制药工业和环境保护

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
• 条件好的厂家已达二级处理水平,大部分污染得 到妥善处理。
• 但有相当数量厂家仅是一级处理,有的甚至未作到 清污分流。
10.2污染防治措施
采用绿色生产工艺
• 绿色生产工艺是针对生产过程的主要环节和组分, 重新设计少污染或无物染的生产工艺,并通过改 进操作方法、优化操作参数等措施,实现过程的 节能、降耗、消除或减少环境污染的目标。
• 绿色生产工艺从源头上消除污染,为最理想的污染防 治方法。
制 黄
1、重新设计少污染或无污染的生产工
德 春

重新设计药品的生产工艺时应尽可能选用无毒或低毒
的原辅材料来代替有毒或剧毒的原辅材料,以降低或
消除污染物的毒性。如在氯霉素的合成中,原来采用
制黄
氯化高汞作催化剂制备异丙醇铝,后改用三氯化铝代 制
黄德 污染的根本措施。如苯甲醛的传统合成路线

是通过二氯代苄水解而得:


黄德




甲苯侧链氯化,得到以亚苄基二氯为主的产物
。再经水解、精馏等步骤而得到苯甲醛。该工艺在
生产过程中不仅要产生大量需治理的废水,而且由
于有伴随光和热的大量氯气参与反应,因此,对周
制 围的环境将造成严重的污染。
制黄 德春

水应呈中性或接近中性。
• 悬浮物 指废水中呈悬浮状态的固体,是反映水中 固体物质含量的一个常用指标,可用过滤法测定,
单位为mg·L-1。
• 生化需氧量 指在一定条件下,微生物氧化分解水中
的有机物时所需的溶解氧的量,单位为mgL-1。微 生物分解有机物的速度和程度与时间有直接关系。 实际工作中,常在20oC的条件下,将废水培养5日,
工业上仍以苯乙腈水解来制备,而苯乙腈又是由苄
氯和氢氰酸反应来合成的。现在通过苄氯羰化合成
苯乙酸已经获得成功:
制黄 德春
制 黄德

• 上述合成路线不仅经济,而且避免使用剧毒的氰化物, 减少了对环境的危害


黄德




循环套用
• 药物合成反应往往不能进行得十分完全,且多存在 副反应,产物也不可能从反应混合物中完全分离出 来,因此分离母液中常含有一定数量的未反应原料、 副产物和产物。通过工艺设计实现反应母液的循环 套用或经适当处理后套用,这不仅降低了原辅材料 的消耗,提高了产品的收率,而且减少了环境污 染。
境造成严重污染。经用水和液碱吸收后,既消除了
氯化氢气体造成的污染,又可回收得到一定浓度的
盐酸。
制 制
黄德 黄
春 德

制黄 德春
制黄 德春

黄德 • 再如,对氯苯酚是制备降血脂药安妥明的主要原料,

其生产过程中的副产物邻氯苯酚是重要的污染物之
一,将其制成2,6-二氯苯酚可用作解热镇痛药双氯
灭痛的原料。
制黄
德春
mgL-1
序号 污染物
最高允许 排放浓度
序号 污染物
最高允许 排放浓度
1 总汞
0.05
6 总砷
0.5

制 黄德
2 烷基苯 不得检出
7
总铅
1.0
黄德 春

3 总镉
0.1
8 总镍
1.0
4 总铬
1.5
9 苯并()芘 0.00005
制 5 六价铬
0.5
黄德
制 黄德


2、第二类的污染物
• 指其长远影响小于第一类的污染物。在《国家污
B定O的D排5可放降标至准2。0~30mgL-1,水质一般可以达到规
• 三级处理 是一种净化要求较高的处理,目的是除去二 级处理中未能除去的污染物,包括不能被微生物分解的
有机物、可导致水体富营养化的可溶性无机物(如氮、
磷等)以及各种病毒、病菌等。三级处理所使用的方 法很多,如过滤、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等。废水
含有氰基,需处理后方可随母液排放。后对含黄血盐 钾氨的母液进行适当处理,再用高锰酸钾氧化,使黄 血盐钾氨转化为原料赤血盐钾,所得赤血盐的含量在
13%以上,可套用于氧化反应中。
制 黄 德 春
制 黄德 春
制 黄德 春
制 黄德

