制藥公用系統(tǒng)工程課件

1、第七章第七章 制藥公用系統(tǒng)工程制藥公用系統(tǒng)工程 1制藥公用系統(tǒng)工程 2 7.1 制藥工業(yè)建筑與安全防火制藥工業(yè)建筑與安全防火 7.2 公用工程公用工程 7.3 制藥用水供應(yīng)系統(tǒng)制藥用水供應(yīng)系統(tǒng) 7.4 自動(dòng)控制與設(shè)計(jì)條件自動(dòng)控制與設(shè)計(jì)條件 7.5 廢棄物處理廢棄物處理 3 7.1 制藥工業(yè)建筑與安全防火制藥工業(yè)建筑與安全防火 v 藥品生產(chǎn)所需的潔凈環(huán)境是靠特殊結(jié)構(gòu)的廠房或車間和凈 化空氣系統(tǒng)共同實(shí)現(xiàn)的，“廠房”或“車間”是工業(yè)建筑 的主要組成。 v 制藥工業(yè)建筑除了具有一般工業(yè)建筑的基本功能外，必須 符合GMP規(guī)范，能夠降低人為差錯(cuò)、防止藥品交叉污染 和混雜，構(gòu)成藥品質(zhì)量的保證體系之一。 4

2、7.1.1 工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)分類和基本組件工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)分類和基本組件 一、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)分類 按構(gòu)成材料分： v 磚混結(jié)構(gòu) v 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) v 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) v 鋼結(jié)構(gòu) 按層數(shù)分： v 單層廠房跨度大，可以很好地安排人、物流分開，避免了交叉污染 的可能；占地面積多、建筑物空間高大、屋面保溫、隔熱、防水、排水面積 大和天窗構(gòu)造較復(fù)雜 v 雙層廠房上下兩層的柱網(wǎng)不同，底層采用小柱網(wǎng)，減少樓板的跨度； 二層采用大柱網(wǎng)，可以滿足生產(chǎn)工藝的要求 v 多層廠房采用垂直運(yùn)輸和水平運(yùn)輸相結(jié)合的方式，并以垂直運(yùn)輸為主 5 二、制藥工業(yè)廠房的基本組件二、制藥工業(yè)廠房的基本組件 1 基礎(chǔ)位于建筑物最下部的承重

3、物件，承受著建筑物的全部荷載， 并將這些荷載傳給地基。 2 墻建筑物的承重構(gòu)件和圍護(hù)構(gòu)件。 3 柱框架或排架結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件，必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 4 地面與樓板層要求能承受得住預(yù)定在房間內(nèi)的生產(chǎn)活動(dòng)。 5 樓梯樓房建筑的垂直交通設(shè)施，供人們上下樓層和緊急疏散之用， 有足夠的通行能力以及防火和防滑。 6 屋頂與吊頂建筑物頂部的圍護(hù)構(gòu)件和承重構(gòu)件，由屋面層和結(jié)構(gòu) 層所組成。 7 門與窗非承重構(gòu)件，門主要供人們內(nèi)外交通和分隔房間之用；窗 則主要起采光、通風(fēng)以及分隔、圍護(hù)的作用。 6 7.1.2 原料藥和制劑廠房的安全防火原料藥和制劑廠房的安全防火 v 制藥工業(yè)用廠房分為化學(xué)合成原料藥、生物

4、代謝或合成原料藥、以草 本植物為主的天然藥物有效成分提取物等原料藥生產(chǎn)用廠房和最終相 配套的醫(yī)用藥劑生產(chǎn)用廠房，醫(yī)藥工業(yè)廠房對(duì)安全防火和環(huán)境衛(wèi)生都 有非常高的要求。 v 制藥工業(yè)廠房的安全防火要根據(jù)生產(chǎn)過程中使用、產(chǎn)生及存儲(chǔ)的原料、 中間品和成品的物理化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量及其火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)程度和生產(chǎn)過 程的性質(zhì)等情況來確定考慮建筑物自身的耐火等級(jí)和廠房結(jié)構(gòu)，并設(shè) 計(jì)防火墻、防火門、防爆墻以及用于泄壓的輕質(zhì)屋頂和輕質(zhì)墻。根據(jù) 我國建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范等的規(guī)定，生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)分為甲、乙、丙、丁生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)分為甲、乙、丙、丁 和戊類。和戊類。 v 對(duì)于原料藥的化學(xué)合成過程等生產(chǎn)用廠房，通常的防火基本措施是其 建筑

