導讀：制藥企業(yè)末端污染的成分復雜、污染量大和間歇排放為污染治理帶來了很大困難，隨著末端污染對環(huán)境的損害越來越大，末端治理應運而生。但是傳統(tǒng)的末端治理存在很多弊端，下文將為您解析制藥行業(yè)的廢水、廢氣、廢渣的特點及治理技術(shù)。其中制藥企業(yè)末端污染之廢氣治理，本文主要對VOCs進行了說明。

一、中國制藥企業(yè)分布情況

從地域分布上看，我國制藥企業(yè)主要分布在東部沿海的長江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)、京津冀魯遼環(huán)渤海地區(qū)的浙江、江蘇、上海、廣東、河北、山東、遼寧、天津等總體發(fā)展水平高，具備科研、管理或者傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的省市，其醫(yī)藥經(jīng)濟規(guī)模占全國醫(yī)藥經(jīng)濟總量的65.8%。中西部地區(qū)利用當?shù)貏又参镏兴幉牡馁Y源優(yōu)勢，迅速發(fā)展中藥產(chǎn)業(yè)，主要分布在吉林、四川、廣西、貴州、江西、云南、重慶、湖南、甘肅、內(nèi)蒙古以及新疆等地。

二、制藥企業(yè)末端污染概述

●在制藥生產(chǎn)過程中，原材料投入量大，產(chǎn)出比小，其大部分物質(zhì)最終成為廢棄物。

●生產(chǎn)一種原料藥往往有幾步甚至10余步反應，

●使用原材料數(shù)種，有的甚至多達三四十種，

●原料總耗有的達10kg/kg產(chǎn)品以上，高的超過200kg/kg產(chǎn)品；

●產(chǎn)生的“三廢”量大，廢物成分復雜，污染危害嚴重。

末端污染特點

1、間歇排放。若藥品生產(chǎn)的規(guī)模小，則會采用間歇式生產(chǎn)方式，污染排放也是間歇式。間歇排放是一種短時間內(nèi)高濃度的集中排放，而且污染物的排放量、濃度、瞬時差異都缺乏規(guī)律性，這給環(huán)境帶來的危害要比連續(xù)排放嚴重得多。此外，間歇排放也給污染的治理帶來了不少困難。

2、污染物量大。原材料投入大，而產(chǎn)出比小，則其余部分均為廢棄物。

3、污染物隨著產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝的變化而變化，成分復雜。

三、末端治理概述

隨著末端污染對環(huán)境的損害越來越大，末端治理應運而生。

末端治理是指在生產(chǎn)過程的末端，針對產(chǎn)生的污染物開發(fā)并實施有效的治理技術(shù)。

末端治理在環(huán)境管理發(fā)展過程中是一個重要的階段，它有利于消除污染事件，也在一定程度上減緩了生產(chǎn)活動對環(huán)境污染和破壞趨勢。

但是毫無疑問，末端治理的弊端也是明顯的：

1.傳統(tǒng)末端治理是問題發(fā)生后的被動做法，因此不可能從根本上避免污染發(fā)生。

2.末端治理隨著污染物減少而成本越來越高，它是相當程度上抵消了經(jīng)濟增長帶來的收益。

3.由末端治理而形成的環(huán)保市場產(chǎn)生虛假的和惡性的經(jīng)濟效益。

4.末端治理趨向于加強而不是減弱已有的技術(shù)體系，從而犧牲真正的技術(shù)革新。

5.末端治理使得企業(yè)滿足于遵守環(huán)境法規(guī)而不是去投資開發(fā)污染少的生產(chǎn)方式。

6.末端治理沒有提供全面的看法，而是造成環(huán)境與發(fā)展以及環(huán)境治理內(nèi)部各領(lǐng)域間的隔閡。

7.末端治理阻礙發(fā)展中國家直接進入更為現(xiàn)代化的經(jīng)濟方式，加大在環(huán)境治理方面對發(fā)達國家的依賴。

四、制藥企業(yè)末端污染之廢水

（一）制藥工業(yè)水污染物排放現(xiàn)狀

制藥工業(yè)是我國環(huán)保規(guī)劃治理的重點之一，其廢水排放量占整個工業(yè)廢水排放量的2%，是水污染源的重點之一。

由于我國制藥行業(yè)制藥行業(yè)的迅猛發(fā)展，以及廢水處理技術(shù)的相對落后，制藥工業(yè)水污染物亂排現(xiàn)象嚴重：在2011年6月5日，即世界環(huán)境日，哈藥總廠由于違規(guī)排放廢水廢氣廢渣，氨氮排放超標20倍，硫化氫超標1150倍，嚴重污染了周邊環(huán)境，被媒體曝光；2009年，石家莊某藥廠排污管道違規(guī)排污被責令拆除；2007年，聯(lián)邦制藥彭州污染事件，政府七次下令要求整改；2003年8月，海正藥業(yè)（臺州市椒江工業(yè)園區(qū)）違規(guī)排污，造成3死8傷。制藥廢水亂排亂放對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重危害，直接威脅了人類的生活環(huán)境及人們的人身安全。

