化学制药厂的“三废”防治.ppt

2020年9月11日5时56分,制药工艺学Pharmaceutical Technology,主讲：罗容珍 Tell:13980230840 Email:,2020年9月11日5时56分,本章要求： 1、了解三废防治的意义 2、掌握药厂三废治理及安全生产的基本内容。,第八章 化学制药厂的“三废”防治,2020年9月11日5时56分,主要内容,第一节 概述,一、劳动保护与安全技术,二、环境保护的重要性,三、我国防治污染的方针政策,第二节 药厂“三废”的无害化处理,一、药厂三废的特点,二、污染防治的主要措施,三、废水处理,四、废气处理,五、废渣处理,2020年9月11日5时56分,药品生产中，经常会接触到易燃易爆及有毒的原材料或反应过程中产生有毒、致癌的物质，因此，作为从事药品生产的工作人员必须了解药品生产过程中常用的危险原辅材料的性质，正确运输、储存和使用，才能保证生产人员的生命安全和健康，保证安全生产。只有安全生产，企业才能生存和发展，才有经济和社会效益。 （一）易燃易爆原材料： 1、易燃易爆的液体原材料，按闪点（FP）高低为标准可分为四个等级： 闪点：指易燃液体的蒸汽与空气混合后遇到明火时发出蓝光时的温度。,一、劳动保护与安全技术,第一节 概 述,2020年9月11日5时56分,一级易燃物： FP120，如凡士林、甘油、石蜡等。,2020年9月11日5时56分,2、易燃固体原材料： 易燃固体原材料有：红磷、松香、硫磺、镁粉及樟脑等。 遇到水易燃的原材料有：钠、甲硼氢、电石等。,2020年9月11日5时56分,化学制药工业常见的有毒原材料，如：有机与无机氰化物、汞、磷及其化合物、还有苯和苯胺类原材料，通常以他们的毒性的大小来分类。 1、剧毒原材料： 此类原料少量进入人体就会引起死亡或造成身体局部损害而成残废。按体重计，剂量在25mg/kg以下或空气中含有毒气体0.3mg/m3以下就会有生命危险。如：氰化物、氢氰酸、汞、亚砷酸、铝等。,(二)有毒的化学原材料,2020年9月11日5时56分,2、有毒原材料： 此类原料侵入人体后，会使人体发生急性或慢性中毒现象。如果服用此类药物，按体重计，剂量在30mg/kg以下或空气中含有毒气体0.3mg/m3以上就会有生命危险。如：NaF、Al2O3、CCl4、碘、溴素、苯、甲苯、H2S、NH3、甲醛、三氯氧磷、氯乙醇、氯仿、苯胺、氯化氢及三氯乙烯等。,2020年9月11日5时56分,有时所用的原料虽无大的毒性，但经过反应后生成的中间体或副产物具有强烈的致癌作用。 致癌物质以美国职业安全和保健局的标准为准，其管制的致癌化学品是通过动物试验，并通过长期观察得出的。 如：2-乙酰氨基，4-氨基联苯、联苯胺及其盐；二氯甲醚；3，3-二氯联苯胺及其盐；4-二甲胺偶氮苯；乙烯亚胺；甲基氯甲基醚；4-4-甲双叉-2-氯苯胺等。,（三）致癌物质,2020年9月11日5时56分,侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。 1、施救者要做好个体防护； 2、迅速将患者转移到空气新鲜处，保持呼吸道通畅； 3、呼吸、心跳停止者应立即现场人工呼吸和胸外心脏挤压术； 4、现场即刻使用某些毒物中毒的解毒剂； 5、皮肤接触强腐蚀性和易经皮吸收的毒物时应迅速脱去污染衣物，用大量流动清水冲洗； 6、眼睛受到污染时，用流动水彻底冲洗； 7、口服中毒应先催吐。（但是食入强酸、强碱等腐蚀性毒物则不能催吐，应吃牛奶或蛋清保护胃黏膜）； 8、迅速将患者送往就近医疗部门做进一步检查和治疗。,（四）急救措施,2020年9月11日5时56分,a、改革工艺，从根本上保证安全 在许多化学合成药物的生产中，经常遇到易燃、易爆和有毒的溶剂、原料和中间体；也经常产生污染环境、危害生物的废气、废液和废渣，因此，为了确保安全生产和操作工人在劳动中的人身安全与健康，需要不断地改进工艺，避免使用易燃易爆或具有较强毒性的原料，从根本上清除不安全因素。