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大学硕士学位论文 摘要 头孢类无菌原料药生产项目对环境影响分析 摘要 本文从环境保护角度出发对辽宁美亚制药有限公司头孢类无菌原料药生产项 目进行了深入分析，通过该项目的生产工艺分析、水平衡分析、物料平衡分析， 总结出了此类建设项目普遍存在的污染节点、污染物浓度、污染物产生量、排放 量，借助相关数据预测对周围水、气、声环境的影响程度，并提出了相对可行的 污染治理措施。 项目运行过程中大气污染物污染因子主要为锅炉燃烧产生的s 0 2 和烟尘，采 用z d 6 高效脱硫除尘器，烟尘净化率达到9 5 以上，s 0 2 去除率在5 0 以上，处 理后的废气通过3 5 m 高排气筒排放。排放浓度和排放量分别为：s 0 2 2 0 8 9 m g m 3 ， 9 5 7 t a ，烟尘1 9 6 1 m g m 3 ，8 9 9 t a 。生产工艺过程产生的丙酮，原料挥发产生的二 氯甲烷、丙酮等产生量较小。各污染指标可满足环境空气质量( g b 3 0 9 5 - - 1 9 9 6 ) 中二级标准。 针对头孢类制药有机废水的治理，进行了深入地研究，结合项目实际情况提 出了确实可行的气浮生物膜( m b r ) 法组合处理工艺方案，处理后主要污染 指标c o d 。排放浓度小于1 0 0 m g 1 、排放量为2 3 1 5 k g a ；s s 排放浓度为7 7 8 m g 1 、 排放量为1 8 0 0 k g a ；动植物油排放浓度为3 5 m g 1 、排放量为8 1 2 k g a ；氨氮排放 浓度为3 8 m g l ，排放量为2 3 2 k g a 。确保各项指标达到国家标准( g b 8 9 7 8 一1 9 9 6 ) 水质要求。 项目噪声主要来自离心机、水泵、空凋机和锅炉风机等设备，噪声值在8 0 9 0 d b ( a ) 之间，采取减噪阻噪措施( 隔音罩或设隔音室) 后，其源强可大大降低，厂 界处噪声可达到厂界噪声标准，不会对所在地区声环境产生大的影响。 最后，对项目所排放的废液、固体废弃物一定要做好污染防治措施，杜绝泄 露事故发生，则该项目在该地区建设不会对环境造成影响。 关键词环境保护污染节点物料平衡有机废水污染防治 东北大学硕士学位论文摘要 a n a l y s i so ne n v i r o n m e n ti m p a c tc a u s e db y t h ep r o j e c to f c e p h a l o s p o r i na s e p t i cr a w m a t e r i a lp r o d u c t i o n a b s t r a c t f r o mt h ep o i n to fv i e wo fe n v i r o n m e n tp r o t e c t ，t h ep a p e rm a k ea l li n - d e p t h a n a l y s i sa b o u tp r o j e c to fc e p h a l o s p o r i na s e p t i cr a wm a t e r i a lp r o d u c t i o ni nm e i y a l i a o n i n gp h a r m a c e u t i c a lc o 一1 t d a f t e rm a d eas c i e n t i f i cr e s e a r c ho np r o d u c t i o n t e c h n i q u e sa n a l y s i s ，w a t e r - b a l a n c ea n a l y s i sa n dm a t e r i a lb a l a n c ea n a l y s i s ，t h i sp a p e r m a k e sas u m m a r yo fc o n t a m i n a t i o nn o d e ，c o n t a m i n a t i o nc o n c e n t r a t i o n ，a n d c o n t a m i n a t i o no u t p u t o p t i m i z i n gs o m ec o r r e l a t i v ed a t as h o u l df o r e c a s tt h ee x t e n to f i m p a c to nw a t e r , a i ra n ds o u n di nt h ev i c i n i t y , a n dp u tf o r w a r ds o m ef e a s i b l eh a r n e s s m e a s u r e s t h ea i r p o l l u t i o nf a c t o rd u r i n gt h ep r o j e c tm o s t l yo fs 0 2a n dd u s t s ，w h i c h p