生物制药行业污染物排放标准

1、附件 3生物制药行业污染物排放标准 ? 征求意见稿 编制说明生物制药行业污染物排放标准?编制组2022年 4 月目录1、工程背景 11.1 任务来源 11.2 工作过程 12、生物制药行业概况 12.1 浙江生物制药产业的区域分布与主要产品 12.2 生物制药产业相关政策 23、标准制订必要性 43.1 生物制药行业存在着较为严重的污染隐患 43.2 现行国家标准尚不能完全满足我省行业环境监管需求 43.3 适应长三角环保一体化形势的需要 43.4 生物制药行业自身健康开展的需要 44、总体思路、编制原那么与技术路线 64.1 总体思路 64.2 编制原那么 64.3 技术路线 65、生物制药

2、行业产排污及污染防治技术分析 85.1 行业主要生产工艺及产污分析 85.2 行业产排污现状 215.3 行业污染防治技术 236、标准主要技术内容 516.1 标准适用范围 516.2 标准结构框架 516.3 术语和定义 526.4 污染物工程的选择 526.5 污染物排放限值确实定及与相关标准比拟 596.6 其他污染控制指标确实定及制订依据 707、与国家标准的比拟 747.1 国家现行相关标准 747.2 本标准与相关标准比拟 748、达标的技术经济可行性分析 798.1 技术可行性分析 798.2 经济可行性分析 811、工程背景1.1 任务来源为推进长三角环保一体化进程， 为生物

3、制药行业废水纳管处理以及生物制药 大气污染物排放提供操作性强的管理依据，省环保厅于 2022 年 1 月下达了生物 制药行业污染物排放标准编制任务。 工程承当单位为省环科院， 协作单位为台州 市环科院。2022 年 4 月，省质量技术监督印发 ?2022 年第一批省地方标准制修订方案? 浙质标发2022 79 号 ，生物制药工业污染物排放限值标准被列入此批方案。1.2 工作过程2022 年 1 月 27 日，工程组召开了第一次讨论会， 会议对工程分工和进度安 排进行了总部署，并明确了标准制订过程中的关键考前须知。2022 年 4 月，工程组召开了第二次讨论会。在已开展工作的根底上，会议 主要讨

4、论了标准水污染物和大气污染物控制限值确定的思路， 并明确了下一步开 展实地调研的方案。2022 年 5 到 6 月期间，工程组在先期文献调研的根底上根据当前省内生物 制药产业构成选取了杭州、台州、宁波、绍兴、金华、湖州等地市的 12 家企业 开展了实地调研， 对企业的生产现状、 污染防治现状、 排污现状以及执行现行国 家制药行业相关标准过程中存在的问题进行了深度调研， 并发放了调查问卷， 获 取了大量第一手资料。2022 年 8-10 月，工程组在实地调研企业中选取了杭州 A 企业、杭州 B 企 业和台州 B 企业进行了现场监测，获取了企业排污数据。2022 年 9 月，工程组赴省医化行业协会

5、调研，本次调研就我省制药行业规 模及开展现状、行业竞争力、行业相关的产业政策、开展规划、准入政策、行业 企业执行当前标准所面临问题等内容与行业协会工作人员进行了广泛交流。2022 年 11 月，工程组召开了浙江省生物制药行业地方排放标准研讨会， 来 自省环保厅、省环境评估中心、 省环科院、台州市环科院的专家和代表及课题组 成员参与了讨论。2、生物制药行业概况2.1 浙江生物制药产业的区域分布与主要产品根据省经信委统计， 全省规模以上生物制药企业共 28 家，主要分布在杭州、湖州、台州和金华四个地区。根据 2022年污染源普查统计数据，我省生物制药 企业产值约为39亿元。我省主要生物制药产品包括

6、，发酵产品，如阿霉素、色 氨酸、大观霉素、万古霉素、美伐他汀、普伐他汀、柔红霉素、阿佛菌素、丝裂 霉素、莫能菌素、奥利司他、恩拉霉素、阿卡波糖、泰妙菌素、硫酸粘菌素、吉 他霉素、盐霉素、马杜霉素、黄霉素、醋酸泼尼松、辅酶Q10、妥布霉素、替考拉宁、米格列醇、制霉素、硫酸西索米星、依维菌素、博莱霉素、匹马霉素、 辛伐他汀、潮霉素、阿莫西林、乌灵菌粉、发酵虫草菌粉等；提取产品，如甲壳 素；生物工程产品，如出血热疫苗、流感疫苗、乙脑疫苗、脑膜炎疫苗、狂犬病 疫苗；生物制药制剂，如乌灵胶囊。12022年我省进入全国医药百强的企业有 16家，其中多家上市企业均涉足 生物制药。全省生物制药在创新药物研究开

7、发、药物大品种技术改造、创新药物 研究开发技术平台建设以及企业新药物孵化基地建设新药研究开发关键技术研 究方面都具有一定的水平。2.2生物制药产业相关政策1国务院关于加快培育和开展战略性新兴产业的决定2022年国务院审议并原那么通过?国务院关于加快培育和开展战略性新兴产 业的决定?，将生物技术作为七个战略性新兴产业之一培育成为国民经济的先导 产业和支柱。生物制药行业作为生物技术的主要内容之一，在我国人民群众生活 水平不断提升，人口老龄化增加、药品和诊疗方式升级换代的时代背景下， 必将 得到进一步的开展。2国家国民经济和社会开展第十二个五年规划纲要根据国家国民经济和社会开展第十二个五年规划纲要中