,（五）安全生产的保证,2020年9月11日5时56分,b、从安全措施上来保证安全 1、实现机械化、自动化生产 2、采用密封设备防止有毒物质逸散 3、加强通风和吸收措施 4、加强对毒物的管理 5、操作人员使用劳动保护用品，注意清洁卫生 6、易燃易爆车间的照明、电动机、均应按规定作防爆处理，有爆炸危险的反应岗位，在反应锅周围应有防爆墙等防爆措施 7、对转动飞轮，应设防护罩，在危险区应设信号装置,对所有易燃、易爆和有毒的原材料，应订立制度，加强管理。,2020年9月11日5时56分,2020年9月11日5时56分,2020年9月11日5时56分,2020年9月11日5时56分,2020年9月11日5时56分,2020年9月11日5时56分,2020年9月11日5时56分,国际现状：随着现代工业的迅速发展，“三废”问题已经引起了人们的普遍注意。在上个世纪50年代，工业发达国家中工业三废所造成的环境污染，一度发展成为严重的社会公害。在社会舆论的压力下，各国政府被迫采取了一系列的强制措施，各工厂企业都进行了三废防治工作。经过多年的治理，许多城市的江河的环境已有了很大的改善。不少国家又重新修订了三废的排放标准，促使各厂各企业采取更有效的防治措施，以进一步减少有毒物质对人类和自然界的危害。,二、环境保护的重要性,2020年9月11日5时56分,国内：三废防治工作，也随着我国工业的发展，从无到有的开展起来，并取得了一定的成绩，但是，与现代化工业的发展还是很不相称的。在化学制药工业中，近年来通过改革，回收利用和综合利用等方法后，三废预防问题有了一定的好转，但是如何将三废无害化的治理方面，差距还相当大。以废水为例：我们只搞些净化、中和、沉淀、萃取等初级简易处理。生物需氧量（BOD）和化学耗氧量（COD）都很高，有的甚至还含有酚类、胺类、重金属等有害有毒物质，这是我们必须认真加以注意和重视的。,2020年9月11日5时56分,生物需氧量（BOD）：是在一定条件下微生物氧化水中有机物时所需的溶解氧量，常用单位体积的废水中所需的氧量（mg/L或ppm）来表示。BOD越高，表示水中有机物越多，也即表示水体的被污染程度越高。 化学耗氧量（COD）：是在一定条件下，用重铬酸钾氧化水中的有机物时所消耗的氧量。所用单位与BOD相同，它们是水被污染的标志之一。,2020年9月11日5时56分,1、形成了一套完整的环境保护法律体系 。如：环境保护法、大气污染防治法、水污染防治法、海洋环境保护法、固体废物污染环境防治法、环境噪声污染防治法。 2、各种法规相配套的行政、经济法规和环境保护标准。如：,三、我国防治污染的方针政策,2020年9月11日5时56分,新建、扩建和改造项目，执行环境评价报告制度和“三同时”制度。即先评价再建设，要坚决执行环保设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的规定。,“三同时”的申报制度,环境影响评价制度,排污收费制度,环境保护目标责任制,城市环境综合整治定量考核,污染物排放许可证制度,污染集中控制,污染限期治理制度,2020年9月11日5时56分,一 、药厂“三废”的特点,制药厂尤其是化学制药常是污染较为严重的企业，从原料药到成品，整个生产过程都有可能造成环境污染。具不完全统计，全国药厂每年排放三废量为：,第二节 药厂“三废”的无害化处理,2020年9月11日5时56分,1、数量少、种类多、变动性大 2、间歇排放 3、化学耗氧量高 4、pH偏低（或偏高）,药厂三废除具有其他工业三废的特点外，还具有以下特点,2020年9月11日5时56分,“三废”防治应从革新工艺着眼，尽量消除或减少“三废”的排出。对于必须排出的三废，则应考虑综合利用，化害为利。最后才考虑无害化处理。经过适当处理的三废，还应继续注意综合利用。这种防与治相结合的治理方法，才是解决“三废”问题的正确途径。,二、防治污染的主要措施,2020年9月11日5时56分,三废是在生产过程中产生的，因而工艺改革才是消除或减少三废的根本措施。