r o d u c e db yb o i l e r b ya d o p tt h eh i g he f f i c i e n c yz d - 6d e s u l p h u r i z a t i o na n dd i r t c a t c h e r , t h ed u s td e c o n t a m i n a t er a t i oi sa b o v e9 5p e r c e n t ，s 0 2d e c o n t a m i n a t er a t i oi s a b o v e5 0p e r c e n t t h ed e c o n t a m i n a t e dg a sv i aav e n t p i p e3 5m e t e r sh i g h n ev e n t c o n c e n t r a t i o na n do u t p u t i s r e s p e c t i v e l yd i s p l a y e d ：s 0 22 0 8 9 m g m 3 ，9 5 7 t a ，d u s t 1 9 6 1 i n g m 3 ，8 9 9 t a t h eo u t p u to fa c e t o n ea n dd i c h l o r o m e t h a n ew h i c hr a wm a t e r i a l v o l a t i l i z e di sl i t t l e e a c hp o l l u t i o ni n d e xc a nr e a c ht h ea i re n v i r o n m e n tq u a l i t yl e v e l 一2 s t a n d a r d ( g b 3 0 9 5 19 9 6 ) b a s e do n d e e p l ya n a l y s i s o nt h eh a r n e s so ft h eo r g a n i cw a s t e w a t e ri n c e p h a l o s p o r i np h a r m a c e u t i c s ，aa p p l i c a b l ea n df e a s i b l es o l u t i o nh a v eb e e np u t f o r w a r di nt h et h e s i s f 1 0 t a t i o n m b rw h i c hc a na s s u r et h ew a s t cw a t e ra c c o r dw i t h c d t e f i o no fg b 8 9 7 8 1 9 9 6 a f t e r d i s p o s e d t h ep r i m a r y p o l l u t i o n i n d e xc o d c f b e l o w l0 0 m g l ，o u t p u ti s2 315 k g a ；s sv e n tc o n c e n t r a t i o ni s 7 7 8 m g l ，o u t p u ti s 1 8 0 0 k g a ；p r o p a g a t i o n o i lv e n tc o n c e n t r a t i o ni s 3 5 m g 1 ，o u t p u t i s 8 1 2 k g a ； a m m o n i a c a ln i t r o g e nv e n tc o n c e n t r a t i o ni s3 8 m g 1 ，o u t p u ti s2 3 2 k g a i ti n s u r e st h e s e i n d e xa r ea l la c c o r dw i t hc r i t e r i o no f g b 8 9 7 8 19 9 6 1 1 1 en o i s ei n p r o j e c t i s m a i n l yp r o d u c e db yc e n t r i f u g a l ，w a t e rp u m p ， a i r - c o n d i t i o n s ，b o i l e rf a na n ds u c h l i k e ，t h ev a l u eo fn o i s ei sb e t w e e n8 0 d b ( a ) a n d i i i 东北大学硕士学位论文摘要 9 0 d b ( a ) 。