8、的行业开展要求， 医 药行业将以结构调整为主线，推动优势企业强强联合，提高产业集中度，逐步实 现医药行业由大到强的转变。生物医药作为新一代战略新兴产业， 将进一步得到 开展和壮大。3国家及省级环境保护 十二五规划中有关本行业的要求。国家环境保护十二五规划中针对医药行业的相关内容，主要为开展制药行 业清洁生产关键新工艺和污染防治技术研发与示范，开发医药行业特征污染物排 放环境风险评价技术。根据我省环境保护 十二五'规划，医药行业作为水污染防治的重点行业，将 大力推进废水深度处理，强化中水回用，降低主要污染物排放总量。将开展医药 行业有机废气的治理和企业污泥标准化处置。将进一步强化医药行业

9、排放标准的省产业开展规划 实施以及最正确可行技术导那么和污染防治技术标准的研究制定。 4浙江省生物产业开展规划 2022 2022 年根据?浙江省生物产业开展规划 2022 2022 年?，到 2022 年，全省生 物产业销售产值超过 3000 亿元，年均增长 20% 以上，占全省高技术产业比重 30% 以上；继续保持生物产业开展位居全国前三的地位， 并争取缩小与前两位的 差距。其中，生物医药到 2022 年到达 2100 亿元左右，努力保持和形成在生物 原料药与制剂、 天然药物、 生物疫苗与诊断试剂、 生物材料等领域的全国领先地 位，力争在生物医学工程、创新药物包括创新制剂、创新中成药、基因

10、药物 、 海洋生物开发、 生物效劳等领域实现有效突破。 加快微生物制药技术和控释、 缓 释、靶向定位、透皮吸收、微球、微囊、微丸等新型制剂技术的应用，围绕抗肿 瘤、抗病菌感染、心血管疾病防治、抗抑郁、糖尿病及代谢综合症防治等重大疾 病领域，重点开发氨基酸、核酸、多肽、多糖类的创新药物和特色原料药，做强 维生素、激素、药用辅料等优势产品。扶持开发以抗体药物、重组蛋白质为代表的基因工程药物，以及融合蛋白、 聚乙二醇 PEG 化和抗体偶联药物，争取在第二代基因工程药物开发过程中 掌握创新优势。 推进预防重大传染病和治疗恶性肿瘤等重大疾病的新型疫苗、 联 合疫苗、 新型佐剂等的研发和产业化。 加强生物

11、技术与信息技术、 纳米技术等高 新技术的集成，重点开发针对传染病、肿瘤或基因异常的基因诊断、生化检测、 酶标免疫等类别的诊断试剂。5促进生物产业加快开展假设干政策 切实落实国家?促进生物产业加快开展假设干政策?有关研发费用摊销抵免、 所得税减免等各项关于生物企业以及高新技术企业的税收优惠政策。 对单位和个 人从事生物技术转让、 技术开发业务和与之相关的技术咨询、 技术效劳业务取得 的收入免征营业税。 对新设立的生物企业， 在地方规费和土地出让金缴纳方面给 予一定优惠。对企业开展美国食品和药品管理局FDA、美国环境保护署EPA、 欧洲药典适用性 COS 等国际市场的注册与认证、临床研究给予补助。

12、 6 台州市发布的相关政策为了加快医化基地治理整顿和结构调整步伐，早日建成 “绿色的国家级基 地，市政府每年安排一定额度的医化产业专项开展资金， 按现行财政体制支持基 地的整治和建设。该项资金主要用于：医化基地内原有骨干企业 “三废 治理历史 欠账工程和区块管委会根底设施工程的贴息； 新上且经跟踪管理正常运行一年后 证明污染总量明显降低、 经济效益明显提高的结构调整投资工程的奖励； 优势企 业整合、兼并 “低、小、散 企业，推动环境综合整治的奖励等。3、标准制订必要性3.1生物制药行业存在着较为严重的污染隐患生物制药中的发酵类制药，由于在生产工艺中需要使用大量的营养物质作为 培养基，其产生的废

13、水CODft氨氮浓度均很高；发酵废气存在较为严重的恶臭污 染问题，在发酵制药较集中的台州地区臭气污染已成为近年来公众投诉较多的问 题，已影响到当地社会稳定。生物制药中的提取类制药，由于提取过程中需使用 大量有机溶剂，溶剂无组织排放也对区域环境质量造成了较大损害。生物工程制 药过程中那么存在着生物性污染隐患。随着浙江省清洁空气行动方案等工作的深入 开展，制药行业大气污染控制已被提上日程。3.2现行国家标准尚不能完全满足我省行业环境监管需求我国在国家层面制定的适用于发酵类、提取类、生物工程类等生物制药行业 的相关环保标准主要为水污染物排放标准，该大气污染物行业排放标准仍为空 白，亟需出台相关标准对

14、生物制药行业实施涵盖各种环境要素的污染控制。此外，在生物制药行业水污染物监控方面，国家标准仅规定了直接排放限值，对于排入 集中式污水处理厂的间接排放行为未设立相关标准限值。而我省生物制药行业约有半数浙江省第一次污染源普查企业其废水排入集中式污水处理厂，对这局部企业的监管沿用的为住建 部?污水排入城镇下水道水质标准?(CJ343-2022)。该标准行业针对性不强，所 含污染因子未能囊括生物制药行业特征污染因子。现行标准体系尚不能满足行业环境监管的需求。3.3适应长三角环保一体化形势的需要2022年12月，长三角地区两省一市签订了?长三角地区环境保护合作协议?， 并将制订严格、相对统一的污染物排放