通过工艺改革把三废消灭在生产过程中，既可提高原辅材料的利用率，又可减少处理费用。具体办法： 1、更换原材料； 2、改进操作方法； 3、优化工艺条件； 4、采用新技术； 5、改革工艺路线或变更单元反应的先后次序。,（一）革新工艺,绿色生产工艺：使原料中的每一个原子都转化成产品，不产生任何废弃物和副产品，以实现废物的零排放。从源头上消除污染的生产工艺。,2020年9月11日5时56分,1、原辅料循环使用： 药物合成反应不能十分完全，反应液里常含有一定量的未反应的原辅料。在某些药物合成中，反应母液常可直接套用或经过适当处理后加以利用。这样既减少了三废，也降低了原辅材料的消耗。 2、反应产物的循环使用： 产物的分离过程很难彻底，母液中含有一些反应产物，套用母液后可提高收率； 3、溶剂、催化剂、活性炭等经过适当的处理也可以考虑回收套用。,（二）循环使用,2020年9月11日5时56分,循环使用和套用能减少三废，但不能消除三废。革新工艺往往要花较长的时间，而且也不可能把三废完全消除，因此必须同时积极开展三废的回收利用和综合利用工作。 回收利用方法：蒸馏、结晶、萃取、吸收、吸附 有些三废直接回收有困难，则可先进行化学反应处理，如：氧化、还原、中和等，然后再加以回收利用。,（三）回收利用,2020年9月11日5时56分,（四）加强设备管理 设备选型是否合理、设计是否得当，与污染物的数量和浓度有很大的关系。 提高设备、管路的严密性，杜绝生产过程中的 “跑、冒、滴、漏”现象。,2020年9月11日5时56分,三、废水处理,水质指标,pH值,悬浮物（SS）,生化需氧量（BOD）,化学需氧量（COD）,2020年9月11日5时56分,1、废水处理级数 一级处理:采用物理或者简单的化学法除去水中漂浮物和部分处于悬浮状态的污染物，以及调节废水的pH值等。 二级处理：废水的生物处理，可以除去废水中大部分有机污染物。 三级处理：除去二级处理未能除去的污染物，包括不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（N，P）、各种病毒、病菌等。常用方法：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。,2020年9月11日5时56分,2、废水处理的基本方法： a、物理法 b、化学法 c、物理化学法 d、生物法,2020年9月11日5时56分,（1）含悬浮物或胶体的废水 悬浮物质一般采用沉淀上浮或过滤等方法滤除；对于不易自动沉淀或上浮的树脂状物，需要采用其它手段（通压缩空气、直接蒸汽加热、加入无机盐等）使悬浮物聚集起来沉淀或上浮分离；对于极小的悬浮物或胶体，则可用混凝法或吸附法处理。 除去悬浮物或胶体后的废水若仅含些无毒的无机盐类，一般可排放下水道。如果含有有机溶解物或重金属离子的污染物，仍需进一步处理。,3、各类制药废水的处理,2020年9月11日5时56分,（2）酸性废水 含酸浓度高的应尽量考虑回收利用或综合利用。如：利用废硫酸作混凝剂、制磷肥等。含1%以下低浓度的酸没有经济价值的废水，则须经中和处理后才能排放，以免腐蚀排水管道，危害水生生物。进行中和时应尽量使用废酸或废碱。同时也可以考虑用氨水中和，然后可用于灌溉。除了中和法外，还有浓缩、蒸馏、渗析等方法（仅适用于大规模处理，目前药厂尚少使用这些方法）。,2020年9月11日5时56分,COD含量较高污水处理工艺：,2020年9月11日5时56分,（3）含无机物的废水 常见的无机物是溶于废水中的卤化物、氰化物、硫酸盐及重金属离子等。 常用方法：稀释法、浓缩结晶法及各种化学处理法。对于不含毒物的无机盐废水可用稀释法处理；单纯的无机盐废水可用浓缩结晶法回收利用；对于剧毒的氰化物、氟化物废水必须用化学法进行处理或利用；含重金属（汞、铜、铬、锌等）废水的处理要求比较严格，现用的方法主要是化学沉淀法，如形成碳酸盐、氢氧化物、硫化物等多种方法。