i tc a l l b eg r e a t l yr e d u c e db ya d o p ts o n l en o i s e k i l l e r , s u c ha sa c o u s t i c i n s u l a t i o nc o v e r i s o l m i o nb o o t he t c t h ev a l u eo fn o i s ei nt h ev i c i n i t yc a l lr e a c ht h e f a c t o r yv i c i n i t y n o i s es t a n d a r d ，s oi tc a n n o th a v eg r e a ti m p a c to nt h es o u n d e n v i r o n m e n ti nt h ev i c i n i t y i nar e s u l t ，o n l ya d o p ts u c hg o o dm e a s u r e m e n t s ，w h i c hm e n t i o n e di nt h ep a p e rt o e l i m i n a t el e a k a g ea c c i d e n ta n dh a v en oi m p a c to ne n v i r o n m e n t ， k e y w o r d se n v i r o n m e n t a lp r o t e c t ；c o n t a m i n a t i o nn o d e ；m a t e r i a le q u a t i o n ；t h eo r g a n i c w a s t e w a t e r ；h a r n e s sa n dm a n a g e m e n tm e a s u r e s i v 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取 得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或 撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 日 期：w “。f 、，弓 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学 位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 学位论文作者签名： 日期： 另外，如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为 同意。 学位论文作者签名： 签字日期： 导师签名： 签字日期： 东北大学硕士学位论文第一章前言 第一章前言弟一早日u 曰 中国几千年文明史中，人类社会与自然的矛盾从未像今天这样紧迫，经济的 持续高速发展，人口的继续膨胀，开始愈来愈面临资源瓶颈和环境容量的严重制 约。全球变暖、臭氧层破坏、物种灭绝、生物多样性减少、有毒有害化学物质污 染加剧、土地沙化等一系列全球环境问题的出现，证明解决环境问题的唯一选择 是走与生态环境特点相适应的可持续发展之路i j 。 环境影响评价是环境保护的一项重要工作，它是决策和开发建设活动中实施 可持续发展战略一种有效的手段和方法。通常意义上的环境影响评价主要是指开 发建设项目的环境影响评价，是丌发建设项目的环境可行性研究。环境影响评价 是贯彻“预防为主”方针的一项重要环境管理制度，它是在开发建设项目建设以 前，对项目的选址、设计、拟定的各种方案以及不同阶段可能对环境造成的影响 进行全面而系统的分析和预测，为项目的全面规划、合理布局、防治污染和其它 公害提供科学依据，是保证经济和环境协调发展的一项重要措施。 环境影响评价作为一种实现可持续发展的重要工具，多数国家都要求对建设 项目进行环境影响评价。目前，越来越多的国家已经开始要求对国家的政策、计 划和规划的环境影响进行评价，目的是把环境保护目标和措施纳入经济和社会发 展的规划中，使环境因素与经济、社会因素一起，在规划形成的早期阶段得到重 视。 1 1 环境评价动态 1 1 1 国外环境评价发展情况 从国际上环境评价的发展历程看，2 0 世纪6 0 年代中、术期，对环境污染主 要采取以“治”为主，相应的环境评价阻现状评价为主：从2 0 世纪6 0 年代末开 始，进入以“防”为主的综合整治阶段，环境评价也转向以预测评价为主。 1 9 6 4 年在加拿大的国际质量评价会议上提出了“环境影响评价”的概念， 东北大学硕士学位论文 第一章前言 1 9 6 9 年美国建立环境影响评价制度，成为世界上第一个立法建立环境评价的国 家。1 9 9 2 年联合国在罩约热内卢召丌了环境与发展大会，会议通过的罩约环 境与发展宣言+ 和2 1 世纪议程中明确写入环境影响评价的内容。随着世界 上许多国家环境评价工作的全面展开和环境影响评价制度的陆续建立，对环境评 价内涵的认识也不断深入，其外延也不断扩大，从自然环境逐步发展到社会一经 济一环境系统评价；评价的层次也从工程层次转向区域层次，由区域层次再转向 规划和政策层次。环境评价的科学与研究框架已经考虑如何适应和反映可持续发 展的思想和规则，实施可持续发展评价。 