制藥行業VOCs排放問題占到工業VOCs的3%,制藥VOCs排放標準按照全國大氣染污物排放標準執行,每個地方關于制藥VOCs有相關標準時,要符合國家和地方排放標準,否則制藥VOCs排放就不符合國家VOCs排放要求。制藥VOCs廢氣治理工藝是怎樣的?主要涉及要哪些廢氣和處理工藝?
制藥VOCs標準的制定
如果目標是控制光化學煙霧的生成,應該控制反應活性比較大的有機物;如果目標是控制PM2.5的生成,還要控制重芳烴油之類的能夠產生二次有機氣溶膠的物質,包括有機酸;如果目標是控制對人體健康的危害,應該篩出有毒有害空氣污染物的名單;如果目標是控制惡臭,應該制定惡臭污染物的名單。此外,還要確定是分別控制還是階段控制。對制藥行業而言,由于惡臭污染物不可避免,所以最好實行VOCs和惡臭污染物的協同控制。
VOCs管控的思路
制藥業是典型的序批式生產過程,廢氣排放是不連續的。間歇式排放導致氣象濃度各方面復合都不穩定,給隨后的VOCs選擇和控制帶來很大的困難。從制藥過程來看,制藥工藝可粗略地分為發酵、化學合成、提取等幾大類。應根據不同制藥工藝的廢氣排放特征選擇技術。例如,化學合成制藥涉及的化學反應根據生產藥物的不同而不同,因此必須選擇典型的藥物做實測。總體而言,制藥業的VOCs排放控制可從四方面著手:
1.源頭控制
包括農機替代和工藝優化。農機替代指根據行業類型選取揮發性較差或毒性較低的溶劑。工藝優化指選擇高轉化率低排放的工藝,如在真空系統中以循環蒸汽系統取代排放功率較大的單向循環系統。在實際操作中,可通過后續環評和新上項目準入條件加以控制,促進新工藝對舊工藝的取代。例如,制造青霉素的工藝中,選擇酶促反應,相對傳統的化學反應,可使VOCs產生量和排放值大大降低。
2.全過程控制
核心部分是無組織排放變有組織排放。密閉排放源、封閉循環干燥、溶劑清洗設備封閉,工藝廢氣循環利用,這是VOCs產生量最小化的四個方面。方法:
1.密閉排氣孔
2.惰性保護,如反應釜中使用氮氣保護
3.蒸餾廢氣最小化
4.添加方式的改造,以桶泵等方式取代打開反應釜加料
5.排放峰值濃度最小化
3.末端處理
末端處理技術應根據具體情況進行論證。例如,RTO技術不適合間歇式排放的企業;盡管生物法技術在國外非常流行,但由于對空間有很大的需求,不適宜在城市集中區推廣;催化氧化技術在處理單一廢氣時效率較高,但處理混合廢氣時,使用廣譜性催化劑會降低凈化效率,等等。
末端收集設施的有效性考慮3個原則:第一要講究安全性,首選寧可是超標的,但一定要防火防爆;第二要滿足標準;第三要穩定,處理技術排放要穩定,復合也要穩定。最后,廢氣凈化裝置要考慮氣體分類,按照氣體特征分類收集,分別處理。例如,含氯的化合物,要首先進行預處理才能燃燒。
4.運行監控和排放監控
后續問題
VOCs排放控制的工藝選擇可能帶來其他污染問題。例如,采用RTO方法處理含氮的化合物會帶來氮氧化合物污染。對噴涂溶劑的處理可能帶來廢水問題,等等。特別地,制藥工業的廢氣不主要是揮發性有機物,還存在鹵素化合物、氨類化合物等多類有機物。在制藥工藝選擇當中,如果單純考慮揮發性有機物的控制,其實是有所偏頗的。因此,在準備推動一項主導工藝時,應慎重考慮可能帶來的其他對環境的間接影響。
制藥VOCs廢氣治理工藝選擇酶促反應,比傳統VOCs產生量和排放值都會下降很多。對治理工藝中選擇惰性氣體,對設備可以起到保護作用。在處理工藝末端處理,對廢氣進行分類、收集,最終實現制藥VOCs達標排放的目的。