（二）制藥工業(yè)水污染物特點總述

由于制藥工業(yè)本身的特點，制藥工業(yè)水污染物也有以下特點：

1、排放量大

2、水質(zhì)復雜

3、水質(zhì)波動大

4、可生物降解性差

（三）各類制藥工業(yè)水污染物的特點

1、發(fā)酵類生物制藥廢水的特點：

①COD（化學需氧量）濃度高（5g/L—80g/L）；

②高濃度廢水間歇排放，酸堿性和溫度變化大，沖擊負荷較高，需要較大的收集和調(diào)節(jié)裝置；

③廢水中的SS（水質(zhì)中的懸浮物）濃度高（0.5mg/L—25g/L）；

④硫酸鹽濃度高；

⑤水質(zhì)成分復雜；

⑥廢水中含有生物難以降解，甚至對微生物有抑制作用的物質(zhì)；

⑦發(fā)酵生物廢水一般色度較高。

2、化學制藥廢水的特點：

①濃度高，廢水中殘余的反應物、生成物、溶劑、催化劑等濃度高，COD濃度值可高達幾十毫克每升；

②含鹽量高，無機鹽往往是合成反應的副產(chǎn)物，殘留到母液中；

③pH值變化大，因酸水或堿水排放，中和反應的酸堿耗量大；

④廢水中成分單一，營養(yǎng)源不足，難以培養(yǎng)微生物；

⑤一些原料或產(chǎn)物具有生物毒性，或者難以被生物降解，如酚類化合物、苯胺類化合物、重金屬、苯系物、鹵代烴溶劑等。

3、其他制藥廢水的特點：

①植物提取類制藥廢水：廢水差異大，廢水主要來源于溶劑回收廢水、飲片洗滌水、蒸煮濃縮過程的蒸汽冷凝水，污染物有植物碎屑、纖維、糖類、有機溶劑等，COD濃度從數(shù)百毫克每升到數(shù)千毫克每升不等。

②生物制品廢水：脂肪、蛋白質(zhì)含量較高，有的還含有氮環(huán)類及惡唑環(huán)類有機物質(zhì)。往往混有較多的動物皮毛、組織和器官碎屑。生化性尚可。

③制劑生產(chǎn)廢水：污染程度不高，所含污染物相對較少。主要是原料和生產(chǎn)器具洗滌水，設(shè)備、地面沖洗水。

（四）常用的制藥廢水處理技術(shù)

1、物化法：

①混凝沉淀法：在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚成絮凝體，然后予以分離除去的水處理法。

②氣浮法：設(shè)法使水中產(chǎn)生大量的微氣泡，以形成水、氣及被去除物質(zhì)的三相混合體，在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，促進微細氣泡粘附在被去除的微小油滴上后，因粘合體密度小于水而上浮到水面，從而使水中油粒被分離去除。

③吸附法：是利用多孔性的固體吸附劑將水樣中的一種或數(shù)種組分吸附于表面，再用適宜溶劑、加熱或吹氣等方法將預測組分解吸，達到分離和富集的目的。

④電解法：電流通過物質(zhì)而引起化學變化的過程?；瘜W變化是物質(zhì)失去或獲得電子（氧化或還原）的過程。在整個電解過程中，最主要的反應是產(chǎn)生活性金屬化合物,通過螯合與吸附作用，將懸浮物轉(zhuǎn)化為大分子絮狀物，最后進行沉降和過濾去除水中的污染物。

⑤膜分離法：在壓力驅(qū)動下，借助氣體中各組分在高分子膜表面上的吸附能力以及在膜內(nèi)溶解-擴散上的差異，即滲透速率差來進行分離的。

2、化學法：

①催化鐵內(nèi)電解法

②臭氧化法

③Fenton試劑法：H2O2在Fe2+離子的催化作用下具有氧化多種有機物的能力。過氧化氫與亞鐵離子的結(jié)合即為Fenton試劑，其中Fe2+離子主要是作為同質(zhì)催化劑，而H2O2則起氧化作用。

