制药工业废气处理

一、废气的产生与种类

来源：

⑴ 原料药合成及半合成生产过程生成的废气，

⑵ 加工和制剂过程产生的废气，

⑶ 系统环境净化过程排出的废气。

按所含主要污染物的性质不同，排出的废气可分为：

含无机污染物废气

含有机污染物废气

二、废气处理的基本原理与方法

通常，生产过程产生的废气，不是单一的某种无机的或有机的气体，而是混有有机原料或的含湿或含固的废气，也可能是集中无机或有机气体的混合废气，或是气、液、固三相的混合体。

对这些含湿、含（微生物和病毒等在内的）固体悬浮物的废气的处理，实际上是—个气液、气固或气液固多相混合物的分离问题。可利用它们的质量和颗粒的大小差异，借助外力的作用将其分离出来；处理含无机或有机污染物的废气则要根据所含污染物的物理性质和化学性质，通过冷凝、吸收、吸附、燃烧、催化以及微生物发酵或酶催化转化等方法进行无害化处理。

废气体的处理方法主要有吸收法、吸附法、光氧催化法以及膜分离等。

吸收法处理含无机物的废气，技术比较成熟，操作经验比较丰富，适应性较强。所用吸收剂包括：水、碱性水溶液或酸性水溶液。特殊情况下，可采用合适的有机溶剂或有机物的水溶液作为吸收剂。

a.就物理吸收而言，溶液面上在某种程度上存在有较大的组分压力，而且吸收到后只能进行到气相中的组分压力略高于组分在溶液面上的平衡压力为止。

b.在伴有化学吸收的情况下，被吸收的组分在液相中是以化合物状态结合在一起。在不可逆反应时，溶液面上的组分平衡分压极小，但也可充分吸收；在可逆反应时，溶液上方有明显的组分压力，但比物理吸收时小。

气体净化的典型吸收装置 ：

对于那些通过吸入或由于皮肤接触可使人致命，或严重伤害或损害人类健康的废气，以及能够造成延迟或慢性伤害或损害人类健康的的废气，一般是通过反应吸收：

（1）氰化氢以液碱吸收，工业上是用2%的NaOH水溶液吸收中和，使之生成NaCN，以达到回收利用的目的。

（2）氯气以液碱吸收

这是化学反应吸收，通过此反应可回收次氯酸钠液，

（3）光气和氟光气，用催化水解法处理

使光气和水或稀盐酸在催化剂层中相遇，反应生成二氧化碳和盐酸。

（4）氮氧化物用液碱吸收

氮氧化物主要是指NO、NO2。处理方法主要有干法和湿法。干法中受欢迎的是选择性催化还原法，除氮效率高达70～90%。其原理是利用NH3、H2、CO或碳氢化合物等还原剂，借助V2O5-TiO2及分子筛等催化剂将氮氧化物选择性地还原成氮气。

（5）三氧化硫的处理

用水吸收或碱液吸收，还可以借助接触法制硫酸技术中的SO3的流程装置和吸收工艺。

三、有机物废气的处理

的合成、分离纯化及成型加工过程，频繁甚至大量使用氯乙烷、醋酸乙酯、乙醇、异丙醇、甲苯以及二甲苯等有机物，由于反应设备密封不好，或冷凝效率偏低、或干燥过程的有机蒸汽等因素导致废气的形成。尤其是使用低沸点有机物，如，、砷烷、乙炔、小分子烯烃、环氧乙烷、氯甲烷、氯乙烷、甲醇、乙醇、磷化氢、硼化氢以及甲氨等，它们自身相互混合或与空气混合产生有机物废气，且绝大多数是有毒害的。含有机污染物废气的一般处理方法主要有冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法和生物法。对低沸点溶剂采用活性炭吸附收集，加热解吸回收为有效的方法；不能回收的有机废气，可以考虑焚烧法或催化燃烧法；对无法回收利用的有机废气可采用纳米催化剂和酶的催化氧化分解以及超临界氧化分解等新技术。