15、标准作为一项重要合作内容。当前，上海市已出台了?生物制药行业污染物排放标准?(DB31/373-2022),为推动区域环保一体化进程，防止污染转移，有必要制订与上海标准严格程度相对统一的我省 生物制药行业污染物排放标准。3.4生物制药行业自身健康开展的需要转变经济开展方式是“十二五社会经济开展的主线。国家?国民经济与社 会开展第十二个五年规划?要求“坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为 加快转变经济开展方式的重要着力点。省委、省政府出台的?“ 811 生态文明 建设推进行动方案? 要求“加快完善相关标准体系， 积极制定符合我省实际的生 态环境质量、污染物排放、环境准入、用水定额和总量控制、

16、能耗水耗等强制性 标准。我省?国民经济和社会开展第十二个五年规划纲要?要求努力推进医药 行业在结构调整、 自主创新、 产业升级发生战略性转变， 促进原料药产业转型发 展，作强医药制剂， 开展医药产业集群， 明确包括生物制药在内的战略性新兴产 业开展重点。 在医药行业持续快速开展， 生物制药行业即将得到大力推进的背景 下，完善生物制药行业排放标准对于生物制药行业的健康快速开展， 具有积极的 意义。因此，本标准的制订出台，将为生物制药行业环境执法监管提供有力支撑， 促进“十二五污染物减排，推动生物制药行业自身的健康开展，保障我省环境 平安，加快长三角环境保护区域一体化进程。4、总体思路、编制原那么

17、与技术路线4.1 总体思路在了解浙江省生物制药行业概况、 产排污情况、 污染控制技术等情况的根底 上，参照国内外制药工业污染物标准中指标设置情况， 并借鉴上海市经验， 制订 符合浙江生物制药行业产业特点同时符合国家污染物排放标准控制思路的地方 标准。4.2 编制原那么1与国家相关法律法规和标准相衔接。符合?地方环境质量标准和污染 物排放标准备案管理方法? 、?环境标准管理方法? 的相关要求； 与国家发布的行 业型排放标准制药工业排放标准 、通用型标准恶臭污染物排放标准 、综合 型标准大气、水污染物综合排放标准等相关标准相衔接，与行业污染防治技 术政策要求相适应。2加强标准的可操作性。兼顾经济技

18、术可行性和实际操作可行性。对于 现有企业，参考省内制药行业先进企业技术为根底并兼顾相关方的经济承受能 力，制定标准限值；对于新建企业，参考国内或国际先进技术，制定限值。3表达分类控制的原那么。对穿透性物质和常规污染物分别控制。对穿透 性物质纳管限值与直排环境限值一致； 对常规污染物， 直排环境时以企业采取的 成套污染控制技术为根底制定限值， 纳管处理时， 依据污水处理厂处理能力制定 限值。4表达污染全过程控制的原那么。标准制定过程中，要综合考虑企业标准 操作、标准化管理、 采取清洁生产措施和末端治理技术等多重措施下所能到达的 排放水平，并以此为根底制定排放限值。4.3 技术路线图表1技术路线图

19、5、生物制药行业产排污及污染防治技术分析生物制药指发酵、提取、制剂、生物工程等利用生物体或生物过程制造药物 的生产过程。不包括利用生物过程制备的原料药进行进一步化学修饰的半合成类 制药、利用微生物氧化由一非生物产品转化为另一非生物产品如甾体激素、中 药及中成药生产和医疗器械生产。简言之，生物制药包括发酵制药、提取制药、 生物制剂和生物工程制药四大类。5.1行业主要生产工艺及产污分析发酵制药定义与分类发酵制药指通过发酵的方法产生抗生素或其他活性成分，然后经过别离、纯化、精制等工序生产药物的过程，按产品种类分为抗生素类、维生素类、氨基酸 类和其他类。其中，抗生素类按照化学结构又分为俟内酰胺类、氨基

20、糖苷类、大环内酯类、四环素类、多肽类和其他。?发酵类制药工业水污染物排放标准?GB21903-2022主要原辅料发酵类药物生产过程主要原料为培养基和菌种。培养基配制主要由碳源、氮源、无机盐类和前体组成。同时，各种药物的菌种各异。常用的碳源原料为淀粉、 玉米浆、葡萄糖、蔗糖、油脂类包括花生油、豆油、猪油、油酸甲酯等、甜菜、甲醇、乙醇等。常用的氮源主要为有机氮棉籽粉、花生粉、牛血、鱼粉、 酵母膏等和无机氮硫酸铵、尿素等。常用的无机盐主要为硫酸钙、氯化钠、 硫酸镁、磷酸二氢钾等。前体是构成药物分子中的一局部， 而根据各类药物结构 不同前体各异。工艺流程、产排污节点及污染特征发酵类药物生产工艺流程根本

21、相似，一般需经过菌种筛选、种子制备、微生 物发酵、发酵液预处理和固液别离、提炼纯化、精制、枯燥、包装等步骤。残液从滤液中提取药物 从菌体中提取药物图表2发酵类制药工艺流程及排污节点发酵抗生素 工艺废气主要包括： 发酵废气、 提取和精制过程中产生的溶媒废 气、菌渣枯燥废气。 此外， 企业污水处理站产生的恶臭气体也造成了较为严重的 污染。污水处理站废气主要源于两方面， 一是水解、 厌氧产生的硫化氢和溶媒混 合气味废水中大量硫酸根在厌氧状态下被复原为硫化氢气体， 同时局部未被分 解的溶媒挥发出来；污泥处理系统硫化氢气味初沉池和剩余污泥在浓缩池中 厌氧产生硫化氢气体挥发出来造成污染。 发酵维生素 工艺