3、生化法：

①普通活性污泥法

②序批式活性污泥法（SBR法）

③生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤

④上流式厭氧污泥床反應器（USAB）

⑤厭氧接觸法

4、其他組合工藝：

①電解+水解酸化+CASS工藝（周期循環(huán)活性污泥法）

②微電解+厭氧水解酸化+SBR法

③USAB+兼氧+接觸氧化+氣浮工藝

④微電解+UBF+CASS工藝

五、制藥企業(yè)末端污染之廢氣

按污染物性質(zhì)歸納，大氣污染物分為酸性氣體和VOCs（揮發(fā)性有機物）兩類。醫(yī)藥化工企業(yè)主要廢氣污染物為發(fā)酵尾氣、溶劑氣體和惡臭氣體。我們主要針對VOCs進行說明。

（一）制藥行業(yè)VOCs與惡臭氣體污染問題

制藥行業(yè)是產(chǎn)生VOCs與惡臭氣體的主要行業(yè)之一，在生物發(fā)酵，化學合成，有機溶劑的運輸、儲存、使用和回收，產(chǎn)品提純干燥及廢水處理等過程中會產(chǎn)生各類VOCs與惡臭等污染物。其中常含有烴類化合物、含氧有機化合物、含氮化合物、含硫化合物和鹵素及衍生物等。研究檢測表明，在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人們憑嗅覺能感受到的VOCs與惡臭物質(zhì)有4000余種，其中制藥行業(yè)產(chǎn)生涉及上百種以上，這些VOCs與惡臭氣體物質(zhì)不僅給人的感覺器官以刺激，使人感到不愉快和厭惡，而且大多具有毒性。

（二）制藥VOCs來源分析

1、發(fā)酵類制藥行業(yè)

發(fā)酵類藥物是通過微生物發(fā)酵的方法產(chǎn)生活性成分，然后經(jīng)過分離、純化、精制等得到的一類藥物。發(fā)酵類藥物是從抗生素的生產(chǎn)開始發(fā)展起來的，除抗生素外還包括維生素、氨基酸等。[3]對于發(fā)酵類制藥，VOCs主要產(chǎn)生于有機溶劑的使用，尤其對發(fā)酵之后的產(chǎn)品進行分離提純的過程中產(chǎn)生的VOCs較多，而在發(fā)酵階段還容易產(chǎn)生甲硫醇、甲硫醚等惡臭氣體。在下表中列出了發(fā)酵類制藥工藝使用的及產(chǎn)生的主要VOCs：

2、化學合成類制藥行業(yè)

化學合成類藥物一般是指采用生物、化學方法制造的具有預防、治療和調(diào)節(jié)機體功能及診斷作用的化學物質(zhì)?；瘜W合成類藥物主要以化學原料為起始反應物，通過化學合成藥物中間體，再對藥物中間體結(jié)構(gòu)進行改造和修飾，得到目的產(chǎn)物，然后經(jīng)脫保護、精制、干燥等工序得到最終產(chǎn)品。所以，相比于其他類制藥行業(yè)，VOCs的產(chǎn)生除了提取過程使用的溶劑外，主要還來自于一些化學原料和化學反應的藥物中間體，故化學類制藥行業(yè)產(chǎn)生的VOCs成分更加復雜，是治理和控制的難點。在下表中列出了化學合成類制藥工藝使用的及產(chǎn)生的主要VOCs：

3、提取類制藥行業(yè)

提取類藥物是指運用物理的、化學的、生物化學的方法，將生物體中起重要生理作用的各種基本物質(zhì)經(jīng)過提取、分離、純化等手段制造出的藥物。提取類制藥企業(yè)廢氣中的VOCs主要來源于生產(chǎn)工藝中使用的有機溶劑，常用的有機溶劑為乙醇、丙酮。在下表中列出了提取類制藥工藝使用及產(chǎn)生的主要VOCs：

4、生物工程類制藥行業(yè)

生物制藥產(chǎn)生的大氣污染物主要來自溶劑的使用，主要產(chǎn)生點在于瓶子洗滌、溶劑提取、多肽合成儀等的排風以及實驗的排氣、制劑過程中的藥塵等。其中，生物制藥企業(yè)的VOCs主要來自于溶劑的使用。在下表中列出了生物工程類制藥使用的有機溶劑：

