有机废气治理
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化工制药废气治理方案
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生物制药行业发酵尾气治理方案

详细介绍:

生物制药行业主要生产状况

  发酵制药主要包括:抗生素、维生素和氨基酸等。我国抗生素类药物品种齐全,主要优势品种有青霉素、链霉素、四环素、氯霉素、土霉素等产品,其中青霉素规模最大。发酵类药物的生产特点基本相似,一般都需要经过菌种筛选、种子制备、微生物发酵、发酵液预处理和固液分离、提炼纯化、精制、干燥和包装等步骤。生物制药中的发酵类制药,由于在生产工艺中需要使用大量的营养物质作为培养基,其产生的废水COD和氨氮浓度均很高;发酵废气存在较为严重的恶臭污染问题,在发酵制药较集中的台州地区臭气污染已成为近年来公众投诉较多的问题,已影响到当地社会稳定。生物制药中的提取类制药,由于提取过程中需使用大量有机溶剂,溶剂无组织排放也对区域环境质量造成了较大损害。生物工程制药过程中则存在着生物性污染隐患。随着浙江省清洁空气行动计划等工作的深入开展,制药行业大气污染控制已被提上日程。


典型的生产工艺流程及排污节点如图:

典型的生产工艺流程及排污节点

典型的生产工艺流程及排污节点

    发酵类药物生产过程产生的废气主要包括发酵尾气、含溶媒废气、含尘废气、酸碱废气及废水处理装置产生的恶臭气体。发酵尾气的主要成分为空气和二氧化碳,同时含有少量培养基物质、以及发酵后期细菌开始产生抗生素时菌丝的气味,如直接排放,对厂区周边大气环境质量影响较大。分离提取等生产工序产生的有机溶媒废气,是主要的废气污染源。

生物制药行业发酵废气治理工艺技术

   制药企业的有机溶剂废气主要来自于提取和精制等生产工序的萃取分离、溶剂蒸馏回收以及输送、存储等过程。  

   因为有洁净度的要求,大部分制药企业都是封闭车间,整体排风,因此生产车间的有机溶剂几乎都以有组织形式排放。  

   对有机溶剂废气的处理方法有多种,但每种处理方法都有其适用性和局限性,因此有机废气处理工艺的选择,需要结合有机溶剂的物理化学特征。常见的处理工艺有两类:一类是破坏性方法,如燃烧法等主要用于处理无回收价值或有一定的毒性的气体;另一类是非破坏性的,即吸收法,吸附法、冷凝法,以及新发展的生物膜法、脉冲电晕法、臭氧分解法、等离子体分解法等。  

①燃烧法  

    燃烧法是应用比较广泛的有机废气治理方法,特别是对低浓度有机废气。燃烧法可分为直接火焰燃烧和催化燃烧。燃烧法的优点是:VOC处理效率高,一般在90%以上。但是对于低浓度有机废气不能满足燃烧所维持的温度,需要投加其它燃料,在不具备综合处理的情况下,废气处理设施运转费用较高。 

②吸收法  

    吸收法是利用有机溶剂的物理和化学性质,使用水或化学吸收液进行吸收。

吸收装置种类很多,如喷淋塔、填充塔、气泡塔、筛板塔、各类洗涤器等。考虑到吸收效率,设备本身阻力以及操作难易程度选择塔器种类,有时可选择多级联合吸收。着重考虑不造成二次污染和废弃物的再处置问题。 

③吸附法  

    在处理有机废气的方法中,吸附法应用也极为广泛,与其它方法相比具有去除效率高,净化彻底,能耗低,工艺成熟,易于推广实用的优点,具有很好的环境和经济效益。吸附法处理废气效率的关键是吸附剂,对吸附剂的要求是具有密集的细孔结构,内表面积大,吸附性能好,化学性质稳定,耐酸碱、耐水、耐高温高压,不易破碎,对空气阻力小。常用的吸附材料为颗粒状活性炭和活性炭纤维,吸附率可达95%以上。但吸附法处理设备庞大,流程较复杂。吸附法主要用于低浓度高风量有机废气净化,成功运用于丙酮、甲苯、二甲苯、苯、乙酸乙酯、苯乙烯等处理。  

④冷凝法  

    冷凝法是通过将操作温度控制在有机溶剂的冷凝点以下,从而将有机污染物冷凝、回收。冷凝法是回收有价值有机物的较好的方法,但要获得高的回收率,系统就需要较高的压力和较低的温度,故常将冷凝系统与压缩系统结合使用。冷凝剂的选用,根据要求的最低温度而定。水是最常用的冷却剂,但在室温条件下常用冷盐水或CFC作为冷却剂。该法常与其它方法(如吸附、吸收等) 联合使用,适用于高沸点和高浓度有机物的回收。  

⑤生物膜法  

    生物膜法处理有机废气的发展来源于污水生物处理,生物膜法是大风量、低浓度有机废气治理的前沿。它是将微生物固定附着在多孔性介质填料表面,并使污染空气在填料床层中进行生物处理,可将其中污染物除去,并使之在空隙中降解;挥发性有机物等污染物吸附在孔隙表面,被孔隙中的微生物所耗用,并降解成CO2、H2O和中性盐。用于有机废气生物膜法的处理装置,目前主要有生物过滤器和生物滴滤过滤器,目前在国外已应用于甲苯、二氯甲烷、硫化氢、二硫化碳等废气的处理。采用生物法处理有机废气,运行费用低,处理效果稳定,但处理效率较低,一般在60-85%。对于不同的废气产生情况可采用不同的治理方法。

生物制药生产过程中产生的恶臭主要来自发酵类发酵车间、发酵渣干燥车间提取类等制药企业的提取车间、生物工程类制药企业的动物房以及污水站等。常用的恶臭污染防治方法见表格 .

生物制药行业发酵废气治理工艺技术比较

生物制药行业发酵废气治理工艺流程

  生物VOCs治理系统治理恶臭气体主要是生物处理原理,把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。在适宜的环境条件下,微生物不断吸收营养物质,并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点,把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水,以及细胞物质等。

生物制药行业发酵废气治理工艺流程

生物制药行业发酵废气治理工艺流程

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