医药行业在生产过程中产生的废气具有成分复杂、浓度波动大、含有有毒有害物质(如挥发性有机物VOCs、酸性气体、碱性气体、恶臭物质等)以及可能携带生物活性物质等特点,其处理工艺需综合考虑废气特性、处理效率、运行成本和环保要求等多方面因素。以下是医药废气处理的主要工艺及技术要点:
一、预处理阶段
预处理是废气处理的关键环节,旨在去除废气中的颗粒物、水分、腐蚀性物质等,防止后续处理设备堵塞或腐蚀,同时提高处理效率。
除尘处理
技术:旋风除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器等。
适用场景:去除废气中的粉尘、药渣等颗粒物,尤其适用于发酵、干燥等工序产生的废气。
注意事项:需根据颗粒物性质(如粘性、粒径)选择合适设备,避免二次污染。
降温与调湿
技术:喷淋塔、冷却器等。
目的:降低废气温度(如高温灭菌废气)或调节湿度,防止后续处理设备因高温或高湿失效。
酸碱中和
技术:喷淋塔(填充碱性或酸性吸收液)。
适用场景:处理含酸性(如HCl、SO?)或碱性(如NH?)废气,通过化学中和反应去除污染物。
油雾分离
技术:静电除油、纤维过滤等。
适用场景:去除制药设备(如压片机、包衣机)产生的油雾,防止粘附管道和设备。
二、核心处理阶段
根据废气成分和浓度,选择以下一种或多种组合工艺:
1. 吸附法
原理:利用活性炭、分子筛等吸附剂的多孔结构,吸附废气中的有机物。
适用场景:低浓度VOCs废气(如溶剂回收、实验室废气)。
优势:处理效率高、操作简单。
局限:吸附剂需定期再生或更换,可能产生二次污染(如废活性炭)。
改进技术:
移动床吸附:连续运行,减少停机再生时间。
蒸汽再生:回收有机溶剂,实现资源化利用。
2. 催化燃烧法
原理:在催化剂作用下,低温氧化VOCs为CO?和H?O。
适用场景:中高浓度VOCs废气(如合成反应釜尾气)。
优势:起燃温度低(200-400℃)、能耗低、无二次污染。
局限:催化剂易中毒(如含硫、卤素废气需预处理)。
改进技术:
贵金属催化剂:提高活性,延长寿命。
蓄热式催化燃烧(RCO):利用蓄热体回收热量,降低能耗。
3. 生物处理法
原理:利用微生物代谢作用降解有机物(如醇类、酯类)。
适用场景:低浓度、水溶性好的废气(如发酵尾气)。
优势:运行成本低、无二次污染。
局限:处理效率受温度、pH值影响大,对难降解物质效果差。
改进技术:
生物滤池:填充多孔介质,提高微生物附着面积。
生物滴滤塔:通过喷淋液维持微生物活性,适应高负荷废气。
4. 低温等离子体法
原理:通过高压放电产生等离子体,分解有机物。
适用场景:低浓度、难降解废气(如含抗生素残留废气)。
优势:处理效率高、反应速度快。
局限:可能产生副产物(如臭氧、氮氧化物),需后续处理。
改进技术:
脉冲等离子体:提高能量利用率,减少副产物。
等离子体+催化:结合催化剂提高降解效率。
5. 膜分离法
原理:利用膜的选择性渗透性分离有机物。
适用场景:高浓度、有回收价值的废气(如溶剂回收)。
优势:可实现资源化利用,运行成本低。
局限:膜材料成本高,易堵塞。
改进技术:
复合膜:提高选择性和抗污染性能。
膜+吸附组合工艺:提高回收效率。
三、组合工艺应用
医药行业废气成分复杂,单一工艺难以满足处理要求,通常采用“预处理+核心工艺+深度处理”的组合方案:
高浓度VOCs废气
工艺路线:冷凝回收(溶剂回收)→ 吸附/催化燃烧(深度净化)。
案例:抗生素合成车间废气,先通过冷凝回收溶剂,再经催化燃烧达标排放。
含酸碱废气
工艺路线:喷淋中和(预处理)→ 生物滤池(有机物降解)。
案例:发酵车间废气,先中和酸性气体,再通过生物滤池去除异味。
含生物活性废气
工艺路线:高效过滤(去除颗粒物)→ 紫外线消毒(灭活微生物)→ 活性炭吸附(去除有机物)。
案例:疫苗生产车间废气,需确保无生物活性物质排放。
四、技术选择原则
废气特性分析:明确成分、浓度、温度、湿度等参数。
环保要求:符合国家及地方排放标准(如GB 37822-2019《挥发性有机物无组织排放控制标准》)。
经济性:综合考虑设备投资、运行成本、维护费用。
安全性:避免处理过程中产生爆炸、腐蚀等风险(如含氯废气需防爆设计)。
可持续性:优先选择资源化利用工艺(如溶剂回收、热能回收)。
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