1 1 2 国内环境评价发展情况 中国的环境影响评价制度始于2 0 世纪7 0 年代末，是世界上较早实施建设项 目环境影响评价制度的国家之一，我国环境评价的发展大体可分为如下几个阶 段： ( 1 ) 环境评价仞步尝试与舰范建设准备阶段( 1 9 7 3 1 9 7 8 年) ( 2 ) 规范建设、实施与环境评价发展阶段( 1 9 7 9 1 9 8 9 年) ( 3 ) 环境影响评价制度强化和不断完善阶段( 1 9 9 0 1 9 9 8 年) ( 4 ) 环境评价全面提高阶段( 1 9 9 9 年至今) 环境影响评价作为行之有效的环境管理制度，在中国环境保护历史上发挥了 巨大的作用，尤其是在预防污染和保护生念方面起到了决定性作用。通过在环境 影响评价中落实“以新带老”、“清洁生产”和“总量控制”等政策，做到了生产发展， 污染物排放减少。 在我国，出于投资增长过快，生产能力超出市场预期需求，产品结构不合理， 高消耗、高污染、低产出问题十分严重，因此，很多学者提出必须把实现循环经 济”的工作落实到环境影响评价工作中，要从节约资源能源的角度做好建设项目 环境影响评价工作，要从建设绿色g d p 的要求做好建设项目环境影响评价工作。 2 东北大学硕士学位论文第一章前言 1 2 课题来源 头孢类抗菌素是抗感染类药物中的重要组成部分，从6 0 年代初第一个头孢 类抗菌素品种问世，到目前为止，头孢类抗生素类产业已经发展成占世界抗感染 药物销售额4 0 以上的重要产业。头孢类抗生素类在世界抗感染药物市场中占 较大比重，目前其销售额约占抗感染药销售额的4 0 ，有的国家高于这一数值。 我国头孢类抗生素市场j 下处于大力发展阶段，销售量连年大幅增长。1 9 9 5 年我 国头孢类抗生素类制剂折合原料药用量为7 8 9 t ( 未计收率) 。而到1 9 9 8 年达到 1 3 0 0 t ，年均增长2 1 ，6 。今后几年，随着国内医药经济每年以1 5 的速度持续 增长，国内头孢类抗生素市场也呈高速发展态势，而且增长的速度更快，为3 0 左右。1 4 , 5 辽宁美亚制药有限公司中外合资企业，注册资本为1 3 0 0 0 万人民币，该公司 为主要从事第三代头孢类中间体生产的专业制药企业。为推动企业的高速发展， 增强企业的经济效益，该公司决定在抚顺经济技术开发区的现有厂区内建设辽 宁美亚制药有限公司头孢类无菌原料药项目( 以下简称项目) ，建设符合g m p “1 要求的头孢类无菌原料药生产基地。 依据国家环保总局有关法律法规以及环境影响评价导则等要求，对美亚制药 有限公司头孢类无菌原料药项目进行环境影响分析，通过本评价，全面、系统掌 握项目所在地区的社会、经济和环境质量状况；通过项目的工程分析，筛选该建 设项目污染物排放节点，分析和预测项目污染物排放种类、排放数量、排放浓度、 排放规律；预测和评价项目运营期对环境可能产生的影响；提出项目污染总量控 制因子和总量控制目标；制定出经济合理、技术可行、确保污染物达标排放的环 境保护对策及建议，使环境影响减至最低限度；推进企业技术进步，实施清洁生 产，为设计部门进行工程设计、环境保护管理部门进行项目审批及同常环境管理、 项目建设单位进行污染治理提供科学依据1 ”。 3 东北大学硕士学位论文第一章前言 1 3 课题目的 ( i ) 通过对建设项目厂址周围地区的环境质量现状调查和监测，分析评价区域环 境背景及环境质量现状； ( 2 ) 通过项目的工程分析，筛选浚建设项目污染物排放节点，分析和预测项目污染 物排放种类、排放数量、排放浓度、排放规律； ( 3 ) 提出项目污染总量控制因子和总量控制目标； ( 4 ) 通过污染分析制定污染防治措施和环境保护对策，实现“以新代老”，削减污 染负荷，控制污染物排放总量，减轻对环境的污染，以实现建设项目经济效益、 社会效益和环境效益的统一。 1 4 课题重点与环境保护目标 1 4 1 课题重点 项目工程分析，科学、准确掌握项目运行过程中污染物产生节点、产生浓 度、产生量和排放量，尤其是工艺过程废水及其污染物、固体废物、燃煤废气及 其污染物的排放状况，进行清洁生产分析。 预测项目燃煤废气污染物s 0 2 和烟尘排放对空气环境质量的影响，废水排 放对周围河流的影响，固体废物排放对环境的影响。 提出确保污染物达标排放的治理与管理措施，保护环境的措旌与对策，制定 总量控制因子和建议总量控制目标，评价项目厂址环境的可行性。 1 4 2 环境保护目标 保护建设项目所在地区环境空气质量、河流及周围居民环境不受项目排放污 染物的影响，确保建设项目污染物排放达到有关标准及总量控制要求。 4 东北大学硕士学位论文第二章项目工程分析 第二章项目工程分析 2 1 项目工程建设概况 2 1 1 项目主要工程内容 项目建设内容主要为生产车间和附属生产设施，包括无菌车间、合成一车间，动物 房，污水处理站，变电所，水泵房，锅炉房，仓库和简易库房，车库，食堂，职工宿舍， 办公楼和化验室等。 2 1 2 项目资源和能源消耗情况 建设项目产品产量达到设计能力时，能源消耗情况如表2 1 所示。 表2 1 建设项目能源消耗表 t a b l e2 1t h ec o n s u m p t i o no f e n e r g ys o l i i c e s 2 1 3 产品方案及生产规模 项目投入运行后生产的产品为4 种，包括头孢曲松钠、头孢噻肟钠、头孢呋辛钠、 头孢他啶。项目预计生产能力为年生产以上四种无菌粉原料药3 0 0 吨，详见表2 2 。 