5、中藥類制藥行業(yè)

中藥類制藥行業(yè)是指以藥用植物為主要原料，按照國家藥典，生產(chǎn)中藥飲片和中成藥各種劑型產(chǎn)品的制藥工業(yè)企業(yè)。中藥飲片產(chǎn)生的廢氣主要是切制等工序產(chǎn)生的藥物粉塵和炮制過程中產(chǎn)生的藥煙，中成藥產(chǎn)生的廢氣主要為二氧化硫、煙塵和粉塵，主要來自某些提取工段因煎煮而產(chǎn)生的鍋爐煙氣，藥材粉碎等工序產(chǎn)生的藥物粉塵，VOCs的污染不大，主要來自提取階段使用的有機溶劑（主要是乙醇）。

六、制藥企業(yè)末端污染之廢渣

制藥廢渣是指在制藥過程中產(chǎn)生的固體，半固體或漿裝廢物。一般，藥廠廢渣的數(shù)量比廢水，廢氣少，污染也沒有廢水，廢氣嚴重，但廢渣的組成復雜，且大多含有高濃度的有機污染物，有些還是劇毒，易燃，易爆的物質(zhì)。

1廢渣的預處理

固體廢物的預處理為廢物的合適處理處置提供條件，只要有壓實，破碎和分選等。

預處理的作用：

①以填埋為主的廢物（壓實：降低廢物的體積，減少運輸量和運輸費用，提高填埋場的利用效率）

②以焚燒或堆肥為主的廢物（破碎：不需要壓實處理，破碎，分選使物料粒度均勻，大小適宜，有利于提高焚燒和堆肥化效率）

③費伍德資源綜合利用（破碎和分選：實現(xiàn)不同物料分別回收和利用）

2.廢物處理的方法

固體廢物處理是指將固體廢物轉(zhuǎn)變成適于運輸，利用，貯存或最終處置的過程。

(1)一般處理方法：廢鈀-炭催化劑——焚燒技術(shù)——甲酸還原——王水溶解——過濾——濾液蒸干——水溶——離子交換——水浴蒸發(fā)——蒸發(fā)結(jié)晶——烘干——氯化鈀——鹽酸

(2)廢渣的最終處理

①綜合利用法：用作本場或其他廠的原輔材料；用作飼料或肥料；用作鋪路或建筑材料

②化學法：利用廢渣中所含污染我的化學性質(zhì)，通過化學反應將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定，安全的物質(zhì)，是一種常用的無害化處理技術(shù)。

③焚燒法：被處理的廢渣與過量的空氣在焚燒爐內(nèi)進行氧化燃燒反應，從而是廢渣中所含的污染物在高溫下氧化分解而被破壞。

④熱解法：在無氧或缺氧的高溫條件下，是廢渣中的大分子有機物裂解瑋可燃的小分子燃料氣體，油和固態(tài)碳等。

⑤填埋法：主要是土地填埋

3.廢渣資源化的途徑:生產(chǎn)建筑材料，提取有價成分，回收能源，生產(chǎn)化工產(chǎn)品，生產(chǎn)農(nóng)用產(chǎn)品等

清潔生產(chǎn)是污染控制的最佳模式。它是從全方位、多角度的途徑去實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的。與末端治理相比，它具有十分豐富的內(nèi)涵，主要表現(xiàn)在：

（1）清潔生產(chǎn)體現(xiàn)的是“預防為主”的方針。傳統(tǒng)末端治理側(cè)重于“治”，與生產(chǎn)過程相脫節(jié)，先污染后治理；清潔生產(chǎn)側(cè)重于“防”，從產(chǎn)生污染的源頭抓起，注重對生產(chǎn)全過程進行控制，強調(diào)“源削減”，盡量將污染物消除或減少在生產(chǎn)過程中，減少污染物的排放量，且對最終產(chǎn)生的廢物進行綜合利用。

（2）清潔生產(chǎn)實現(xiàn)了環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的同意，傳統(tǒng)的末端治理投入多、治理難度大、運行成本高，只有環(huán)境效益，沒有經(jīng)濟效益；清潔生產(chǎn)則是從改造產(chǎn)品設(shè)計、替代有毒有害材料、改革和優(yōu)化生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備、物料循環(huán)和廢物綜合利用的多個環(huán)節(jié)入手，通過不斷加強管理和技術(shù)進步，達到“節(jié)能、降耗、減污、增效”的目的，在提高資源利用率的同時，減少了污染物的排放量，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的最佳結(jié)合。