編者：近年來，我國環境污染問題越來越嚴重，醫藥行業這個“排污大戶”，一次次被推向風口浪尖，環保問題已成為廣大制藥企業共同面臨的嚴峻挑戰。據環(huan)保部之前公(gong)布的(de)數據顯(xian)示，中國制(zhi)藥工業(ye)總產值約占(zhan)全國GDP的(de)比例不到(dao)3%，而(er)污染排放總量卻占(zhan)到(dao)了6%左右(you)，其(qi)中高(gao)污染、高(gao)能耗的(de)原料藥行業(ye)問題尤(you)為(wei)突出(chu)。

我(wo)國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)制(zhi)藥行(xing)業的(de)(de)(de)VOCs防控工(gong)作(zuo)與(yu)(yu)國(guo)(guo)(guo)外(wai)狀況相(xiang)(xiang)近(jin)，也在(zai)走轉移、技術升(sheng)(sheng)級和加(jia)強防控三種途徑，不同的(de)(de)(de)是轉移多在(zai)國(guo)(guo)(guo)內(nei)不同的(de)(de)(de)地(di)(di)區的(de)(de)(de)進行(xing)，傳統原料藥逐(zhu)漸從中東部人口密集、經濟較發達地(di)(di)區向西北(bei)、東北(bei)人口密度小、經濟欠發達地(di)(di)區轉移，產(chan)(chan)品(pin)轉移的(de)(de)(de)同時污染(ran)也跟著轉移，問題并(bing)沒(mei)有徹底(di)解決(jue)，需要關注。在(zai)技術升(sheng)(sheng)級方面主要體現在(zai)產(chan)(chan)品(pin)升(sheng)(sheng)級和工(gong)藝(yi)技術升(sheng)(sheng)級，逐(zhu)漸淘汰污染(ran)大的(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)和工(gong)藝(yi)，能源消(xiao)耗少、污染(ran)排放(fang)少的(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)和工(gong)藝(yi)逐(zhu)漸開發與(yu)(yu)應用。國(guo)(guo)(guo)內(nei)外(wai)VOCs控制(zhi)技術種類基本相(xiang)(xiang)同，但技術水平(ping)和應用情(qing)況有很大差異。控制(zhi)技術可以分(fen)為兩(liang)大類:源頭控制(zhi)技術和末(mo)端治理(li)技術。

(1) 源頭控制技術

減(jian)少(shao)物(wu)料(liao)的(de)(de)暴(bao)(bao)露(lu)與揮發是源頭(tou)控制的(de)(de)技(ji)術的(de)(de)主(zhu)要目標，改進生產(chan)工藝是源頭(tou)控制的(de)(de)主(zhu)要手段，主(zhu)要設備(bei)和容器裝卸(xie)(xie)料(liao)是VOCs揮發的(de)(de)重要環(huan)節，通(tong)過減(jian)少(shao)裝卸(xie)(xie)料(liao)時的(de)(de)物(wu)料(liao)暴(bao)(bao)露(lu)減(jian)少(shao)VOCs揮發，如采(cai)(cai)用(yong)封(feng)閉管道輸(shu)送(song)物(wu)料(liao)、容器內溶劑(ji)表面(mian)采(cai)(cai)用(yong)氮(dan)(dan)封(feng)或液封(feng)技(ji)術、輸(shu)送(song)動力采(cai)(cai)用(yong)壓縮(suo)氮(dan)(dan)氣(qi)等(deng)等(deng)。離(li)心機、過濾機等(deng)固液分離(li)機械采(cai)(cai)用(yong)全封(feng)閉設備(bei)、干燥設備(bei)采(cai)(cai)用(yong)循環(huan)風干燥設備(bei)、真空設備(bei)采(cai)(cai)用(yong)干式真空泵、溶劑(ji)的(de)(de)儲罐設置為浮頂罐或加(jia)裝呼(hu)吸平(ping)衡氣(qi)囊等(deng)都可以減(jian)少(shao)VOCs的(de)(de)產(chan)生量(liang)。

我國制(zhi)藥企業(ye)(ye)VOCs源頭控(kong)制(zhi)技術的應用尚(shang)不廣泛，沒有形成(cheng)(cheng)行業(ye)(ye)規范(fan)或標準，也沒有形成(cheng)(cheng)行業(ye)(ye)習(xi)慣， VOCs源頭控(kong)制(zhi)還屬(shu)于初級階段。

(2)末端治(zhi)理技術

冷凝和吸附、吸收是最常(chang)規的VOCs治(zhi)理(li)技術(shu)，近年來焚燒技術(shu)、化(hua)學洗滌、生物處(chu)(chu)理(li)、低溫等離(li)子氧化(hua)、光(guang)氧化(hua)、高能(neng)電子處(chu)(chu)理(li)、生物處(chu)(chu)理(li)等方法也相繼(ji)出(chu)現。

①冷(leng)凝(ning)

