制药工艺学

黄鹏飞

目录

  • 1 第一章 绪论
    • 1.1 导语
    • 1.2 概述
    • 1.3 化学制药发展
    • 1.4 制药工业的发展
  • 2 第二章 化学制药工艺路线的设计方法
    • 2.1 导语
    • 2.2 类型反应法和分子对称法
    • 2.3 追溯求源法
    • 2.4 模拟类推法
  • 3 第三章 化学制药工艺研究
    • 3.1 概述
    • 3.2 反应物浓度与配比
    • 3.3 反应溶剂与重结晶溶剂
    • 3.4 反应温度与压力
    • 3.5 催化剂
    • 3.6 化学反应的稳健性
    • 3.7 小节
  • 4 第四章 化学制药工艺安全性
    • 4.1 导语
    • 4.2 光气化工艺安全性
    • 4.3 硝化工艺安全性
    • 4.4 加氢工艺安全性
    • 4.5 重氮化工艺安全性
    • 4.6 小结
  • 5 第五章 手性制药工艺
    • 5.1 导语
    • 5.2 概述
    • 5.3 外消旋体的拆分工艺
    • 5.4 不对称合成制药工艺
    • 5.5 小结
  • 6 奥美拉唑生产工艺
    • 6.1 概述
    • 6.2 奥美拉唑合成工艺路线与选择
    • 6.3 5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇的生产工艺
    • 6.4 2-氯甲基-3,5-二甲基-4-甲氧基吡啶盐酸盐的生产工艺
    • 6.5 奥美拉唑的合成
    • 6.6 知识拓展1
  • 7 第七章 紫杉醇生产工艺
    • 7.1 概述
    • 7.2 紫杉醇侧链的合成工艺原理
    • 7.3 紫杉醇半合成工艺过程与质量控制
    • 7.4 知识拓展2(上)
  • 8 第八章 头孢菌素类抗生素生产工艺
    • 8.1 概述
    • 8.2 7-氨基头孢烷酸生产工艺
    • 8.3 头孢氨苄生产工艺
    • 8.4 知识拓展2(下)
  • 9 第九章 质量源于设计与制药工艺优化
    • 9.1 概述
    • 9.2 制药工艺研发的工具
    • 9.3 原料药生产工艺优化
    • 9.4 知识拓展3(上)
  • 10 第十章 反应器与放大设计
    • 10.1 概述
    • 10.2 通气搅拌反应器
    • 10.3 化学反应器设计
    • 10.4 反应器的放大
    • 10.5 知识拓展3(下)
    • 10.6 知识拓展4(上)
  • 11 第十一章 制药工艺计算
    • 11.1 制药工艺流程图
    • 11.2 物料衡算
    • 11.3 能量衡算
    • 11.4 知识拓展4(下)
  • 12 第十二章 制药中试工艺研究
    • 12.1 制药中试工艺研究
    • 12.2 生产工艺规程
    • 12.3 原料药生产工艺验证
    • 12.4 化学制药工艺总复习
  • 13 第十三章 三废处理工艺
    • 13.1 概述
    • 13.2 废水处理工艺
    • 13.3 废气处理工艺
    • 13.4 废渣处理工艺
    • 13.5 共性技术总复习
废水处理工艺

        第二节 废水处理工艺

一、水质控制参数

体现水质污染状况的参数有多种,其中生化需氧量、化学需氧量、pH、悬浮物、有害物质含量等几项参数最为重要。

①生化需氧量(biochemical oxygen demand,BOD)指在一定条件下微生物分解废水中有机物时所需的氧量,单位为mg/L。中国规定工厂排放口废水的BOD最高为6mg/L,地面水的BOD不得大于4mg/L.

②化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)指在一定条件下用强氧化剂使污染物氧化所消耗的氧量。中国规定工厂排出口废水的COD最高允许浓度为100mg/L,个别特殊行业放宽到300 mg/L.

③BOD/COD 反应废水的可生化参数,比值越大,越容易被生物处理。

④pH 是反映废水酸碱性参数,处理后的废水应层中性或接近中性。

⑤悬浮物(suspend substance,SS)是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。

 二、废水排放指标

在原国家环境保护总局颁布实施的《国家污水综合排放标准》中,按其对人体健康的影响程度,可分为两类:

(1)第一类污染物:指能在环境或生物体内蓄积,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》中规定的此类污染物有9种。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,一律在车间或车间的处理设施排出口取样,其最高允许排放浓度必须符合规定。

(2)第二类污染物:指其长远影响小于第一类的污染物。在《国家污水综合排放标准》中规定的有pH、化学需氧量、生化需氧量、色度、悬浮物、石油类、挥发性酚类、氰化物、硫化物、氟化物、硝基苯类、苯胺类等共20项。


三、废水处理过程

(一)“清污”分流

在排水系统划分上执行清污分流的原则。清污分流指将清水、污水分别经过各自的管道或渠道进行排泄和贮留,以利于清水的套用和污水的处理。

(二)废水处理级数

按废水处理的程度,一般可作如下分级:①一级处理:主要是预处理,用机械方法或简单化学方法使废水中悬浮物、泥沙、油类或胶态物质沉淀下来,调整废水的酸碱度。

②二级处理:主要是生化处理,适用于处理各种有机污染物的废水,如好氧法、厌氧法。废水经二级处理后,一般能达到排放标准。

③三级处理:主要是深度处理,用物理、化学方法去除可溶性无机物,去除不能被微生物分解的有机物,去除各种病毒、病菌以及氮、磷等营养物质,最后达到地面水或工业用水、生活用水的水质标准。

四、制药废水的处理工艺

废水处理技术很多,按作用原理一般可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法。

(一)物理方法:是利用物理作用将废水中呈悬浮状态的污染物分离出来,在分离过程中不改变其化学条件,如沉降、气浮、过滤、离心、蒸发、浓缩等。

(二)化学方法:是利用化学反应原理来分离、回收废水中各种形态的污染物,如中和、凝聚、氧化和还原等。

(三)物理化学方法:综合利用物理和化学作用除去废水中的污染物,如吸附法、萃取法、离子交换法和膜分离法。

(四)生物方法:利用微生物的代谢作用,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为稳定的、无害的物质,如H2O和CO2等,生物法能去除废水中大部分有机污染物,是常用的二级处理方法。

在废水处理中,常常需要将几种处理方法组合在一起,形成一个处理流程。

五、制药废水的处理工艺

(一)含悬浮物或胶体的废水

废水中所含有的悬浮物一般可通过沉淀、过滤或气浮等方法除去,是废水的常规处理方法。

(二)含酸碱性废水

化学制药过程中常排出含酸或碱的废水,其中以酸性废水居多。含酸浓度高的废水应考虑尽量回收利用及综合利用。

(三)含无机物废水

药厂中常见的无机物是溶解于废水中的卤化物、氰化物、硫酸盐及其重金属离子。基本处理方法有稀释法、浓缩结晶法以及各种化学处理法。

(四)含有机物废水

此类废水中所含的有机物一般为原辅材料、产物和副产物等。在进行无害化处理前,应尽可能考虑回收和综合利用。

六、制药废水处理的工艺选择

由于制药废水复杂多变的特点以及制药企业迅猛发展后废水处理量的增加,必须不断改进并组合采取多种方法加以完善,同时,还应兼顾废水处理系统的最优化设计。

首先采取必要的物理方法进行预处理,如设调节池调节水质、水量和pH,采用格栅截留、自然沉淀和上浮等分离方法。

预处理后的废水再进行生化处理。可根据其水质特征选择某种厌氧、好氧工艺或厌氧-好氧等组合工艺处理。