四、含尘废气的处理

常用的除尘方法有机械除尘、洗涤除尘和过滤，所用除尘设备包括：旋风除尘器、洗涤器、颗粒层除尘器、电除尘器、袋除尘器等。

机械除尘设备具有结构简单、易于制造、阻力小和运转费用低等特点，但此类除尘设备只对大粒径粉尘的去除效率较高。过滤除尘是使含尘气体通过多孔材料，将气体中的尘粒截留下来，使气体得到净化。过滤除尘器结构简单、对粒径不小于亚微米粒子的捕集性能。袋式除尘器基本结构是在除尘器的集尘室内悬挂若干个由织布、毡等圆筒状的滤布制成的滤袋，当含尘气流从外面或里面穿过这些滤袋的袋壁时，尘粒被袋壁截留，即把含尘的气体过滤，在滤布上堆积的粉尘层，通过周期性地振打布袋或反吹振动、脉动喷吹而使积尘脱落。

制药工业废水处理

制药工业废水主要包括生产过程的废水以及车间保洁过程形成的洗涤废水等，工业废水进入处理系统前，要作必要的预处理，其中包括格栅、均化等处理，以保证后续处理的正常进行。制药企业产生的废水通常含有多种有机物，在确定废水处理工艺流程时，应根据废水的水质、水量及其变化幅度、处理后的水质要求及地区特点等，确定处理方法和流程为了尽量减少废水的处理量，有必要预先构建有清污分流的排水系统。所谓清污分流是指将清水(如间接冷却用水、雨水和生活用水等)与废水(如制药生产过程中排出的各种废水)分别用各自不同的管路或渠道输送、排放或贮留，以利于清水的循环套用和废水的处理。

一、废水的污染控制指标

水质指标是表征废水性质的参数：

pH——反映废水酸碱性强弱的重要指标。它的测定和控制，对维护废水处理设施的正常运行，防止废水处理及输送设备的腐蚀，保护水生生物和水体自净化功能都有重要的意义。处理后的废水应呈中性或接近中性。悬浮物(SS)——废水中呈悬浮状态的固体，是反映水中固体物质含量的一个常用指标，可用过滤法测定，单位为mg／L。生化需氧量(BOD)——在一定条件下，微生物氧化分解水中的有机物时所需的溶解氧的量，单位为mg／L。BOD反映了废水中可被微生物分解的有机物的总量，其值越大，表示水中的有机物越多，水体被污染的程度也就越高。化学需氧量(COD)——在一定条件下，用强氧化剂氧化废水中的有机物所需的氧的量，单位为mg／L。我国的废水检验标准规定以重铬酸钾作氧化剂，标记为CODCr。

二、废水处理方法

1 废水处理级数

按处理程度划分，废水可分为预处理，以及一级、二级、三级和/或高级处理：

预处理——除去的是一些粗大固体和其它大尺寸材料，包括木材、织物、纸张、塑料和垃圾等有机固体物以及象砂石、金属或玻璃等无机固体废弃物。

一级处理——借助的是沉淀和浮选等物理过程除去水中有机和无机固体污染物，约有生化耗氧(BODs)

的25-50%，全部悬浮物的50-70%以及油和油脂的65%在此间被除去。

二级处理——主要指生物处理法，它是在受控的环境下利用多种微生物对废水进行生物处理，可除去废水中的大部分有机污染物和悬浮的固体物，使废水得到进一步净化。二级处理适用于处理各种含有机污染物的废水。废水经二级处理后，BOD5可降至20～30mg／L，水质一般可以达到规定的排放标准。