22、废气主要分为两大类： 一类是发酵车间排放的发酵尾气， 主要成分是二氧化碳和水蒸气等； 另一类是转 化车间排放的有机溶媒废气。 此外，污水处理设施也会产生恶臭气体。 氨基酸 类 制药企业产生的废气主要源于发酵废气、 制肥车间枯燥机产生的枯燥尾气； 生产 过程排放的氨气和污水处理站散发的恶臭。发酵抗生素 生产废水主要包括洗罐废水种子罐和发酵罐 、提取精制过程 中的含溶媒废水。 抗生素生产废水污染物浓度高、 水量大， 废水中所含主要成分 为发酵剩余物、 破乳剂和残留抗生素效价及其降解物， 此外还包括抗生素提取过 程中残留的各种有机溶剂和一些无机盐类等。 抗生素废水成分复杂、 碳氮营养比 例失调氮源过

23、剩，含有大量硫酸盐，废水带有较重的颜色和气味，悬浮物含 量高，易产生泡沫， 含有难降解物质和有抑菌作用的抗生素， 这类废水难生化降 解。发酵维生素 生产废水主要来自洗罐水、母液和釜残。其特点是排放量大，污 染物浓度高； 高浓度有机废水多为间歇排放， 造成排水水质不均匀； 废水中主要 含有有机污染物，水质偏酸性，另外含有氮、磷及无机盐，废水可生化性较好。 氨基酸 主要排放的废水为发酵罐气体洗涤水、 蒸发气洗涤水和树脂洗涤水， 水中 含有蛋白质和糖等。发酵类药物产品回收常用三种方法： 溶剂萃取法、直接沉淀法和离子交换法， 最常用的是溶剂萃取法。 溶剂萃取法采用有机溶剂回收发酵液中的活性药剂或产 品

24、，从有毒混合物中制得很少量的产品需经过多种溶剂萃取。 另外一种常用方法 是直接沉淀法， 在发酵液中参加铜或锌等重金属溶液， 使产品以重金属盐的形式 沉淀下来， 然后过滤发酵液， 从剩余固体物中提取药品。 离子交换吸附法是用离 子交换树脂和活性炭等固体材料粘结产品，而后用溶剂萃取、浓缩、结晶，提取 药物，溶剂蒸馏回收。 此外， 近年来一些企业在局部抗生素药物生产过程中为降 低本钱、减少污染物排放、提高产品收率，开发使用了一些新的产品回收工艺， 例如用液膜法或双水相萃取法提取青霉素。5.1.2 提取制药5.1.2.1 定义与分类生物提取制药是指运用物理的、 化学的、 生物化学的方法， 将生物体中起

25、重 要生理作用的各种根本物质经过提取、 别离、 纯化等手段制造药物的过程。 不包括用化学合成、半合成等方法制得的生化根本物质的衍生物或类似物、菌体及其 提取物属于发酵制药、动物器官或组织及小动物制剂类药物的生产过程属 于中药，也不包括中药制药中的提取过程。本标准中提取制药概念与?提取类制药工业水污染物排放标准?GB21905-2022 中提取类制药的内涵一致。提取类药物按来源分主要有：人体、动物、植物、海洋生物等，不包括微生物。 按药物的化学性质和结构分，可分为氨基酸类药物、多肽及蛋白质类药物、酶类 药物、核酸类药物、糖类药物、脂类药物以及其他类药物。表格1主要提取制药药品品种来源分类主要品种

26、人体胎盘丙种球蛋白、尿激酶、绒毛膜促性激素动物氨基酸类缬氨酸、亮氨酸、丝氨酸、胱氨酸、赖氨酸、酪氨酸、色氨酸、组氨 酸、左旋多巴、水解蛋白等多肽与蛋白质类胰岛素、胸腺素、绒促性素、鱼精蛋白、胃膜素、降钙素、尿促性素 等酶类胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰酶、菠萝蛋白酶、细胞色素C 、纤溶酶、尿激酶、蚓激酶、胰激肽原酶、弹性蛋白酶、糜蛋白酶、玻璃酸酶、超 氧化物歧化酶、溶菌酶、凝血酶、抑肽酶、降纤酶等核酸类辅酶A、三磷酸腺苷、二钠肌苷、胞磷胆碱钠、阿糖胞苷、利巴韦林、 阿昔洛韦、去氧氟尿苷等糖类甘露醇、肝素、低分子肝素、硫酸软骨素、冠心舒、玻璃酸、甲壳质 右旋糖酐等脂类豆磷脂、胆固醇、胆酸、猪去氧胆酸、胆

27、红素、卵磷脂、胆酸钠、辅 酶Q10、前列腺素、鱼油、多不饱和脂肪酸、羊毛脂等植物糖类单糖类：葡萄糖、果糖、核糖、维生素C、木糖醇、山梨醇、甘露醇等聚糖类：蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、人参多糖、黄芪多糖 等。糖的衍生物：葡萄糖-6-磷酸等植物脂类脂肪和脂肪酸类：亚油酸、亚麻酸磷脂类：大豆磷脂固醇类：3谷固醇、豆固醇等蛋白质、 多肽、酶天花粉蛋白、蓖麻毒蛋白、胰蛋白酶抑制剂、木瓜蛋白酶、辣根过氧 化物酶、超氧化物歧化酶、麦芽淀粉酶、脲酶本丙素类苯丙烯、苯丙酸、香豆素等醌类辅酶Q10、紫草素等黄酮类黄酮醇、花色素、黄苓苷等鞣质奎宁酸、槲皮醇等萜类青蒿素、齐墩果酸等甾体毛地黄毒苷兀等生物碱咖啡因、喜树

