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制药企业在生产中处理废气的方法

  • 时间:2017-09-26
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核心提示:随着社会和医学事业的不断发展,制药行业污染问题越来越严重。制药行业的污染难以控制、治理,容易造成环境污染,已是环境改善中

随着社会和医学事业的不断发展,制药行业污染问题越来越严重。制药行业的污染难以控制、治理,容易造成环境污染,已是环境改善中难以治理的一大问题。其中,废气作为制药行业污染之一,也给药企们的环境治理带来了相关问题。

(制药企业在生产中处理废气的方法 图片来源:百度图片)

制药企业产生的废气种类较多,每种类型的废气要采取对应的处理措施。企业为生存和发展不断地加大环境整治力度,采取有效的废气处理方法会降低对周围环境产生的不利影响,降低产生污染的机率。本文主要介绍制药企业在生产过程中对废气进行处理的方法。

1引言

制药企业在生产药品的过程中最常用的工序为合成反应、发酵等,在这些生产过程中会产生大量的废气和废水,如在合成反应过程中会产生含VOCs废气,这些废气如果不经过特殊的工艺处理,会影响企业生产环境的空气质量,造成对周围环境的污染,所以必须采取有针对性的处理方法。

2制药企业废气处理方案实例

某制药企业在生产药物的过程中产生大量的具有挥发性的有机废气,如甲醇、甲苯、正己烷,在发酵及菌渣烘干过程中产生混合废气,在废水处理时产生的含硫化氢恶臭气味等,该企业根据自己的特点建设废气处理及组合技术,实现废气的综合治理。

2.1选择的废气治理技术

2.1.1预处理回收常用的方法

冷却回收(7℃左右)、冷冻回收(-15℃左右)、中冷回收(-30℃左右)、深冷回收(-50℃以下),根据不同的物料性质选择不同的回收办法及组合办法,深冷回收更适合二氯甲烷等物质的回收。

2.1.2喷淋处理

一般用填料喷淋塔,适合处理酸碱废气或含酸碱废气的预处理,单级或多级串联使用,该方法也常用于发酵废气的处理。

2.1.3吸附脱附处理

吸附介质常用的有活性炭、活性碳纤维与分子筛,其中活性炭最为常用,可以有效的吸附VOCs,并且可以脱附再生,回收的VOCs可回用。用活性炭作吸附剂时吸附脱附的效果较好,但对回收一些低沸点物质时易自燃,需要在安全设计上特别注意,最好的方法是采取氮气脱附法进行脱附。脱附的VOCs不需回收或回用时,常用RCO或RTO进一步处理。

2.1.4生物过滤净化技术

生物过滤净化技术是一项处理废气臭气的新型技术,采用这种技术需要的设备结构简单,项目在运行过程中的费用较低,操作简便,特别适用于净化浓度较低、气量较大的发酵废气以及废水处理恶臭气体。生物过滤废臭气净化技术依据的是“微生物降解原理”,滤料上生长的除臭微生物降解具有挥发性的有机异味物,具有较好的净化效果,并且不会产生二次污染,节省占地面积,可以降解大部分的挥发和半挥发的有机物及硫化氢、氨等恶臭无机物。

2.1.5光氧催化技术

采用紫外光光源与空气中的氧发生反应,产生臭氧与活性˙HO羟基自由基,将有机物断键分解直至氧化成二氧化碳与水。此方法适用于低浓度大风量的废气,如发酵废气与废水处理站废气,设备即开即用,可以根据实际的废气状况进行单级或者多级串、并联使用,也可与生物过滤净化技术联用,以适应更高的环保处理要求。

2.1.6挥发性有机废气焚烧处理

废气焚烧处理方法能有效处理挥发性有机废气,处理净化效果好,物质焚烧经过热氧化反应,将废气中有机溶剂类的碳氢化合物(烃类物质)或碳氢氧化合物氧化成洁净物质CO2和H2O。

催化燃烧(RCO)指借助催化剂将VOCs在低点燃温度下(200~300℃)进行无焰燃烧,废气被氧化为CO2和H2O。该技术处理有机废气的效率能达到90~99%,且能量消耗少、燃烧温度低、不易带来二次污染、运行周期长,可回收热量,适合处理低浓度的和成分复杂的VOCs。但使用的催化剂大多数是铂、钯等贵金属,以三氧化二铝作为载体,而贵金属价格昂贵,易中毒,当净化低浓度的有机废气时需要加入辅助燃料助燃。