,2020年9月11日5时56分,含重金属污水处理工艺：,2020年9月11日5时56分,（4）含有机物的废水 废水中含有许多原辅材料、产物和副产物等，在无害化处理前应尽可能回收利用。常用回收方法：蒸馏、萃取、化学处理等。成分复杂无法回收或虽回收但仍不符合排放标准的有机废水需进行无害化处理，一般均以生物法进行二级处理。,2020年9月11日5时56分,BOD含量高的废水处理工艺：,城市污水处理工艺：,2020年9月11日5时56分,1、含悬浮物废气 药厂排放的含悬浮物的废气主要来自原辅材料的粉碎、筛分、粉状药品和中间体的干燥及锅炉燃烧等。 a、机械除尘 利用机械力（重力、惯性力、离心力）将固体悬浮物从气流中分离出来。,四、废气处理,2020年9月11日5时56分,旋风除尘器,2020年9月11日5时56分,b、洗涤除尘 又称湿法除尘，利用水或其他液体洗涤含尘气体，利用形成的液膜、液滴或气泡捕获气体中的尘粒，尘粒随液体排出，气体得到净化。,填料塔式除尘,2020年9月11日5时56分,c、过滤除尘 使含尘气体通过多孔材料，将气体的尘粒截留下来，使气体得到净化。,袋式除尘器,2020年9月11日5时56分,d、静电除尘 如图接高压电源，除尘室内空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极的过程中，遇到尘粒，使其带负电后吸附到正极上，这样排出的气体达到净化。,2020年9月11日5时56分,2、含有无机物废气 药厂常见的含无机物废气有：HCl、NO、NO2、Cl2、NH3、氰化氢等，对于这一类气体一般用水或适当的酸性或碱性液体进行吸收处理。,2020年9月11日5时56分,吸收塔,2020年9月11日5时56分,3、含有机物的废气 根据废气中所含有机污染物的性质、特点和回收的可能性，采用不同的回收和净化方法。目前采用的主要方法有： a、冷凝法：适用于浓度大，沸点高的有机物蒸汽； b、吸收法：适用于浓度较低或沸点较低的有机物； c、吸附法：常用吸附剂有活性炭、氧化铝等，通过解吸附回收利用； d、燃烧法：废气中易燃物质浓度较高，可通入高温炉焚烧，燃烧产生的热可利用。,2020年9月11日5时56分,e、生物法： 利用微生物的代谢作用，将废气中所含的污染物转化成低毒或无毒的物质。,生物过滤器处理有机污染废气工艺流程,2020年9月11日5时56分,药厂废渣污染问题与废气、废水相比一般要小得多，废渣的种类和数量也比较少。 常见的废渣：蒸馏废渣、失活催化剂、废活性炭、胶体废渣、反应残渣、不合格中间体和产品、生物处理方法产生的污泥残渣等； 废渣中常有相当一部分是未反应的原料或副产物是宝贵的资源，应尽量考虑回收和综合利用。,五、废渣处理,2020年9月11日5时56分,1、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变为稳定、安全的物质。 例：氰化物废渣处理。,2020年9月11日5时56分,2、焚烧法 废渣与过量的空气在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，使废渣中的污染物在高温下氧化分解而被破坏，是一种高温处理和深度氧化的综合工艺。,2020年9月11日5时56分,特点：同时实现减量化、无害化和资源化。 适用于处理有机物含量较高和热值较高的废渣。,废渣,2020年9月11日5时56分,3、热解法 在无氧或缺氧的条件下，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。,连续式热解焚烧炉,2020年9月11日5时56分,连续式热解焚烧炉工艺流程,2020年9月11日5时56分,4、填埋法 将暂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。 特点：成本低，但有潜在危险性。,2020年9月11日5时56分,Thank you！,