28、碱等海洋 生物海藻酸钠、甲壳素等5.1.2.2 主要原辅料提取类制药采用的生产原料主要包括提取源和提取剂，提取源又分为人体、 动物、植物和海洋生物等不包括微生物 。人体提取源：主要包括头发、人体胎盘、人体皮肤细胞、人体脂肪细胞、人 体体液等。动物提取源：当前中医临床常用的动物提取药约有 200 多种，如牛 黄、犀角、羚羊角、珍珠、鹿茸、熊胆、琥珀、玳瑁、麝香、猴枣、马宝、蛇胆、 海狗肾、蛤蚧、白花蛇、海马、海龙等等。植物提取源：由于植物资源丰富，植 物提取源种类繁多。 按照提取植物的成份不同， 形成甙、酸、多酚、多糖、萜类、 黄酮、生物碱等， 常用药用植物包括银杏、 大豆、当归、葛根、枸杞子、

29、红景天、 虎杖、灵芝、人参、葡萄、红景天等等。海洋生物提取源：海洋生物同样资源丰 富，主要包括海洋植物和海洋动物， 常用药用海洋生物包括海带、 紫菜、黄花鱼、 鲥鱼、海螵蛸、鲍鱼、牡蛎、贻贝、蚶子等等。提取剂：常用提取剂为水、酸水、碱水和有机溶剂，其中有机溶剂主要包括 乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮、乙醚、石油醚、乙酸乙酯、甲苯、氯仿、环己烷等 等。5.1.2.3 工艺流程、产排污节点及污染特征 提取类制药工艺大体可分为六个阶段：原料的选择和预处理、原料的粉碎、 提取、别离、纯化、枯燥及保存、制剂。原料的选择和预处理原料的选择要注意以下几方面， 要选择有效成分含量高的新鲜材料， 来源丰 富易得，制造

30、工艺简单易行，本钱比拟低，经济效果较好。材料选定之后，通常 要进行预处理， 有的原料收集到一定的数量才能生产。 动物组织先要剔除结缔组 织、脂肪组织等活性局部；植物种子先去壳除脂。 原料的粉碎原料的粉碎分为机械法、 物理法、 生化及化学法。 机械法主要通过机械力的 作用，使组织粉碎。物理法是通过各种物理因素的作用，使组织细胞破碎；包括 反复冻融法、冷热交替法、超声波处理法、加压破碎法等。生化及化学法包括自 溶法、溶菌酶处理法、外表活性剂处理法等。提取提取也称抽提、 萃取，其含义根本相同， 就是利用一种溶剂对物质的不同溶 解度，从混合物中别离出一种或几种组分， 制成粗品的过程。 提取法可分为两类

31、， 一类为固体的处理，也称液 固萃取；一类为液体的处理，也称液 液萃取。提 取常用的溶剂为水、稀盐、稀碱、稀酸溶液，有的用不同比例的有机溶剂，如乙 醇、丙酮、氯仿、三氯乙酸、乙酸乙酯、草酸、乙酸等。提取受溶剂种类、pH 、 温度等条件影响。别离纯化别离纯化即提取出的粗品精制的过程。 主要应用的方法有： 盐析法、 有机溶 剂分级沉淀法、等电点沉淀法、膜别离法、层析法、凝胶过滤法、离子交换法、 结晶和再结晶作用等。盐析法： 盐析是利用不同蛋白质在高浓度的盐溶液中， 溶解度有不同程度的 降低来进行的。 因此，通过向含蛋白质的粗提取液中参加不同浓度的盐就可使蛋 白质分别从溶液中沉淀出来， 以到达别离、

32、 提纯的目的。 常用作盐析的无机盐有 氯化钠、硫酸氨、硫酸镁、硫酸钠、氯化钠以及磷酸钠等。有机溶剂分级沉淀法： 在蛋白质、粘多糖和核酸类等极性物质的水溶液中 参加与水混溶的有机溶剂可降低溶解度而使溶质沉淀。 在一定条件下， 一种溶质 只能在一比拟狭窄的有机溶剂浓度范围内沉淀出来， 因而可以利用不同浓度进行 分级别离，到达提纯的目的。乙醇和丙酮是两种最常用的有机溶剂。等电点沉淀法和 pH 值调节： 利用蛋白质在等电点时溶解度最低，而各种 蛋白质又具有不同的等电点的特性进行工艺别离的过程， 称为等电点沉淀法。 利 用等电点沉淀法别离时需要进行 pH 值的调节。膜别离法： 常见的膜别离法有微孔过滤、

33、超精密过滤、超滤和反渗透析等。 微孔滤膜是由高分子材料制成的薄膜过滤介质， 可以过滤一般介质不能截留的细 菌和微粒。膜的微孔径在 0.210卩m之间。广泛应用于滤除微粒和微生物，还 有热敏性药物的除菌。 超精密过滤采用以聚乙烯醇为主体的中空多孔滤膜， 分级 性能在超滤膜和微孔滤膜之间，别离粒径为 0.010.2 ym。用于水的精制脱除 铁质、菌和微粒、循环水的净化、除悬浮固体粒子以及糖液、酶液的精制等。 超滤膜别离粒子的范围是0.0010.01 ym0使用一种特制的薄膜可对溶液中各种 溶质分子进行选择性过滤， 也可在一定压力下， 使溶剂和小分子透滤膜， 而大分 子的生化物质受阻保存在原来溶液中

