【文章內(nèi)容簡介】 ......................................................................................... 40 編制依據(jù) .......................................................................................................... 40 費用計算 .......................................................................................................... 40 西南交通大學(xué)本 科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 Ⅵ 頁 運行管理機制與運行費用 ........................................................................................... 42 人員編制 .......................................................................................................... 42 運行說明 .......................................................................................................... 42 運行費用 .......................................................................................................... 43 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)及效益分析 .................................................................................... 44 單位處理造價及單位處理費用 .......................................................................... 44 經(jīng)濟效益 .......................................................................................................... 44 結(jié)論 ....................................................................................................................................... 47 致謝 ....................................................................................................................................... 48 參考文獻 ................................................................................................................................ 49 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 1 頁 第 1 章 緒論 制藥廢水的來源及特征 制藥廢水主要來源 藥品按其特點可分為：抗生素、有機藥物、無機藥物和中草藥。 制藥工業(yè)按生產(chǎn)工藝過程可分為：生物制藥、化學(xué)制藥。生物制藥是指通過微生 物的生命活動，將糧食等有機原料進行發(fā)酵、過濾，將藥品提煉而成的工藝過 程 。化學(xué)制藥是采用化學(xué)方法使有機物質(zhì)或無機物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成其他物質(zhì)的合成制藥方法 [1]。此外，還有一類采用物理或化學(xué)的方法從動植物中提取或直接形成藥物的制藥生產(chǎn)方式，即天然產(chǎn)物藥物。 制藥工業(yè)廢水通常屬于較難處理的高濃度有機污水。因藥物產(chǎn)品不同、生產(chǎn)工藝不同而差異較大。制藥工業(yè)廢水通常具有組成復(fù)雜、有機污染物種類多、濃度高，COD 值和 BOD 值高且波動性大，廢水的 BOD/COD 值差異較大， NH3N 濃度高，色度深，毒性大， SS 濃度高等特點 [2]。 制藥廢水主要包括： ① 主生產(chǎn)過程排水：此類排水是最重要的一類廢水，包括廢濾液、廢母液、其他母液、溶劑回收殘液等。濃度高、酸堿性和溫度變化大、藥物殘留是此類廢水最顯著的特點，雖然水量未必很大，但是其中污染物含量高，對全部廢水中的 COD 貢獻比例大，處理難度大。 ② 輔助過程排水包括：工藝?yán)鋮s水、循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污、去離子水制備過程排水、蒸餾（加熱）設(shè)備冷凝水等。污染物濃度低，但是水量大，并且季節(jié)性強，企業(yè)間差異大，此類廢水也是近年來企業(yè)節(jié)水的目標(biāo)。 ③ 沖洗水：包括容器設(shè)備沖洗水、過濾設(shè)備沖洗水、樹脂柱沖 洗水、地面沖洗水等，其中過濾設(shè)備沖洗水污染物濃度也很高，主要是懸浮物，如果控制不當(dāng)，也會成為重要污染源；樹脂柱沖洗水水量較大，初期沖洗水污染物濃度較高，并且酸堿性變化大，也是一類重要廢水。 ④ 生活污水：與企業(yè)的人數(shù)、生活習(xí)慣、管理狀態(tài)相關(guān)，但不是主要廢水。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 2 頁 制藥廢水的特點 制藥廢水的主要特點： ① 濃度高，廢水中殘余的反應(yīng)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 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 SS 濃度高（ ）； ④ 硫酸鹽濃度高； ⑤ 水質(zhì)成分復(fù)雜； ⑥ 廢水中含有微生物難以降解，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。 