5 东北大学硕士学位论文 第二章项目工程分析 表2 2 项目主要产品产量 t a b l e2 2t h eo u t p u to f m a i np r o d u c t si nt h ep r o j e e t 2 1 4 主要生产设备配置情况 项目配置的生产设备主要有，见表2 3 。 表2 3 项目配置的主要生产设备 t a b l e2 , 3m a i np r o d u c t i o ne q u i p m e n to f t h ep r o j e c t 6 东北大学硕士学位论文 第二章项目工程分析 2 1 5 公用工程 ( ) 供热供气 项目配置二台d z l 6 1 2 5 a i i ( 6 t h ) 燃煤锅炉，供给项目冬季取暖和供给项目生产 用气。 ( 2 ) 给排水 项目生产及生活用水一部分由开发区自来水管网提供，一部分厂内自有的深水井 供给，深水井出水量可达1 0 0 t h 。项目排水经过厂区排水管网汇入丌发区排水系统，后 汇入李石河。 ( 3 ) 职工后勤保障 7 东北大学硕士学位论文第二章项目工程分析 建设项目将建设职工宿舍、职工食堂及浴池，宿舍可供6 0 名职工住宿，食堂可同 时容纳2 0 0 名职工就餐，每天提供三键，厨房共有灶头6 个，燃料为液化气，浴池由厂 锅炉供水。 2 1 6 职工人数及工作制度 项目职工人数2 4 8 人，其中技术管理人员7 0 人，生产工人1 7 8 人。项目预计年生 产天数为2 5 0 天，实施四班三运转。 2 2 主要原材料消耗分析 2 2 1 主要原材料消耗量和来源 项目主要原材料消耗情况见表2 - 4 。 表2 4项目的主要原材料消耗情况 t a b l e2 4t h ec o l l s t l n l p t i o no f t h em a i nr a wm a t e r i a l s 8 东北大学硕士学位论文 第二章项目工程分析 2 2 2 主要原材料性质 项目使用的主要原料性质如下 ( 1 ) 7 一a c a 分子式如下 0 i i c h 2 一c 一0 c 埯 系统命名( 6 r ，7 r ) 一3 一【( 乙酰氧基) 甲基 一。8 一氧代一5 一硫杂一1 一氮杂双环 4 ，2 , 0 】 辛一2 一烯一2 一甲酸。 白色或类白色结晶粉末a 易溶于碱性溶液中，是生产头孢类药品用的母核。 ( 2 ) 7 一a c t 分子式如下： 托c n n v o h c 嶙人n 人 c 0 0 一 白色或类白色结晶粉束，易溶于碱性溶液中，合成头孢曲松钠的原料母核。 ( 3 ) a e 一活性酯 分子式如下： c 赋 s 人s 川 淡黄色结晶粉末，熔点1 2 6 c 1 3 0 c ，溶于有机酸中，是合成头孢噻肟钠及头孢曲 松钠的原料。 9 卜屿 一 coi弋叼c j n 东北大学硕士学位论文g _ - 章 项目工程分析 ( 4 ) 二氯甲烷 分子式为：c h 2 c 1 2 密度1 3 3 5 ，沸点4 06 c 4 l ，无色透明、有刺激芬香气味、易挥发的液体。吸入 有毒，微溶于水，溶于乙醇、乙醚等。主要用于代替易燃的石油醚和乙醚，作为脂肪和 油的萃取剂。也用作乙酯纤维溶剂、牙科局部麻醉荆、冷冻剂和灭火剂等，是层析分离 的常用洗脱剂。 ( 5 ) 三乙胺 分子式为：( c 2 h 5 ) 3 n 密度o 7 2 9 ，熔点1 1 4 7 。c ，沸点8 9 74 c ，有氨气味的无色易挥发液体。溶于水和乙 醇。用于制橡胶硫化催化剂、湿润剂和杀菌剂等，也用作溶剂，并可用来合成四级铵化 合物。碱性，与无机酸生成可溶的盐类。 本项目中作为催化剂使用。 ( 6 ) 异丙醇 分子式为：( c h 3 ) 2 c h o h 分子量6 0 1 0 ，熔点8 8 。c ，沸点8 2 5 c ，类似乙醇气味的无色透明液体。溶于水， 乙醇和乙醚。用于制取丙酮、二异丙醚、乙酸异丙酯和麝香草酚等。在许多情况下可代 替乙醇使用。蒸汽与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限3 8 1 0 2 ( 体积) 。 本项目中作为萃取剂使用。 ( 7 ) 丙酮 分子式为：c h 3 c o c h 3 分子量5 8 0 8 ，熔点9 4 6 。c ，沸点5 6 5 。c ，无色易挥发和易燃液体，有微香气味。 能与水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、毗啶等混溶。能溶解油脂肪、树脂和橡胶。是制造 醋酐、双丙酮醇、氯仿、磺仿、环氧树脂、聚异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸甲酯等的重要 原料。在无烟火药、赛璐珞、醋酸纤维、喷漆等工业中作溶剂。 ( 8 ) n a o h 氢氧化钠；烧碱：火碱；苛性钠。 无色透明晶体。易溶于水，同时强烈放热。溶于乙醇和甘油。用途很广，如制造肥 皂、纸张、人造丝，整理棉织物，精炼石油，提炼煤焦油产物等。有强碱性，对皮肤、 】o 东北大学硕士学位论文第二章项目工程分析 织物、纸张等有强腐蚀性。 