34、。 适用于提取类药物的浓缩或脱盐。 反渗透 以高分子透过性薄膜为别离介质， 在超过溶液渗透压力的情况下， 使溶液中的溶 剂透过薄膜， 同时使溶质和不溶物阻截在膜前。 多用于生产纯水或注射用水， 也 可用于氨基酸的浓缩等。离子交换层析： 离子交换就是利用一种不溶性的高分子化合物， 它的分子中 具有离解性基团称交换基或功能基 ，在水溶液中能与其他阳离子或阴离子起 交换作用。凡具有离子交换能力的物质，称为离子交换剂。交换过程如下：溶液 中的离子经过溶液扩散到交换剂的外表， 穿过外表， 又扩散到交换剂本体颗粒之 巾，这些离子与交换剂中的可扩散离子互相交换， 交换出来的离子扩散到交换剂 外表外，最后再扩

35、散到溶液中去。这样，当溶液和树脂别离后，其组成都发生了 改变，从而到达别离纯化的目的。离子交换层析包括吸附、吸收、窒透、扩散、 离子交换、离子亲和力等物理化学过程。凝胶层析 ：是指混合物随流动相经过装有凝胶作为固定相的层析柱时， 因其 各种物质分子大小不同而被别离的技术。整个过程和过滤相似，又称凝胶过滤、 凝胶渗透过滤、 分子筛过滤等。 主要原理是基于一种可逆的分子筛作用， 就象过 筛一样可以把大分子和小分子分开。广泛应用于别离氨基酸、多肽、蛋白质、酶 和多糖等提取类药物。葡聚糖、聚丙烯酰胺、琼脂糖、疏水性凝胶是最常用的几 种凝胶。亲和层析： 利用生物大分子特异新和力而设计的层析技术。 配基是

36、可逆结合 的特异性物质， 与配基结合的层析介质称载体。 亲和层析技术能从粗提液中， 通 过一次简便处理， 便可获得高纯度的活性物质， 既可别离一些生物材料中含量极 微的物质，又能别离一些性质十分相似的物质。几种常用的载体为：纤维素、琼 脂糖凝胶、葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶、多孔玻璃珠等。浓缩： 浓缩是低浓度溶液通过除去溶剂包括水变为高浓度溶液的过程。 常采用薄膜蒸发浓缩、减压蒸发浓缩和吸收浓缩。结晶和再结晶作用： 结晶是溶质呈晶态从溶液中析出的过程， 是一种别离纯 化的常用手段。 使固体溶质的溶液蒸发以减少溶剂、 改变温度使饱和溶液变为过 饱和以及利用加盐如硫酸氨 ，加有机溶剂如乙醇或丙酮和调

37、节 pH 值以 降低溶质溶解度等方法， 都可使溶质成为结晶析出。 再结晶的方法就是先将结晶 溶于适当溶剂中，再利用上述方法使重新生成结晶。常用的溶剂有水、乙醇、丙 酮、氯仿、乙醚、乙酸乙酯等。 枯燥灭菌枯燥是从湿的固体药物中， 除去水分或溶剂而获得相对或绝对枯燥制品的工 艺过程。最常用的方法有常压枯燥、减压枯燥、喷雾枯燥和冷冻枯燥等。灭菌是 指杀灭或除去一切微生物的操作技术。常用干热、湿热、紫外线、过滤和化学等 方法。GGGGGWS WS WGA有机溶剂回收亠溶剂回收注：提取过程可分为酸解、碱解、盐解、 酶解及有机溶剂提取等。精制过程可分为 盐析、有机溶剂分级沉淀、等电点沉淀、 膜别离、层析、

38、凝胶过滤、离子交换、结 晶和再结晶等几种工艺组合。图表3提取制药工艺流程及排污节点 提取制药生产企业排放的废水主要有以下几种：1原料清洗废水：主要污染物为 SS、动植物油等；2提取废水：通过提取装置或有机溶剂回收装置排放，如含乙醇、丙酮废水。 废水中的主要污染物为提取后的产品、 中间产品以及溶解的溶剂等，主要污染指 标为COD、BOD、SS、氨氮、动植物油等，是提取类制药的主要废水污染源；3精制废水：提取后的粗品精制过程中会有少量废水产生，水质与提取废水 根本相同。常用精制溶剂有水、乙醇、丙酮、氯仿、乙醚、乙酸乙酯；使用盐析 法精制过程中还会产生高盐废水，常见盐包括氯化钠、硫酸铵、硫酸镁、硫酸

39、钠、 磷酸钠等。4设备清洗水：每个工序完成一次批处理后，需要对本工序的设备进行一次 清洗工作，清洗水的水质与提取废水类似，一般浓度较高，为间歇排放。5 地面清洗水：地面定期清洗排放的废水，主要污染指标为COD、BOD、SS等 提取制药生产企业排放的废气主要有包含以下几种:1对植物提取，在原料清洗过程中会有粉尘排放；对动物提取，原料清洗及 粉碎过程会有恶臭气体排放；甲壳素提取过程中因使用到盐酸，易产生氯化氢气 体。2产品的枯燥、包装过程有药尘排放。3提取过程和溶剂回收过程中会有溶剂挥发。生物工程制药 定义与分类生物工程类制药指利用微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织等，采用现代 生物技术方法主要是