高级处理是一种净化要求较高的处理，按所用流程分为三级处理、物化处理和生物－物理－化学耦合的处理。目的是除去二级处理中未能除去的污染物，包括不能被微生物分解的有机物、可导致水体富营养化的可溶性无机物(如氮、磷等)以及各种病毒、病菌等。

a.三级处理：在二级处理流程结束后增加任何单一操作单元的水处理过程，方法包括过滤、活性炭吸附、臭氧氧化、离子交换、电渗析、反渗透以及生物法脱氮除磷等。

b.物化处理：是一个生物的和物理－化学过程混合的处理过程。

c.生物－物理－化学耦合处理：在常规生物处理后增加三级处理流程中任何一个操作单元，并且在这种耦合处理技术中，生物处理和物化处理是混合的。

废水经三级和/或高级处理后，BOD5可从20～30mg／L降至5mg／L几以下，可达到地面水和工业用水的水质要求，甚至符合生活用水质量。

2 .废水处理的基本方法

工业废水处理的传统方法包括物化法，化学法及生化法三大类。在废水处理中，常常需要将几种处理方法组合在一起，形成一个处理流程。流程的组织一般遵循先易后难、先简后繁的规律，即首先使用物理法进行预处理，以除去大块垃圾、漂浮物和悬浮固体等，然后再使用化学法和生物法等处理方法。

属于物化法的有沉降、浮上、混凝、气浮、过滤、离心分离、吸附、吹脱、气提、萃取、泡沫萃取、离子交换、电渗析、反渗透和膜技术等，物理法常用于废水的一级处理.属于化学法的有中和、沉淀、氧化、还原、等，常用于有毒、有害废水的处理，使废水达到不影响生物处理的条件。

生物法是利用微生物的代谢作用，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为稳定、无害的物质，生物法能够去除废水中的大部分有机污染物，是常用的二级处理法。

物理化学法是综合利用物理和化学作用除去废水中的污染物，如吸附法、离子交换法和膜分离法等。

3 制药废水处理

拟定废水处理工艺时，应优先考虑利用废水、废气、废渣（液）等进行“以废治废”的综合治理。废水中所含的各种物质，如固体物质、重金属及其化合物、易挥发性物体、酸或碱类、油类以及余能等，凡有利用价值的应考虑回收或综合利用。

固体废弃物处理

废渣堆存可能引起地下水污染，废物焚烧会产生有害气体，废水处理产生含重金属污泥及活性污泥等，都会对环境带来二次污染。废渣（液）的处理应根据废渣液的数量、性质、并结合地区特点等进行综合比较，确定其处理方法。对有利用价值的，应考虑采取回收或综合利用措施；对没有利用价值的，可采取无害化堆置或焚烧等处理措施。药厂废渣是在制药过程中产生的固体、半固体或浆状废物，是制药工业的主要污染源之一。一般地，药厂废渣的数量比废水、废气的数量少，但废渣的组成复杂，且大多含有高浓度的有机污染物，有些还是剧毒、易燃、易爆的物质。因此，必须对药厂废渣进行适当的处理，以免造成环境污染。

一、回收和综合利用

废渣中有相当一部分是未反应的原料或反应副产物，是宝贵的资源。因此，在对废渣进行无害化处理前，应尽量考虑回收和综合利用。从废渣中回收有价值的资源，并开展综合利用，是控制污染的一项积极措施。这样不仅可以保护环境，而且可以产生显著的经济效益。生产的主要原料为豆粉饼、玉米浆、葡萄糖、麸质粉等，经接入菌种进行发酵产生各种，然后再经固液分离，滤液进一步提取，滤渣即为药渣。药渣及处理污水的活性污泥都含有较高含量的蛋白质，可以生产有机肥废料或饲料添加剂。

二、废渣处理技术

废渣的处理方法主要有化学法、焚烧法、热解法和填埋法等：

化学法——利用废渣中所含污染物的化学性质，通过化学反应将其转化为稳定、的物质，是一种常用的无害化处理技术。

焚烧法——使被处理的废渣与过量的空气在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，从而使废渣中所含的污染物在高温下氧化分解而破坏，是一种高温处理和深度氧化的综合工艺。

热解法——在无氧或缺氧的高温条件下，使废渣中的大分子有机物裂解为可燃的小分子燃料气体、油和固态碳等。

填埋法——将一时无法利用、又无特殊危害的废渣埋入土中，利用微生物的长期分解作用而使其中的有害物质降解。