2 3 生产原理和工艺流程分析 2 3 1 头孢噻肟钠生产原理和工艺流程分析 头孢噻肟钠生产工艺流程分为合成反应及无菌结晶二步，其反应机理见图2 1 、工 艺流程见图2 2 m i 。 a f - 活性酯，3 5 05 垄! 峰 异丙醇 n o c h ， 7 a c a ，2 7 23 头孢噻肟酸，4 5 55 n 逾。h n 一一o ”“” n o c h 。 c 0 0 h h ，o c o c h ， 头孢噻肟铺4 7 75 0 f i h f c 0 c h f ) c o c h 图2 1头孢噻肟钠反应机理 f 9 2 it h er e f l e om e c h a n i s mo f c e f o t a x i m es o d i u m 掷湖 点一 矽 盆 东北大学硕士学位论文第= 幸项目s t _ 程分析 织物、纸张等有强腐蚀性。 2 3 生产原理和工艺流程分析 2 3 1 头孢噻肟钠生产原理和工艺流程分析 头孢噻肟钠生产工艺流程分为合成反应及无菌结晶二步，其反应机理见图2 ，1 、工 艺流程见图2 2 j 。 艺流程见图2 2 j 。 煎遵 异丙醇 n h c h r c o c h c o o h 7 - a g a 2 7 23 阻i n o c c 。h ：“捌孩，夕_ n 、 u ic h 工x 二0 c h c 0 0 h 头孢噻肟酸4 5 55 碍泣嚣韵、 e c h ( o c h c o o n a 头饱唾肟铺。4 7 75 图2 1头孢噻肟钠反应机理 f 。it h er e f l e c tm e c h a n i s mo f c e f o t x i m es o d i u m 掰 囝 一 咭 0 o _ 的 s 3 c t 9 9 t 恤甄嚆 一 ，o 舴 盱佘。 东北大学硕士学位论文第二章项目工程分析 废液 气体 图2 2 头孢噻肟钠生产工艺流程及产污节点示意图 f i 9 2 2p r o d u c ep r o c e s sa n dp r o d u c et h ep o l l u t a n tn o d a lo f c e f o t a x i m es o d i u m 由图2 1 和2 2 可知： 头孢噻肟钠工艺流程为：在反应釜中，按工艺计量先后投入二氯甲烷，7 一a c a ， 三乙胺和a e 一活性酯，低温下进行合成反应，反应温度在5 。c i o * c 。反应结束后， 母液经板框压滤机滤除杂质后，进入析晶釜。向釜中缓慢加入盐酸、异丙醇混合液，晶 体析出。反应液呈浑浊时，静置，养晶，而后继续滴加混合液至工艺量，含液晶体离心 甩料，用异丙醇淋洗，湿品进烘箱，在5 0 。c 条件下干燥l o h ，得到的头孢囔肟酸干品送 至无菌原料药车间进行无菌精制，在反应罐中加入噻肟酸、醋酸钠和蒸馏水，溶解后过 滤除菌，然后加入计算量的异丙醇使结晶析出，甩滤，固体用异丙醇和水洗，甩干后送 至干燥岗位，经过干燥生成产品进行包装、检验、入库。在第一步甩料产生的混合液和 第一步干燥工序产生的混合液进行提取、析晶、蒸馏。干燥工序挥发的溶剂冷却收集和 析晶滤液合并后蒸馏，回收异丙醇待用，残废液送焚烧炉焚烧。 2 3 2 头孢曲松钠生产原理和工艺流程分析 头孢曲松钠生产工艺流程均分为合成反应及无菌结晶二步，其反应机理见图2 3 、 工艺流程见图2 4 。 1 2 东北大学硕士学位论文 第二章项目工程分析 n ! i , 1 盎- oj 87 足s u + n a o a c +麓h ：支：“ “戤跫竺敷一 头孢曲松钠，6 6 1 6 7 图2 3头孢曲松钠反应机理 f i 9 2 3t h er e f l e c tm e c h a n i s mo fc e r r i a x o n es o d i u m 噪声 图2 4 头孢曲松钠生产工艺流程及产污节点示意图 f i 9 2 4 p r o d u c ep r o c e s sa n dp r o d u c et h ep o l l u t a n tn o d a lo f c e f t r i a x o n es o d i u m 炭 噪声 头孢曲松钠工艺流程为：在洁净反应釜中，加入7 一a c t 、a e 活性酯和三乙胺 低温下进行反应。反应结束后，用蒸馏水萃取有机相二氯甲烷，抽到提取罐中，析晶以 后的母液蒸馏回收二氯甲烷套用。上层水相抽至脱色釜，加入活性炭脱色，而后经板框 1 3 东北大学硕士学位论文 第二章项目工程分析 压滤机除碳渣，溶液进入成靛釜，在釜中加入醋酸钠，生成的头孢曲松钠溶液抽至无菌 原料车间进行无菌过滤，加丙酮析晶、过滤、干燥、包装得到头孢曲松钠。 2 3 3 头孢他啶生产原理和工艺流程分析 头孢他啶反应机理见图2 5 、工艺流程见图2 6 。 废炭粉 图2 6 头孢他啶生产工艺流程及产污节点示意图 f i 萨6p r o d u c ep r o c e s sa n dp r o d u c et h ep o l l u t a n tn o d a lo fc e f t a z i d i m e 头孢他啶生产工艺流程为：在洁净干燥反应釜中，按工艺量先后投入他啶盐酸盐、 氢氧化钠、注射水，全溶后加入活性炭脱色，过滤后加入磷酸，析出白色晶体。