40、基因工程技术等进行生产，作为治疗、诊断等用途的多 肽和蛋白质类药物、疫苗等药品的过程，包括基因工程药物细胞因子、重组多 肽和酶类药物、基因工程疫苗、克隆工程制备药物等。?生物工程类制药工业水污染物排放标准?GB21907-20225.132主要原辅料生物工程类制药主要以微生物、 寄生虫、动物毒素和生物组织等为原料，采 用现代生物技术方法制备得到。5.133工艺流程、产排污节点及污染特征基因工程药物的生产涉及DNA重组技术的产业化设计和应用，包括上游技 术和下游技术两大组分局部。上游技术指的是外源基因重组、克隆后表达的设计 与构建狭义的基因工程；而下游技术那么包括含有重组外源基因的生物细胞基 因

41、工程菌或细胞的大规模培养以及外源基因表达产物的别离纯化、产品质量控 制等过程。省内生物工程制药主要涉及下游技术。图表4制备基因工程药物的一般程序废水主要有：生产工艺废水，包括微生物发酵的废液、提取纯化工序所产生的 废液或剩余液、发酵罐排放的洗涤废水、发酵排气的冷凝水、瓶塞瓶子洗涤水、 冷冻枯燥冷冻排放水、基因工程制药中的酸洗废水等。 实验室废水，包括一般 微生物实验室废弃的含有致病菌的培养物、 料液和洗涤水，生物医学实验室的各 种传染性材料的废水、血液样品以及其他诊断检测样品，重组DNA实验室废弃的含有生物危害性的废水，实验室废弃的疫苗等生物制品，其他废弃的病理样品、 食品残渣以及洗涤废水。生

42、物制药制剂定义与分类生物制药制剂指利用生物制药原料药活性成分和辅料通过混合、加工和配 制，形成各种剂型药物的过程。不包括中药、化学合成类药物的混装制剂过程。 制剂生产是在各类原料药根底上，通过不同的物理工艺途径，制取各种药物剂型。 按照剂型，制剂类药物分类如下列图所示。图表5制剂类药物分类5.142主要原辅料制剂类药物生产原料主要包括药物活性成分即生物原料药和药用辅料组 成。药用辅料按作用与用途可分为溶剂、抛射剂、增溶剂、助溶剂、乳化剂、着 色剂、黏合剂、崩解剂、填充剂、润滑剂、润湿剂、渗透压调节剂、稳定剂、助 流剂、螯合剂、渗透促进剂、pH值调节剂、缓冲剂、增塑剂、外表活性剂、发 泡剂、消泡

43、剂、增稠剂、包合剂、保湿剂、吸收剂、稀释剂、絮凝剂与反絮凝剂、 助滤剂、释放阻滞剂。5.143工艺流程、产排污节点及污染特征原辅料图表6片剂生产工艺流程及产排污节点图表7胶囊剂生产工艺流程及产排排污节节点图原料辅料检测外加辅料图表8颗粒剂生产工产工艺及程排污节点图饮用水图表9水针剂生产工艺流程水针生产工艺流程图饮用水图表10输液玻璃玻璃生产产艺流程图待分装 原料玻璃瓶胶塞图表11无菌分装粉针剂剂艺流程生物制剂产生废水包括固体制剂类洗瓶过程中产生的清洗废水和生产设 备的冲洗水、厂房地面的冲洗水。包装容器清洗废水，污染物浓度极低；工艺设 备清洗废水：废水COD较高，但数量不大，局部企业将第一遍清洗

44、后的高浓度 废水收集后送去燃烧；地面清洗废水，污染物浓度低。主要污染指标为COD、SS等。注射剂类主要废水污染源为纯化水和注射用水制备过程中产生的局部 酸碱废水，生产设备和包装容器的洗涤水，厂房地面的冲洗水。洗涤用水量大且 水质较好，集中过 滤后可作 原水的补 充水。制剂 类废水 主要是中低 浓度 (CODcr<1000mg/L)废水，可生化性较好。采用 SBR生物法、好氧生物法(活性 污泥法、接触氧化法、水解酸化+生物接触氧化等)处理制剂废水的制药企业，其 最终出水均能到达并优于 GB8978 1996的一级排放标准。固体制剂类废气污染主要源于磨粉过筛、制粒、枯燥、总混、压片和胶囊填

45、充过程中产生的粉尘。粉尘浓度一般较小0.455-733 mg/Nm 3,但粉尘及药品粉 尘，尤其是某些敏感药物粉尘，如青霉素类粉尘排入大气后对环境和人体健康危 害较大。主要采取安装捕尘器和经中、高效过滤器，同时进行工艺改进、GMP改造和加强操作管理，绝大局部飞扬的药粉被截流和回收利用，处理效果比拟好。 对于青霉素类药物的尾气排放系统，一般的处理工艺是尾气先进入含1%氢氧化 钠溶液的吸收器内，经二级吸收后，尾气再经高效过滤器过滤后排放，所排放的 空气中青霉素浓度应小于 0.0008g/ml制药工业GMP标准标准规定，由药监局 负责监测。氯氧化钠吸收液进入废水处理系统中作进一步处理。注射剂类制药，

46、 水针、输液、冻干粉针的生产过程中并无废气的产生， 废气污染源仅为无菌分装 粉针剂生产过程中粉针分装工序产生的粉尘。产生的粉尘尾气首先进入含1 %次氯酸钠溶液的缓冲瓶内，吸收处理后再通过中高效两级过滤嚣接至无菌室外排 空。该车间GMP认证要求必须在无菌室外通风口处对排出气体中青霉素等有害 物质浓度进行监测，外排气体各指标浓度值均要到达GMP要求。5.2行业产排污现状本研究共选取了 12家省内企业开展现场调查工作，企业制药类型涵盖发酵 制药、提取制药、生物工程制药、生物制药制剂四类，共发放调查问卷十二份， 反响回十份。对企业排污状况的调查，本研究采取了企业填报数据为主和实地监 测为辅的方式，实地