某醫(yī)藥中間體廢水來源及其特征 醫(yī)藥中間體的生產(chǎn)工藝 某醫(yī)藥中間體廠主要生產(chǎn)地奧司明和麥角甾醇兩種藥品，另外還有少量青蒿素、白藜蘆醇和皂素的生產(chǎn)。其中地奧司明與麥角甾醇屬于化學(xué)合成制藥，而其他幾種屬于植物提取制藥。 （ 1）地奧司明生產(chǎn)工藝 將吡啶和橙皮苷加入釜中攪拌至完全溶解，加入碘至溶液中，升溫至 115℃ 回流5h；然后在 下減 壓回收吡啶，得到稠狀液體加入甲醇攪拌沉淀，冷卻至室溫、靜置 1h 后過濾，濾液進行常壓蒸餾回收吡啶和甲醇，濾餅用甲醇洗至洗滌液澄清后再過濾，濾餅送入溶解釜、加入 11%的氫氧化鈉溶液，升溫至 5055℃ 再加入甲醇攪拌 30min 后過濾，濾液降至室溫后加入醋酸調(diào)節(jié) pH 值 ，靜置結(jié)晶后過濾，濾液回收甲醇，濾餅經(jīng)水洗、干燥、粉碎后包裝成產(chǎn)品。地奧司明生產(chǎn)工藝流程圖見圖 11。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 3 頁 圖 11 地奧司明廢水產(chǎn)生工藝流程圖 橙皮苷 + 吡啶 + 碘 反應(yīng) 原應(yīng)物 回收吡啶 稠狀流體 甲醇 過濾 濾餅 濾液 洗滌 洗滌液 回收甲醇、 吡啶、碘 廢液① 洗好的濾餅 溶解 甲醇、 氫氧化鈉 過濾 結(jié)晶 冰醋酸 濾液 離心 甲醇回收 濾液廢水② 洗滌 洗 滌廢水③ 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 4 頁 （ 2）麥角甾醇生產(chǎn)工藝 外購的菌絲體（青霉素 廢渣）使用甲醇、二氯甲烷循環(huán)提取，然后過濾得到母液和濾渣。濾渣回收溶劑后對渣進行高溫滅菌，然后制粒、干燥后進行包裝，為副產(chǎn)品飼料組蛋白。濃縮母液得到提取浸膏，浸膏中加入甲醇、氫氧化鈉溶液進行皂化；皂化后再次進行萃取，并濃縮回收溶劑，得到結(jié)晶；離心分離后得到粗品麥角甾醇，使用乙醇和活性炭對得到的麥角甾醇粗品進行溶解脫色。然后通過分離、結(jié)晶、離心分離、真空干燥、粉碎包裝得到產(chǎn)品麥角甾醇。麥角甾醇生產(chǎn)工藝流程圖見附圖 12。 圖 12 麥角甾醇廢水產(chǎn)生工藝流程 圖 （青霉素廢渣：菌絲體渣 300kg） + NaOH（ 22kg） + 水（ 120L） + 甲醇（ 180） 皂化 4h 6溶液 6溶劑油 1800L （石油醚） 萃取 水清洗 3 次 （一次 1200L） 廢液3600L 濃縮 產(chǎn)品 萃取后液濃縮 回收甲醇、石油醚 廢液 500L 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 5 頁 廢水來源及特征 該廠主要產(chǎn)品為地奧司明和麥角甾醇，并生產(chǎn)少量青蒿素、皂素和白藜蘆醇。地奧司明每天產(chǎn)生的廢水主要有：濃廢水 30 噸、濾液廢水 30 噸以及洗滌廢水 30 噸（地奧司明廢水產(chǎn)生過程見附圖 3）。麥角甾醇的生產(chǎn)周期為 4 小時，每天生產(chǎn)六個周期。一個生產(chǎn)周期中，產(chǎn)生清洗廢水 3600L，濃廢水 500L（麥角甾醇廢水產(chǎn)生過程見附圖 4）。其中濃廢水中渣量很大，呈膏體壯，可直接進入垃圾填埋廠進行處理，所以不在本設(shè)計處理范圍內(nèi)。皂素、白藜蘆醇等產(chǎn)品的廢水量約 20 噸 /天。廠區(qū)的地面清潔用水和職工生活污水大約 20 噸 /天。 本項目中的廢水主要分為三類，一是化學(xué)制藥廢水，二是植物提取廢水，三是地面清洗及生活污水，三類廢水的水質(zhì)各不相同。 （ 1）化學(xué)制藥廢水 表 11 化學(xué)制藥廢水水質(zhì)指標(biāo) 水質(zhì)指標(biāo) 廢水名稱 水質(zhì)參數(shù) COD (mg/L) NH3N （ mg/L） TP （ mg/L） 鹽度 % pH 水量 （ t/d） 地奧司明濃廢水 8700 2 30 地奧司明濾液廢水 1760 37 30 地奧司明洗滌廢水 1973 13 30 麥角甾醇洗滌廢水 104052 176 19 從上表可以看出，地奧司明廢水屬于高 COD、高磷的偏酸性廢水；而麥角甾醇廢水具有非常高的 COD、氨氮以及高鹽度， pH 值同樣偏酸性。兩種廢水均呈現(xiàn)出高色度、高 SS 的特性。除常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)以外，廢水中還含有毒物質(zhì)。地奧司明濃廢水中含有大量的吡啶（ 1900mg/L），麥角甾醇的生產(chǎn)原料是青霉素渣（菌絲體），這造成廢水具有非常強的生物毒性，不利于生物處理。 （ 2）植物提取制藥廢水。 本項目中植物提取制藥廢水的日產(chǎn)生量 為 20 噸，水質(zhì)指標(biāo)如下： CODCr： 26000~32021mg/L； BOD5： 8000~11000mg/L； pH： ~； SS： 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 6 頁 4000~6000mg/L。根據(jù)生產(chǎn)工藝分析，廢水中不存在其他毒害因素。 （ 3）地面清洗及生活污水。本項目中地面清洗和生活污水的日產(chǎn)生量為 20 噸，水質(zhì)指標(biāo)如下： CODCr： 300~500 mg/L； BOD5： 150~250mg/L。水質(zhì)特征與生活污水特征基本相同。 廠區(qū)每天產(chǎn)生的廢水主要包括地奧司明生產(chǎn)廢水 90 噸，麥角甾醇生產(chǎn)廢水 20 噸，其他植物提取廢水 20 噸，地面清洗及生 活廢水 20 噸，共計 150 噸每天。由于化學(xué)制藥廢水的產(chǎn)生量在所有廢水中所占比例較大，故不再將其與其他廢水分開處理。三種廢水混合后的綜合廢水指標(biāo)如下： COD： 20210~30000mg/L BOD： 4000~7000mg/L pH： ≈ SS： ≤3000mg/L 該廢水具有以下特點： ① 廢水的 COD 負荷高， COD 排放量達 3t/d； ② 廢水多為生化難降解的廢水，混合后的可生化比（ BOD5/COD） 。 ③ 廢水中的吡啶、青霉素渣等對微生物具有毒害作用，有較強生物抑制性； ④ 廢水偏酸性，對生化處理有一定影 響； ⑤ 廢水中懸浮物較多，且多為有機物； ⑥ 廢水色度高，視覺感官較差。 處理工藝綜述 物化法 （ 1）混凝沉淀法 混凝沉淀法的原理是通過向水中投加一些藥劑（通常稱為混凝劑或助凝劑），混凝劑在水中通過電離和水解等化學(xué)作業(yè)使水中難以沉淀的膠體顆粒能互相聚合而形成膠體，然后通過膠體的壓縮雙電層作用、吸附電性中和、吸附架橋作用和沉析