然后加 入丙酮进行分离，得到的头孢他啶进行干燥，最后进行包装、检验，合格者入库。在分 离过程产生的母液和干燥产生的母液进行蒸馏，溶剂循环使用，同时产生废液。 2 3 4 头孢呋辛钠生产原理和工艺流程分析 头孢呋辛钠反应机理见图2 7 、工艺流程见图2 8 。 1 4 东北大学硕士学位论文 5 u 一58 z = = = u f 、 i 尸 z 2 、7 第二章项目工程分析 0 omlpln歪曲u芎基i唧q。qg_8翟兰卜乜铋e 剐霹避憾世晕鼎冰 叱n 匦 葑；。0 o o u 0 怠： 毛 一 u 1 u l o l z ”扣 东北大学硕士学位论文第二章项目工程分析 尾气 图2 8 头孢呋辛钠生产工艺流程及产污节点示意图 f i 9 2 8p r o d u c ep r o c e s sa n dp r o d u c et h ep o l l u t a n tn o d a lo f c e f u r o x i m e 头孢呋辛钠生产工艺流程为：将丙酮、异辛酸钠投入到反应釜中进行溶解；同时将 丙酮、呋辛酸、炭粉投入到另一个反应釜中进行溶解，溶解后的液体经过滤脱色；然后 将两种溶解的混合液输入到结晶反应釜中，加入无水乙醇进行降温析晶，而后滴加无水 乙醇、丙酮进行分离i 分离出的产品进行干燥、检验、包装、入库：分离出的混合液进 行精馏，回收乙醇、丙酮，同时产生废液( 釜残) 。 2 4 物料平衡分析 2 4 1 头孢噻肟钠物料平衡 项目头孢噻肟钠产品生产过程投入的原料主要为7 - a c a 、a e 活性脂、二氯甲烷、 三乙胺、异丙醇、盐酸，其除了转化进入产品以外，其余部分被回收( 回收二氯甲烷 5 4 3 4 1 t a 、异丙醇6 9 1 3 9 t a 、提取混合物1 2 8 8 t a ) 再次利用，剩余部分以三废形式产出， 成为残液3 5 5 6 t a 、少部分进入废水和尾气，在各工序的物料投入和产出情况见图 2 9 。 2 4 2 头孢曲松钠物料平衡 项目头孢曲松钠产品生产过程投入的原料为7 - c a c 、a e 活性脂、二氯甲烷、三乙 胺、醋酸钠、赫酸，除了转化进入产品以外，其余部分被回收( 回收二氯甲烷1 0 3 1 5 t a 、 1 6 一 厣一 一 一 孵健 一事一 铺孚甲一 h 一 一 一 东北大学硕士学位论文 。 工 z o u u 一 0 第二章 项目工程分析 提取物质4 0 2 t a 、丙酮3 2 6 4 3 t a ) 再次利用，剩余部分以三废形式产出，成为残液5 6 4 7 t a 、 活性炭残渣3 4 7 t a 进入废水3 4 4 8 t a ，剩下的很少量进入尾气，在各工序的物料投入和 1 7 n 工z o u 对z o o u 竹工uoz 工z o u i u mih呈嘧ujo辱一墓专oe_8口2 aqh锚互 雕嚣毯堪辱卅誉浮水 一n 匝 邑 ，。 z n 工z o u 工o o u 即工uoz 邑 东北大学硕士学位论文 第二章项目工程分析 产出情况见图2 1 0 。 2 4 3 头孢他赃物料平衡 项目头孢他啶产品生产过程投入的原料主要为他啶盐酸赫、氢氧化钠、磷酸、丙酮， 其除了转化进入产品以外，其余部分被回收( 回收丙酮9 8 t a ) 再次利用，剩余部分以三 废形式产出，成为残液1 8 4 f f a 、少部分进入废水和尾气( 水蒸气和丙酮的混合气体o 5 t a ) ， 在各工序的物料投入和产出情况见图2 ，l1 。 2 4 4 头孢呋辛钠物料平衡 硬目头孢呋辛钠产品生产过程投入的原料主要为丙酮、异辛酸钠、无水乙醇、呋辛 酸，其除了转化进入产品以外，其余部分被回收( 回收丙酮3 2 9 t a 、无水乙醇2 5 4 f f a ) 再次利用，剩余部分以三废形式产出，成为残液4 2 f f a 、废炭粉2 t a 少部分进入废水和尾 气，在各工序的物料投入和产出情况见图2 1 2 。 2 5 水平衡分析 项目用水包括生产用水和生活用水两大部分。生产用水主要包括产品用水、间接冷 却用水、冲洗地面设备用水、锅炉用水，生活用水主要包括食堂、浴池、职工生活用水 等。在达到设计生产能力条件下，项目总用水量为4 8 9 7 力蚀，平均为1 9 5 8 8 f f d ，其中 新鲜水2 1 7 6 t d ，重复用水l7 4 1 2t d 。项目总排水9 2 6 t d ，其中生产废水1 4 t d ，占废水 总量的1 ，5 ；冲洗设备和地面废水量6 8 o t d ，占废水总量的7 3 ，4 ；生活废水排放量为 2 3 2 f f d ，占废水总量的2 5 1 。 项目蒸馏冷却过程用大量的间接冷却水，这些水循环使用，不外排。锅炉用水基本全 部循环使用，但是要定期排放锅炉处理水。项目生活废水包括职工食堂排放的洗刷废水、 职工洗浴废水、生产车间和办公楼等排放的卫生废水等，项目用排水状况详见表2 4 ，水平 衡见图2 ，1 3 。 1 8 重1tpoo吕量80u血u昌i口童-罟皇上-l 西n 魁山 姆牛窭霹嚣蓝登鼎冰 6 n 匦 囊篁嚣斟 蕊 赛众ih口博 帖蟾 求晕特小臀特景娟 。=堆昭器晕埋鼎嵌 。