47、监测中选取了杭州 A企业生物工程制药和 C企业发 酵制药，台州B企业发酵制药进行监测。企业反响信息与实地监测结果汇 总于下表格2-7。表格2发酵制药企业水污染物间接排放情况指标SSBODCODTOC氨氮TNTP挥发酚总锌Cr6+进水8001639482.7947.24.120.167.3197-366-范围-10100-18000-6730-320-690-142-0.37-10.83进水中值31739805382.98632039.166113.9-0.238.11进水平均304.944033.336778.224408.63127.22441.336.68-0.248.56出水4-7.8-

48、20.4-16.9-0.65-3.29-390.37-0.002-0.11-0.27-范围333256449.6112130.74.610.0330.140.45出水 中值5317.6145.538.82.6537.40.960.0050.130.37出水 平均51.6442178.4340.219.0825.051.730.0130.130.36注：单位mg/l表格3发酵制药企业水污染物直接排放情况指标SSBODCOD氨氮TP挥发酚进水 范围210-69803150-46905200-12400689-164044.4-234进水 中值542.535906835844.589.350.35进

49、水平均1585.383668.757251.25908.13110.740.35出水范围4-6425.6-46出水 中值98.28132.41.140.0086出水 平均19.888.148134.11.190.0088注：单位mg/l表格4提取制药企业水污染物排放情况指标SSBODCOD色度氨氮TNTP进水范围110-2581030-9290-27.9-721323.12进水中值253.580.91045-70.91323.12进水平均218.7580.973102.5-60.431323.12出水范围19-6761.8-14320-405.15出水中值6517.681.95326.35.1

50、51.76出水平均5419.2984.6630.677.905.151.85注：以上统计企业废水排放方式均为直接排放， 除色度为稀释倍数外其余单位为 mg/l。表格5生物工程制药企业水污染物排放情况指标SSBODCODTOC氨氮TNTP动植物油挥发酚甲醛进水20-4.48-95.6-15.9-1.29-1.54-2.9-1.09-0.13-1.29-范围2716033085.88.683.693.561.840.831.46进水 中值23.514829245.53.313.43.131.470.481.38进水23.5100.86251.1249.074.552.883.201.470.481

51、.38平均出水范围101.7191.1574.71835.5627.10.12.550.655.741.814.130.120.210.0220.0350.550.77出水 中值103.9489.617.70.352.133.550.170.0290.66出水 平均1034.3812116.790.892.843.160.170.0290.66注：以上统计企业废水排放方式均为间接排放，单位mg/l表格6发酵制药企业大气污染物排放情况指标丙酮甲醇甲苯颗粒物氯化氢非甲烷总烃发酵臭气枯燥臭气污水站臭气进气6.81-5.23-0.21-7.96-3.05-73-5495-范围12.1990.41735

52、20.890.57328进气中值8.8127.850.3614917.180.27328一一进气平均9.1545.420.33251.9113.3782.326594.8一一出气0.05-0.74-0.02-3.99-1.15-6.2-550-174-550-范围7061409.129.910.618317389772291出气中值13.334.830.14.886.859.410919771318出气平均183.6945.210.727.615.7854.4111598041430表格7提取制药企业大气污染物排放情况指标氯化氢非甲烷总烃进气范围进气中值4.263.43进气平均3.983.71

53、出气范围出气中值2.602.4出气平均2.502.265.3行业污染防治技术531生物制药废水污染防治技术5.3.1.1 生物制药行业废水处理技术概况常用的生物制药废水处理工艺介绍如下：一、物化处理技术 对生物制药工业废水的物化预处理和生化后续的物化处理， 常用的方法包括 混凝、气浮、吸附、电解、微电解、高级氧化技术 Fenton 试剂、光催化氧化、 超声波、 O3 氧化及湿式空气氧化等。 气浮法生物制药废水处理中， 常把气浮法作为预处理工序或后处理工序， 主要处理 含有高沸点溶剂或悬浮物废水的预处理， 如庆大霉素、 土霉素、 麦迪霉素等废水 的处理。采用气浮法作为废水的预处理设施， 对去除废

54、水中悬浮物， 改善废水可 生物性，有较好的效果，但对 COD等有机物去除效果一般仅在1020%。 混凝沉淀法 混凝沉淀是生物制药废水预处理常用的另外一种方法， 主要用于去除生物制 药废水中难生化降解的固体培养基成分、 胶体物以及蛋白质等， 改善废水的生物 降解性，降低污染物的浓度。目前对青霉素、林可霉素以及庆大霉素、麦迪霉素 等废水的预处理常采用这一方法。 在生物制药废水混凝预处理中常用的凝聚剂有 聚合硫酸铁、氯化铁、亚铁盐、聚合氯化硫酸铝、聚合氯化铝、聚合氯化硫酸铝 铁、聚丙烯酰胺PAM等。采用混凝沉淀预处理可较好的去除制药废水中的悬浮 物、胶体物及蛋白质等物质，可明显改善废水的生物降解性，对 COD 等有机物 的去除率一般在 15%左右。 吸附法 常用的吸附剂有活性炭、活性煤、腐殖酸类、吸附树脂等。在生物制药废水 处理中，常用煤灰或活性炭吸附进行废水生化处理前的预处理。 电解法该法处理废水具有高效、 易操作等优点而得到人们的重视， 同时电解法又有 很好的脱色效果。 微电解法Fe-C法：微电解法是 70 年代开展起来的一种新型工业污水预处理方法