主要(yao)針(zhen)對高濃度(du)VOCs廢(fei)氣(qi)的初步(bu)處理(li)，常(chang)用于溶劑回收(shou)，例如(ru)從真(zhen)空(kong)泵(beng)排氣(qi)、干燥(zao)排氣(qi)中回收(shou)溶劑。冷凝法處理(li)后的廢(fei)氣(qi)VOCs含量(liang)仍然很高，甚至可以達到10000mg/l以上(shang)，需要(yao)后續處理(li)。

②吸附(fu)

吸附法處理效果好，可以把廢氣中VOCs濃度降低到10ppm以下，但是吸附劑再生問題需要解決，單床不再生的吸附方法逐漸被限制使用。多床交替再生或轉輪連續吸附解析工藝逐漸得到廣泛應用。常用的吸附材料有活性炭和分子篩，活性炭使用廣泛，顆粒炭、柱狀炭和活性炭纖維都有使用，現場蒸汽再生或氮氣再生，再生廢氣經冷凝回收其中的VOCs成分。多床交替活性炭吸附回收溶劑技術在制藥企業已經有較多應用，在降低溶劑消耗、減少VOCs排放方面發揮了重要作用。分子篩為無機吸附材料，疏水分子篩廣泛用于石化、噴涂等行業VOCs治理，在制藥行業也開始使用。因為分子篩為惰性材料，可以用熱空氣再生，解析后的廢氣可以采用焚燒法處理，因此分子篩轉輪濃縮+熱力焚燒成為低濃度、大風量廢氣處理的有效辦法，對于處理沒有回收價值的VOCs廢氣，比活性炭更有競爭力。當前分子篩轉輪目(mu)前需要(yao)進口，主(zhu)要(yao)制(zhi)造商有瑞典(dian)的Munters、DST 公(gong)司(si)和(he)ProFlute公(gong)司(si)，日(ri)本西部(bu)技研、NICHIAS和(he)東洋(yang)紡公(gong)司(si)，美國(guo)atea-WKUSA等。吸附法缺點在于需要對廢氣進行除塵、除水預處理，否則吸附效果會受影響，活性炭吸附有著火的風險。

③吸收(shou)

對于水溶性VOCs，采(cai)用(yong)(yong)水、稀(xi)酸、稀(xi)堿、氧化劑溶液(ye)吸(xi)(xi)收(shou)，是有效的(de)辦法(fa)(fa)，被企業廣泛(fan)使(shi)用(yong)(yong)。對于非水溶性VOCs吸(xi)(xi)收(shou)需要(yao)采(cai)用(yong)(yong)吸(xi)(xi)收(shou)液(ye)吸(xi)(xi)收(shou)，如白油、變(bian)壓器油、離子液(ye)等(deng)，成本高，利(li)用(yong)(yong)不(bu)多。受飽和蒸(zheng)汽壓和傳質速度(du)影響，吸(xi)(xi)收(shou)法(fa)(fa)的(de)排(pai)氣(qi)一般(ban)會有較高VOCs殘(can)留，只使(shi)用(yong)(yong)于高濃度(du)VOCs廢氣(qi)的(de)處理，需要(yao)與(yu)其他方法(fa)(fa)聯合使(shi)用(yong)(yong)才能做到達標排(pai)放后控(kong)制異味(wei)。吸(xi)(xi)收(shou)法(fa)(fa)會產生廢水或廢液(ye)二次污染。

④熱氧化

熱氧(yang)化(hua)是最徹底的(de)去(qu)除VOCs的(de)辦法(fa)，適用于高濃度、沒有回收價值的(de)廢氣(qi)處理。低濃度、大(da)氣(qi)量廢氣(qi)直(zhi)接焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)成本很(hen)高，需要(yao)(yao)先(xian)濃縮(suo)。熱氧(yang)化(hua)技(ji)術(shu)包括(kuo)直(zhi)接焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(TO)、蓄熱焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)(RTO)、催(cui)(cui)化(hua)燃燒(shao)(shao)(RCO)，其中蓄熱燃燒(shao)(shao)技(ji)術(shu)的(de)應用廣泛。目前從事蓄熱式燃燒(shao)(shao)裝置(zhi)(RTO)公司(si)包括(kuo)杭州(zhou)科邁科環保(bao)公司(si)、揚州(zhou)恒(heng)通環保(bao)公司(si)等(deng)，主要(yao)(yao)產品(pin)包括(kuo)兩(liang)室(shi)(shi)和三室(shi)(shi)RTO，對于多蓄熱室(shi)(shi)旋(xuan)轉換向的(de)RTO 的(de)開發(fa)尚處于研(yan)究階段，國(guo)產的(de)低阻(zu)高蓄熱能(neng)力陶瓷(ci)體的(de)性能(neng)和國(guo)外公司(si)相比，如(ru)美國(guo)Lantec.ProductsInc和Koch Knight LLC公司(si)的(de)產品(pin)還有較(jiao)(jiao)大(da)的(de)差(cha)距。催(cui)(cui)化(hua)燃燒(shao)(shao)(RCO)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)溫度低，輔助燃料用量少，但適用條件要(yao)(yao)求高，效(xiao)果不穩定，適用較(jiao)(jiao)少。