心 吕jipoco蒿一皇oo oo墨高(1萎-葛鲁uil oin兽阻 艋套霉幂枣鲁熙球 。 e n 匝 葵奄堪h 口悴 惭媾 硝帛晕朴小警扑划薯* 。吕ipn醇蓝ouoo ou蠹一日口lju苗g口二穗给ooojdoj勺o-厶廿ii卜 = n 甘山 帮降亲辱驰爆柚h世晕避球 【n匝 学昌 睾奄娶h 口辱 牡嫡 州帛迥静斗罾静* 廿吕lxohduj0 uu写i口i宦蒜iu屯真器廿u2厶呈日2山oq工 n 忑卿皿 姆套霉雕嫱桐h幂卅誉觎玳 n i _ n 匝 留- 水曝 铲口o o “ 学暑1 要o 簧奄堪叫口悼 帖q 姬 叫聿逍扑书警扑求累 东北大学硕士学位论文第二章项目工程分析 表2 4项目给排水平衡表 t a b l e2 4t h eb a l a n c eb e t w e e nf e e d w a t e ra n dd r a i n a g e 损失o 7 t 废液1 4 t 图2 1 3 项目水平衡示意图 f i g2 13 w a t e rb a l a n c eo f p r o j e c t 2 6 主要污染节点和污染指标 项目主要污染节点和污染“见图2 2 、图2 , 4 、图2 6 、图2 8 和表2 5 。 东北走学硕士学位论文 第二章项目工程分析 2 6 1 废水污染节点和污染指标 项目废水由生产废水和生活废水组成，生产废水主要分为高浓度生产废水 和低浓度生产废水两部分。高浓度废水来自产品的生产过程中排放废水，主要含 有甲醇、乙醇、丙酮、二氯甲烷、异丙酸、无机氯化物等污染物质。低浓度生产 废水来自于冲洗设备、车问地面废水。生活废水来自于职工生活、食堂、洗浴排 水以及饲养动物排水等。废水中的主要污染指标有c o d 。，、s s 、p h 、动植物油、 氨氮。见表2 。5 表2 5 项目污染节点及主要污染因子 t a b l e2 5 p o l l u t a n ta n di np o l l u t a n tn o d ei na l lp r o c e s s e s 2 6 2 废气污染节点和污染指标 项目废气污染主要来自锅炉燃煤，主要污染指标为s 0 2 、n o x 、烟尘。同时 在四种产品的最后一道干燥工序，对产生的气体进行冷凝使之成为液态进行蒸馏 回收，在该过程少量气体排放，气体主要成分为水蒸气和丙酮。 另外，项目所使用的原料二氯甲烷、三乙胺、异丙醇、丙酮等易挥发，产 2 4 东北大学硕士学位论文 第二章项目工程分析 生无组织排放。 2 6 3 固废污染节点和固废类型 项目固体废物主要来自生产工艺、锅炉燃煤、动物饲养和职工生活，固体废 物包括工业废液、燃煤炉渣和生活垃圾。 ( 1 ) 工艺废液 头孢噻肟钠产品产生的残液。在提取步骤时蒸馏产生残液，其含有氨噻 肟乙酸、二氯甲烷等；析晶、干燥步骤产生残液，其含有醋酸、水、异丙醇等： 析晶甩料工序产生残液，其含有n a c l 、三乙股盐酸敲、异丙醇、水等。 头孢曲松钠产品产生的残液。析晶甩料工序残液，其含有n a c i 、水等； 脱色工序残液，其含有活性炭、副反应产品、水等；蒸馏工序残液，提取剩余残 液中含有氨噻肟乙酸、二氯甲烷等；洗料、析晶、干燥蒸馏残液中含有水、三乙 胺醋酸盐、三乙胺、丙酮。 头孢他啶产品产生的固体废物。在过滤工序产生的固体废物湿废炭粉； 在分离和干燥以后产生工艺母液，这些母液经过蒸馏回收丙酮，同时产生固体废 物残液( 釜残) 。 头孢呋辛钠产品产生的残液。在脱色工序产生的固体废物湿废炭粉；在 分离和干燥以后产生工艺母液，这些母液经过蒸馏回收丙酮和无水乙醇，同时产 生固体废物残液( 釜残) 。 ( 2 ) 燃煤炉渣 锅炉燃煤过程产生炉渣。 ( 3 ) 动物饲养 项目饲养兔、自鼠，作为试验用动物，动物排放的粪便和死掉的动物均为固 体废物。 ( 4 ) 生活垃圾 项目职工生活过程排放一定的生活垃圾。 东北大学硕士学位论文第二章项目工程分析 2 6 4 噪声污染节点 项目噪声主要来自锅炉房的风机、生产过程配置的设备离心机、空压机等。 2 7 主要污染物排放预测 2 7 1 废水污染物排放预测 根据水平衡分析、物料平衡分析和类比分析，项目产生和排放的废水水质 和污染物总量如表2 6 所示。 表2 6项目废水水质及污染负荷预测结果 t a b l e2 6 t h ep r e d i c t i v er e s u l to fs e w a g eq u a l i t ya n dt h el o a do f p o l l u t i n go f t h ep r o j e c t 由表2 6 可知： 项目产生的生产废水中c o d 。浓度约达6 0 0 ，2 8 0 0 m g 1 ，平均浓度可达 2 5 0 0 m g l 左右，超过辽宁省污水排放标准中的二级标准，必须进行治理，达标后 方可排放。项目排放的生活废水因为含有食堂和洗浴废水，所以废水中c o d 。 s s 、氨氮超过辽宁省污水排放标准中的二级标准。 2 7 2 大气污染物排放预测 ( 1 ) 锅炉燃煤污染物排放预测 2 6 东北大学硕士学位论文第二章项目工程分析 预测模式 项目锅炉燃煤过程产生s 0 2 、烟尘，以下式预测： s 0 2 排放预测模式