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制药工业废气污染的影响以及治理技术的应用

2021年05月21日 17:07:39来源:制药网编辑:阿多点击量:38912

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  【制药网 展会报道】制药工业是我国经济的重要组成部分,近年来产业不断发展壮大。但由于制药生产中会产生大量的废气污染,如果未经处理直接排放,将会严重影响生态环境,与我国可持续发展的战略相背离。基于此,需要加强制药工业废气污染治理技术研发和应用,在满足工业生产的同时,进一步降低工业废气污染。本文就此围绕制药工业废气污染的特征和影响,以及制药工业废气污染治理技术的应用等方面展开分析。
 
制药工业废气污染的影响以及治理技术的应用(图片来源:制药网)
 
  制药工业废气污染的特征和影响
 
  按污染物性质归纳,大气污染物可分为酸性气体和VOCs(挥发性有机物)两类。其中在制药行业,VOCs是一种常见的大气污染物,包括发酵类制药行业、化学合成类制药行业、提取类制药行业、生物工程类制药行业、中药类制药行业等都有它的身影。这类污染物常在生物发酵,化学合成,有机溶剂的运输、储存、使用和回收,产品提纯干燥及废水处理等过程中产生。
 
  有研究检测表明,在已经发现人们凭嗅觉能感受到的VOCs与恶臭物质有4000余种,其中制药行业产生涉及上百种以上,这些VOCs与恶臭气体物质不仅刺激人体感觉器官,而且大多具有毒性,其中硫醇类、酚类可直接危害人体的健康,氯乙烯、苯、多环芳烃、甲醛等更是属于致癌物。因此,加强VOCs废气处理是一项非常重要的工作。
 
  除了VOCs废气以外,制药过程中产生的恶臭气体等制药工业废气污染也普遍具有成分复杂、污染量大和间歇排放的特征,如若不处理进行排放,将会对企业、环境和社会带来严重的影响,会破坏生态平衡,威胁人类健康。对于此类问题,我国颁布了一系列政策和制度。
 
  例如,2019年7月1日起,我国实施了生态部印发的《制药工业大气污染物排放标准》,要求新建企业自2019年7月1日起,现有企业自2020年7月1日起,其大气污染物排放控制按照本标准的规定执行。该标准规定了制药工业大气污染物排放控制要求、监测和监督管理要求。其颁布体现了全过程控制的理念,明确了VOCs 定义和表征方法,强化了无组织排放控制的要求,对于持续推动制药工业VOCs减排具有重要意义,同时也对环境监测和检测技术发展提出了挑战,需要尽快研究制定TVOC、苯系物等控制指标的分析方法标准,并研究出台过程控制中的相关检测技术规范,如无组织排放判定中的风速检测位置与方法等。
 
  地方层面也在加强制药工业大气污染防治工作。例如,为防治环境污染,改善环境质量,保障人体健康,近日江苏省印发《制药工业大气污染物排放标准》,对制药工业大气污染物排放控制要求、监测和监督管理要求作了规定,标准于2021年8月1日起实施;日前,上海也发布地方标准《制药工业大气污染物排放标准》(DB31/310005-2021),旨在加强制药工业大气污染物的排放控制,促进行业生产工艺和污染治理技术进步。标准于2021年6月1日实施。
 
  对于制药企业而言,在一系列政策层层收紧的背景下,需要高度重视大气污染防治问题,加强对制药工业大气污染治理技术的探索和应用,推动企业乃至产业的可持续发展。
 
  制药工业废气污染治理技术的应用
 
  2012年3月7日,我国实施的《制药工业污染防治技术政策》明确,制药工业污染防治应遵循清洁生产与末端治理相结合、综合利用与无害化处置相结合的原则;注重源头控污,加强精细化管理,提倡废水分类收集、分质处理,采用成熟的污染防治技术,减少废气排放,提高废物综合利用水平,加强环境风险防范。
 
  针对制药工业废气污染问题,目前我国已在加快前沿技术转化,拥有了各类制药废气污染治理技术,在制药工业废气污染治理中取得了较为可观的成效。其中比较常用的VOCs处理技术有两类,一类是物理处理法,包括冷凝回收法、吸收法、吸附法等;另一类是化学反应处理法,包括再生热氧化法、催化燃烧法等。
 