制 黄德

• 将反应母液循环套用,可显著地减少环境污染。若 设计得当,则可构成一个闭路循环,是一个理想的 绿色生产工艺。除了母液可以循环套用外,药物生 产中大量使用的各种有机溶剂,均应考虑循环套用, 以降低单耗,减少环境污染。其它的如催化剂、活 性炭等经过处理后也可考虑反复使用。
制药工业污染的特点和现状
• 制药工业污染的特点 • 1、数量少、组分多、变动性大 • 2、间歇排放 • 3、pH值不稳定 • 4、化学需氧量高
我国制药工业污染的现状
• 全国药厂废气每年排放量109m3,含有害物质105t。 • 全国药厂废水每天排放量5×105m3,。 • 全国药厂废渣每年排放量105t。
活用水等)与废水(如制药生产过程中排出的各种废
水)分别用各自不同的管路或渠道输送、排放或贮 留,以利于清水的循环套用和废水的处理。采取 清污分流,不仅可以节约大量的清水,而且可大 幅度降低废水量,提高废水的浓度,从而大大减 轻废水的输送负荷和治理负担。
• 除清污分流外,还应将某些特殊废水与一般废水 分开,以利于特殊废水的单独处理和一般废水的 常规处理。
9.3.废水处理技术
药厂产生的污染物中,废水数量最大,种类最多, 危害最重。是药厂污染物无害化处理的重点和难点。
废水的污染控制指标
• 基本概念 • 1、水质指标
• 是表征废水性质的参数。比较重要的有:pH、悬 浮物(SS)、生化需氧量(BDO)、化学需氧量 (CDO)等。
• pH值 反映废水酸碱性强弱的重要指标。处理后的废
3、废水处理级数
• 分为一级、二级和三级处理 • 一级处理 通常是采用物理方法或简单的化学方法
除去水中的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。在大多数场合,废水经 一级处理后仍达不到国家规定的排放标准,常作为 废水的预处理。 • 二级处理 主要指生物处理法。二级处理适用于处 理各种含有机污染物的废水。废水经二级处理后,
制黄 德春
制 黄德 春


黄德




改进生产设备,加强设备管理
• 改进生产设备,加强设备管理是药品生产中控制 污染源、减少环境污染的又一个重要途径。
• 设备选型合理、设计得当,可提高原料的转化率和 产物的选择性,减少污染物的数量。
• 加强设备管理,提高设备、管道的严密性,使系 统少排或不排污染物,减少环境污染。
4、采用新技术
使用新技术不仅能显著提高生产技术水平,而 且有时也十分有利于污染物的防治和环境保护。 如在抗生素类药物4-乙酰胺基哌啶醋酸盐的合成
中,原工艺采用铁粉还原硝基氧化吡啶制备4-氨 基吡啶,现采用催化加氢还原技术,既简化了工艺 操作,又消除了环境污染。
制黄
德春
苯乙酸是合成青霉素等药物的重要中间体。目前
制黄

德春



制 黄德 春








制 黄德 春
制 黄德


黄德 春
BHC公司发明了生产布洛芬的新方法(三步)
制 制
黄德 黄
春 德

• 该工艺废物量可减少37%,BHC公司获1997年度


黄德 春
美国“总统绿色化学挑战奖”的变更合成路线奖。
黄德 春
设计无污染的绿色生产工艺是消除环境

化学制药过程中产生的废弃物也是一种“资
源”,从排放的废弃物中回收有价值的物料,开
展综合利用,是控制污染的一个积极措施。
例如,氯霉素生产中的副产物邻硝基乙苯,是 重要的污染物之一,将其制成杀草安,就是一种 优良的除草剂。
制 黄德
• 又如,叶酸合成中的丙酮氯化反应:

反应过程中放出大量的氯化氢废气,直接排放将对环
• 例如,氯霉素合成中乙酰化反应母液的循环套用。
制 黄德
将母液按含量代替醋酸钠直接应用于下一批反应,

从而革除了蒸发、结晶、过滤等操作,且降低了原料
消耗量,提高了产物收率,减少了废水的处理量。








制黄

德春



• 又如,甲氧苄氨嘧啶的氧化反应是将三甲氧基苯 甲酰肼在氨水及甲苯中用赤血盐钾(铁氰化钾)氧 化,得到三甲氧基苯甲醛,同时副产物黄血盐钾 氨(亚铁氰化钾氨)溶解在母液中。黄血盐钾氨分子内
• 凡是新建、扩建和改造项目都必须按国家基本建 设项目环境管理办法的规定,切实执行环境评价报
告制度和“三同时”制度,做到先评价,后建设,环 保设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投 产,防止发生新的污染。
• 在全国推行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 中控制和污染限期治理等制度。
环境污染直接威胁人类的生命和安全,也影响了经 济的顺利发展,成为严重的社会问题。
• 我国目前粗放型的经济格局和经济的持续高速发
展,造成了能源和资源消耗强度过大,加上人们对环境 污染严重性的认识不足,致使我国工业污染的治理远
远落后于工业生产的发展。
• 面对日益严重的环境污染,传统的先污染后治理 的治污方案往往难以奏效,必须采取切实可行的 措施,走高科技、低污染的跨越式产业发展之路, 治理和保护好环境,促进我国经济的可持续发展。
经三级处理后,BOD5可从20~30mgL-1降至
5mgL-1以下,可达到地面水和工业用水的水质要求。
废水的污染控制指标
《国家污水综合排放标准》按污染物 对人体健康的影响程度,将污染物分为两 类。
1、第一类污染物
• 指能在环境或生物体内积累,对人体健康产生长
远不良影响的污染物。《国家污水综合排放标准》
废水检验标准规定以重铬酸钾作氧化剂,标记为
CODCr。COD与BOD均可表征水被污染的程度, 但COD能够更精确地表示废水中的有机物含量, 而且测定时间短,不受水质限制,因此常被用作
废水的污染指标。COD和BOD之差表示废水中没 有被微生物分解的有机物含量。
2、清污分流
• 清污分流是指将清水(如间接冷却用水、雨水和生
硝化。后经研究发现,乙酰苯胺硫酸溶液中的硫酸

制黄
德春
浓度已足够高,混酸中的硫酸可以省去。这样不但节
黄德 春
省了大量的硫酸,而且大大减轻了污染物的处理负担。
制黄

德春



3、改进操作方法
• 生产工艺已经确定,可从改进操作方法入手,减少 或消除污染物的形成。
• 如广谱抗菌药氟哌酸合成中的对氯硝基苯氟化反应, 将原工艺的二甲基亚砜溶剂改为环丁砜溶剂,可避 免废水的生成。
我国防治污染的方针政策
• 我国先后完善和颁布了《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》以及与各种法规相配套的行政、经
济法规和环境保护标准,基本形成了一套完整的环境 保护法律体系。
• 所有企业、单位和部门都要遵守国家和地方的环境 保护法规,采取切实有效的措施,限期解决污染问题。


制黄
德春
现可采用间接电氧化法,整个工艺过程
无污染物排放,是一条绿色生产工艺。
制黄

德春



该工艺中油水两相分别构成闭路循环,无污染

排放

黄德
黄德


2、优化工艺参数
对化学反应的工艺参数进行优化,获得最佳工艺 条件,是减少或消除污染的一个重要手段。例如乙 酰苯胺的硝化反应
制 黄德 春
• 原工艺是将乙酰苯胺溶于硫酸中,再加混酸进行
德春
替氯化高汞作催化剂,从而彻底解决了令人棘手的汞
黄德 春
污染问题。
制黄

德春




黄 德
在药物合成中,重新设计生产工艺时,简化合

成步骤,可以减少污染物的种类和数量,从而减
轻处理系统的负担,有利于环境保护。


黄德
黄德


布洛芬的生产就是一个很好的例子。原采用Boot公
司的Brown合成方法 (六步)
水综合排放标准》中规定的有pH值、化学需氧量、
然后测定单位体积废水中溶解氧的减少量,即5日生
化需氧量作为生化需氧量的指标,以BOD5表示。
BOD反映了废水中可被微生物分解的有机物的总量, 其值越大,表示水中的有机物越多,水体被污染的 程度也就越高。
• 化学需氧量 是指在一定条件下,用强氧化剂氧化废
水中的有机物所需的氧的量,单位为mgL-1。我国的
制药工业和环境保护
第十章 制药工业与环境保护
• 10.1概述 • 10.2污染防治措施 • 10.3废水处理技术 • 10.4废气处理技术 • 10.5废渣处理技术 • 10.6噪声控制技术
10.1概述
环境保护的重要性
境是人类赖以生存和社会经济可持续发展的客观条件 和空间。随着现代工业的高速发展,环境保护问题 已引起人们的极大关注。
中规定的此类污染物有9种,即总汞、烷基汞、总
镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并()芘。
含有这一类污染物的废水,不分行业和排放方式, 也不分受纳水体的功能差别,一律在车间或车间 处理设施的排出口取样,其最高允许排放浓度必
须符合表10-l中的规定。
表10-1 第一类污染物最高允许排放浓度 单位:
相关文档
最新文档