⑤生物(wu)法(fa)

生(sheng)(sheng)物法適用(yong)于中(zhong)低濃度(du)VOCs和惡臭氣體(ti)處(chu)理(li)(li)，處(chu)理(li)(li)后廢氣中(zhong)VOCs含(han)量可(ke)以降低到較低水(shui)(shui)平(ping)，但不如吸(xi)附法。受氣候條件、廢氣成分變(bian)化影(ying)響，生(sheng)(sheng)物法處(chu)理(li)(li)效果不穩(wen)定。生(sheng)(sheng)物洗滌(di)、生(sheng)(sheng)物滴(di)濾池、生(sheng)(sheng)物過(guo)濾是三種不同的(de)(de)生(sheng)(sheng)物方法，最常用(yong)的(de)(de)是生(sheng)(sheng)物滴(di)濾池。生(sheng)(sheng)物法在污水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)廢氣的(de)(de)除(chu)臭工(gong)程中(zhong)有(you)較多應用(yong)，對緩(huan)解污水(shui)(shui)廠惡臭發揮了作用(yong)，但需(xu)要與其他(ta)方法聯合使用(yong)才(cai)能穩(wen)定解決異味(wei)問題。

⑥低溫等離子

產生(sheng)低溫(wen)等離(li)子(zi)體(ti)的(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)有(you)電(dian)暈放(fang)(fang)(fang)電(dian)和介質阻擋(dang)放(fang)(fang)(fang)電(dian)(Dielectric Barrier Disge, DBD)兩(liang)種方(fang)法(fa)(fa)(fa)。DBD等離(li)子(zi)體(ti)也(ye)因其(qi)兼(jian)有(you)輝光放(fang)(fang)(fang)電(dian)的(de)大(da)空間均勻放(fang)(fang)(fang)電(dian)和電(dian)暈放(fang)(fang)(fang)電(dian)大(da)氣(qi)(qi)壓(ya)下運行的(de)特點，在氣(qi)(qi)態污染(ran)物(wu)降解方(fang)面效(xiao)(xiao)果(guo)顯(xian)著，使其(qi)成為(wei)(wei)具有(you)工業應用(yong)前(qian)景的(de)氣(qi)(qi)態污染(ran)物(wu)控制有(you)效(xiao)(xiao)技術。等離(li)子(zi)法(fa)(fa)(fa)對(dui)VOCs去除(chu)不徹底，單(dan)獨應用(yong)效(xiao)(xiao)果(guo)不理(li)想(xiang)，為(wei)(wei)進一(yi)步(bu)提高DBD等離(li)子(zi)體(ti)能效(xiao)(xiao)利用(yong)率和污染(ran)物(wu)凈化(hua)效(xiao)(xiao)率等問(wen)題，研究人(ren)員開(kai)始從單(dan)用(yong)DBD等離(li)子(zi)體(ti)方(fang)法(fa)(fa)(fa)轉向DBD與(yu)其(qi)它技術協同降解污染(ran)物(wu)，例(li)如，DBD-催化(hua)、DBD-UV、DBD-O3、DBD-吸(xi)附法(fa)(fa)(fa)、DBD-生(sheng)物(wu)法(fa)(fa)(fa)等，其(qi)中，DBD-生(sheng)物(wu)法(fa)(fa)(fa)和DBD-UV(紫(zi)外光)聯合處理(li)技術在污染(ran)物(wu)去除(chu)率和能效(xiao)(xiao)利用(yong)方(fang)面優勢明顯(xian)，成為(wei)(wei)具有(you)推廣(guang)價值的(de)低濃度(du)VOCs及(ji)異味氣(qi)(qi)體(ti)凈化(hua)工藝技術。

⑦光氧化和催化氧化

光氧(yang)化(hua)(hua)(hua)和催化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)是(shi)通過(guo)臭氧(yang)對VOCs物(wu)質(zhi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)分解，只適合(he)處理小氣(qi)量低濃度廢氣(qi)，在條件適合(he)的(de)條件下(xia)可以取得(de)較好的(de)處理效果。

⑧綜合技(ji)術(shu)

制藥廢氣情況復雜，單一技術難以解決問題，因此需要根(gen)據廢氣(qi)特點選用多種技(ji)術(shu)形成技(ji)術(shu)組合，發揮不同技術的優勢，達到處理目標。合理的技術組合是制藥行業VOCs治理技術的發展方向，例如轉輪濃縮+RTO技術組合可以處理大風量、低濃度廢氣，并達到很高的處理效果;吸收+生物+催化氧化技術組合可以很好地解決污水處理廠廢氣惡臭問題;冷凝+活性炭吸附組合技術實現單一化學溶劑高效回收。

作者：陳平