)合地區(qū)特點等進(jìn)行綜合比較，確定其處理方法。對有利用價值的，應(yīng)考慮采取回收或綜合利用措施；對沒有利用價值的，可采取無害化堆置或焚燒等處理措施。藥廠廢渣是在制藥過程中產(chǎn)生的固體、半固體或漿狀廢物，是制藥工業(yè)的主要污染源之一。一般地，藥廠廢渣的數(shù)量比廢水、廢氣的數(shù)量少，但廢渣的組成復(fù)雜，且大多含有高濃度的有機污染物，有些還是劇毒、易燃、易爆的物質(zhì)。因此，必須對藥廠廢渣進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚悦庠斐森h(huán)境污染。

一、回收和綜合利用

廢渣中有相當(dāng)一部分是未反應(yīng)的原料或反應(yīng)副產(chǎn)物，是寶貴的資源。因此，在對廢渣進(jìn)行無害化處理前，應(yīng)盡量考慮回收和綜合利用。從廢渣中回收有價值的資源，并開展綜合利用，是控制污染的一項積極措施。這樣不僅可以保護(hù)環(huán)境，而且可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益。生產(chǎn)的主要原料為豆粉餅、玉米漿、葡萄糖、麩質(zhì)粉等，經(jīng)接入菌種進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生各種，然后再經(jīng)固液分離，濾液進(jìn)一步提取，濾渣即為藥渣。藥渣及處理污水的活性污泥都含有較高含量的蛋白質(zhì)，可以生產(chǎn)有機肥廢料或飼料添加劑。

二、廢渣處理技術(shù)

廢渣的處理方法主要有化學(xué)法、焚燒法、熱解法和填埋法等：

化學(xué)法——利用廢渣中所含污染物的化學(xué)性質(zhì)，通過化學(xué)反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、的物質(zhì)，是一種常用的無害化處理技術(shù)。

焚燒法——使被處理的廢渣與過量的空氣在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng)，從而使廢渣中所含的污染物在高溫下氧化分解而破壞，是一種高溫處理和深度氧化的綜合工藝。

熱解法——在無氧或缺氧的高溫條件下，使廢渣中的大分子有機物裂解為可燃的小分子燃料氣體、油和固態(tài)碳等。

填埋法——將一時無法利用、又無特殊危害的廢渣埋入土中，利用微生物的長期分解作用而使其中的有害物質(zhì)降解。