蓄热式焚烧炉(RTO)是一种采用多床固定式蓄热室的热氧化净化处理工艺,经预热后的有机废气进入燃烧室高温氧化分解,有效将有机废气氧化净化,其燃烧后高温尾气由蓄热体降温后达标排放,适合处理的VOCs浓度一般在数千ppm,有机物的处理效率95%以上。

直燃式焚烧炉(VAR)是一种采用气液直接燃烧氧化处理工艺,利用有机废气及废液氧化燃烧产热,有效将废气中有机物氧化成CO2和H2O,做到洁净排放。直燃式焚烧处理适用于制药企业生产车间高浓度有机废气的处理,其包括含氢废气、含卤素废气以及含硫废气等,有机物的处理效率98%以上。

2.2废气的收集

废气的收集应根据不同的部位、不同的废气性质及不同的处理方法分别进行收集,生产过程要采取降低废气量的措施,收集过程中必须考虑安全,确保与废气处理工艺相配套。合成反应生产车间涵盖反应罐、储罐、放空口等,因生产废气的成份复杂,VOCs浓度高,易产生反应、静电等不安全因素,必须对各废气分别进行预处理,确保输送过程的安全;发酵废气的VOCs很低,但湿度很大,并含有发酵杂质,重点防止管道堵塞;废水处理需包括废水罐、调节池、预处理池、生化池、污泥处理等,有的企业废水罐与调节池VOCs较高,在安全上应予注意。

2.3废气处理实例

2.3.1用RTO协同处理VOC与恶臭废气

药物合成车间废气的VOCs常为数千ppm,而废水处理站的废气VOCs仅为数十ppm,废水处理站常含有恶臭物质。根据这两类废气的特点与企业生产特点,结合各类废气处理工艺,通过统一规划与设计,采取RTO协同处理合成车间废气与废水处理站废气的办法,该办法具有以下优点:同时处理较高浓度与低浓度废气,能耗低,能达到较高的废气处理深度,达到当地严格的排放标准。需要注意的是进RTO处理系统的VOC浓度不能过高,一般控制在爆炸下限的25%以下,否则需进行稀释处理。含尘及酸性废气需要预处理,除去去除绝大部分无机酸,减少堵塞与腐蚀,为保证安全,RTO禁止混入氢气、甲烷气、乙烯等危险性较大的废气。

2.3.2用喷淋吸收法与生物法组合法处理发酵废气

发酵尾气中最主要的是未被利用的空气,还有生产菌在初级代谢和次级代谢中的各种中间物和产物,以及发酵过程中的酸碱废气。在发酵类抗生素生产过程中的废气主要为CO2、水蒸气、有机挥发物VOCs及恶臭气体,发酵废气具有风量大、高温高湿、含尘等多种特点,根据发酵废气的特点,采取喷淋塔吸收法除去,降低过高的废气温度,喷淋吸收后的废气再经生物过滤净化,能达到较好的处理效果。

2.3.3用生物过滤净化法处理废水处理站废气

制药废水处理时,厌氧池和污泥脱水房中会发出恶臭味道,产生恶臭气体,恶臭气体的主要物质为硫化氢,废水好氧生物处理也含有少量VOCs及恶臭气体,需要进行收集处理,采用高效填料塔生物反应器来进行处理。生物脱臭工艺的工作流程为:废气通过气体流量计进入到生物填料塔中,填料塔对填料进行过滤并从出口排出,储水罐中的液体流到缓冲箱中,在填料层的上方设有喷水装置,滤器中的喷水装置向填料层喷洒含营养盐的自来水,在喷洒自来水的过程中微生物获得了养料,并且为微生物提供了液相环境,喷洒的水从填料塔流出。填料塔具有较强的抗负荷性,较低的阻抗,几乎不会产生物质的堵塞,并且不需要进行反冲洗,运行较稳定,硫化氢等恶臭物质可以全部去除。

3小结

制药企业在药物生产过程中,合成反应、发酵、污水处理等工序是必不可少的,会产生大量的有机废气与恶臭废气,必须采取行之有效的废气处理措施。本文简单介绍了制药企业废气处理最常采用的几种方法,实践证明科学地选择适合企业特点的废气处理办法能够消除有害气体污染,保护环境。
 
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