根据环保部在制定制药企业水源污染排放标准时所作的分类,制药企业可分为发醇、有机合成、中草药、获取、生物工程专业以及混合中药制剂6大类,其中发醇和有机合成制药是制药行业VOCs的主要排放源,而VOCs是制药行业VOCs的主要挥发性物质,是VOCs的主要挥发性物质,是VOCs排放浓度最大的一类,有机合成制药中的废气活性氧对VOCs排放具有极大的潜在影响。
制药业的有机化学废气主要来源于作为溶媒的整个制药业整个生产过程的蒸发量,由于制药业生产过程长,工艺流程快,排放的有机化学废气种类多,常见的有甲苯、乙醇、乙酸丁酯、二氯甲烷、二甲苯等,常见的医疗器械药品特征污染物如表1所示。另外,制药行业的VOCs排放还具有污染物排放量大、排放不稳定、多见无机构排放等特点。
从根本上讲,在明确物质阶段和污染物类型,结合各种工艺处理的特点,才能科学研究,准确明确制药领域VOCs工艺处理,达到理想的清洁实际效果。目前典型的VOCs净化方法有冷凝法、吸湿法、消化吸湿法、苛化法和先进的氧化技术。用于制药业废气净化的各个解决方法的实际情况如下。
凝结法在制药过程中会使用大量的溶剂,其中有一部分会蒸发成液相。所以在VOCs治理之前对其进行冷凝收购?处理,有一定的经济效益。用于制药厂尾气收集?时,一般选择二级冷凝进行收集?,一级冷凝温度不低于10℃,避免?尾气水蒸气冷凝,二级冷凝温度不低于-15℃。凝结作为尾气的预处理工艺,排出的尾气一般不能满足要求,需要与其他相关工艺进行串联处理。
(2)吸气法吸气多用于解决高排量、低浓度的有机废气。将污染物吸附到多孔结构的表面层或内部间隙中进行萃取,然后对吸收剂进行再造处理,将污染物树脂吸附以进行下一步的收购?或点燃处理。在药物领域VOCs吸附中,常用吸附剂为活性碳和碳分子筛。在排出的空气湿度超过50%时,碳吸附特性可能会受到限制,而碳分子筛在这些方面具有一定的耐受性。所以在具体进行吸生求解时,要考虑吸生剂的物理性质、选择性、再生等因素。
(3)生物法生物具有高质量的特点,能够解决低成本、无二次污染问题,在废水处理行业得到了普遍的科学研究和应用。利用VOCs进行烟气治理,首先要确定VOCs由液相迁移到高效液相,其次要确定VOCs浓度值低,供气量大,排放稳定的场所更适合VOCs在烟气治理中应用,具有较高的应用价值。在制药业烟气治理中应用生物法相对较少,仍需进一步的科学研究和开发设计。
(4)点燃法在制药工业生产中,对早已不具有使用价值的尾气进行最后点燃处理。就制药废气现阶段的点火而言,普遍使用的机械设备是贮存热型垃圾焚烧炉(RTO),它具有带有结构陶瓷(一般为2或3个)的贮热室,可储存和传递整个点火过程的发热,可实现高达95%的热利用率,其有机物处理的高效率高于95%。将其与催化燃烧装置融合后,可构成催化燃烧装置储热系统软件(RTO),能进一步降低能耗,有机化学废气处理效率高达90%~99%。在实施过程中,效率高,运行平稳,中后期投入资金少,工作量大。
医药生产制造全过程的工艺流程并不单一,VOCs排放联接点较多,挥发性有机物成分较多,尾端废气治理对净化设备的要求较高,单一的治理技术很难达到清洁的要求。医药行业现阶段VOCs治理没有统一的方法,一般?是针对不同生产制造环节污染物数据的预处理不同清洁技术。例如:发醇制药过程中产生的废气中,VOCs组分含量较低,可回收性VOCs含量较高,一般不对VOCs组分进行收购?,目前相关公司选择“转筒萃取+催化燃烧装置”、“泡沫塑料自喷清洗+活性炭过滤”或“活性氧-UV-自喷清洗”等工艺进行整治;对于药物提取全过程中释放浓度高的废气,考虑到采用“冷凝+活性炭过滤”或“湿式消化吸收+活性炭过滤”等工艺进行收购?;对于水溶VOCs组分含量高的制药废气,如醛类、大环内酯等,可采用生物技术进行治理,如生物滴滤、生物过滤除菌[7]。
《制药行业大气污染物排放标准》的制定,将促使部分制药企业迫在眉睫地改进原废气治理路线,达到排放标准。VOCs清洁技术中,催化燃烧装置由于具有起燃温度低、燃烧效率高、能耗低、能将污染物完全转化为无毒无害的化学物质等诸多优点,被认为是环境保护经济发展的一种清洁手段;而且应用灵便,是一种选择合适的选材,可与其它清洁技术结合应用。对于制药行业有机化学废气治理技术,深入分析催化燃烧装置技术可以合理推动制药行业有机化学废气治理技术的发展。