  ①冷凝回收法
 
  冷凝回收法是利用饱和蒸气压这一物理特定,通过适当调整生产系统的温度和气压,将制药有机废气中汽态的污染物过滤出来。对于沸点较高的溶剂,这种方法可以获得较高的回收效率。目前该方法主要适用于处理具有较高回收价值的溶剂、具有较高浓度的制药有机废物等。
 
  ②吸附法
 
  吸附法通过吸附、再通过吸附剂再生这两个环节来实现有机废气处理,并能够回收附着在吸附剂表面的有机化合物。这种方法主要适用于处理浓度比较低的有机污染物、处理环保要求比较严格且排放到大气环境中的有机废气。
 
  ③吸收法
 
  吸收法运用的是相似相溶原理构建的有机废气治理技术,先根据制药有机废气的组成成分,选定合适的液体吸收液;然后将制药有机废气通过液体吸收液,有机废气里面的各种污染物在确定液体吸收液的溶解度不同,可以将有害污染物从有机废气中分开,回收到相对净化很多有机废气解析气。初步处理后,液体吸收液中的有害污染物的平衡分压一般都是低于有机废气解析气中有机物的平衡分压的。如果有机废气解析气达不到排放标准,则可以在后续处理中增加活性炭或者活性炭纤维吸附装置再次进行吸附处理,确保排放物符合排放标准。常见的液体吸收液有表面活性制剂、水、液体石油混合物质,或者多种液体吸收液的混合物。
 
  ④再生热氧化分解法
 
  制药有机气体中有很多有机化合物,可以通过加热氧化降解的方式进行处理。再生热氧化分解法整套处理模式可以较大限度上使热能进行循环利用,尽量避免热能流失,具备较高的热回收率。RTO主要适用于处理风量较大、浓度不太高、有机废气组成成分较为复杂且多变,或者含有能够让催化剂中毒或使催化剂活性衰退,进而影响催化剂性能的制药有机废气。
 
  ⑤催化燃烧法
 
  催化燃烧法主要是使用催化剂来处理制药有机废气的处理技术。制药有机废气中含有复杂且种类繁多的碳氢化合物,多数化合物能够在催化剂的作用下,在反应温度达到时能够被氧化成二氧化碳和水。这种处理技术对导入催化燃烧装置的有机废气有一定的限制,而催化剂能够充分发挥催化作用,是该方法奏效的关键,催化燃烧装置中燃烧产生的大量高温烟气可以进行热能储蓄回收,进行循环利用。该法主要适用于治理较高浓度、组成成分复杂、催化可燃性较强的有机废气。
 
  值得一提的是,由于制药工业废气成分复杂,传统的废气治理技术存在很多弊端,所以企业在具体治理中需要有侧重点,结合工业废气类型选择合理的治理技术,更大程度上降低废气污染。与此同时,为了保证制药工业废气处理的效果,还需要不断推动废气治理技术创新和完善,推动制药工业生产朝着更高层次发展。
 
  2021年6月2日至4日2021世环会【国际环保展】将在上海国家会展中心(虹桥)隆重拉开帷幕,此次展会涵盖综合治理、水、大气、智慧环保、环境监测、资源再生、土壤、噪声8大环境污染治理领域,平台依托自身大规模的环保展览会资源,将为环保行业买卖双方提供切实高效的合作商机,通过线上线下的结合,完成从产品,技术,解决方案到服务平台集于一身的环保产业链生态闭环。
 
  此外,面向我国挥发性有机物(VOCs)治理的需求,为了更好地搭建产学研交流平台、促进长三角地区VOCs的减排和生态环境质量的改善,长三角VOCs治理产学研用联盟、华东理工大学VOCs治理校友会协同上海宜工环保科技有限公司,上海工宜信息科技有限公司将共同主办召开“长三角制药大气排放一体化-VOCs联防联控发展论坛会”,邀请国内外专业人士、学者与企业家,分享经验,共同推进VOCs的科学治理。对于受制药工业废气困扰的制药企业而言,相信这将是一场不容错过的盛会!
 
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