5、物采用一、二級(jí)耐火等級(jí)采用一、二級(jí)耐火等級(jí)；對(duì)于原料藥的結(jié)晶精制和干燥等工序、 醫(yī)藥制劑生產(chǎn)用潔凈廠房的耐火等級(jí)要求不低于二級(jí)，使建筑構(gòu)配件 耐火性能與甲、乙類生產(chǎn)相適宜，從而減少火災(zāi)的產(chǎn)生幾率。 7 在做好生產(chǎn)廠房防火的同時(shí)必須做到安全疏散，以保證生產(chǎn)人員的人身 安全： 1 廠房安全出口的數(shù)目不應(yīng)少于廠房安全出口的數(shù)目不應(yīng)少于2個(gè)；個(gè)；且潔凈廠房每一生產(chǎn)層、每一防火 分區(qū)或每一潔凈區(qū)的安全出口的數(shù)量，均不應(yīng)少于2個(gè)安全出口，且 應(yīng)分散均勻布置，從生產(chǎn)地點(diǎn)至安全出口不得經(jīng)過曲折的人員凈化路 線。 2 廠房的地下室、半地下室的安全出口的數(shù)目不應(yīng)少于兩個(gè)。廠房的地下室、半地下室的安全出口的數(shù)目不應(yīng)

6、少于兩個(gè)。地下室、 半地下室如用防火墻隔成幾個(gè)防火分區(qū)時(shí)，每個(gè)防火分區(qū)可利用防火 墻上通向相鄰分區(qū)的防火門作為第二安全出口，但每個(gè)防火區(qū)必須有 一個(gè)直通室外的安全出口。 3 廠房內(nèi)最遠(yuǎn)工作點(diǎn)到外部出口或樓梯的距離，不應(yīng)超過規(guī)定值。廠房內(nèi)最遠(yuǎn)工作點(diǎn)到外部出口或樓梯的距離，不應(yīng)超過規(guī)定值。 8 4 甲、乙、丙類廠房和高層廠房的疏散樓梯應(yīng)采用封閉樓 梯間，高度超過32m的且每層人數(shù)超過10人的高層廠房 宜采用防煙樓梯間或室外樓梯。 5 高度超過32m的設(shè)有電梯的高層廠房，每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)應(yīng) 設(shè)一臺(tái)消防電梯（可與客、貨梯兼用）。 6 潔凈廠房同一層的外墻應(yīng)設(shè)有通向潔凈區(qū)的門窗或?qū)Ｓ?消防口，以方便消防人

7、員的進(jìn)入及撲救。 9 7.2 公用工程公用工程 制藥工業(yè)生產(chǎn)公用系統(tǒng)包括給排水、注射用水、供氣和供熱、 強(qiáng)電和弱電、制冷以及通風(fēng)和采暖等系統(tǒng)。 7.2.1 給水排水給水排水 給排水系統(tǒng)涉及處理以及排水用的泵房、冷卻塔、水池、給 排水管網(wǎng)、消防設(shè)施和純水生產(chǎn)供應(yīng)設(shè)施。 10 一、給水系統(tǒng)一、給水系統(tǒng) v 制藥企業(yè)用水包括飲用水、軟水、脫鹽水、冷凍水、循環(huán) 冷卻水等。 v 飲用水通常由城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)供給，對(duì)潔凈度級(jí)別要求不高 的工藝水亦可用城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)供給的飲用水， v 而鍋爐用水則是將直流水經(jīng)過離子交換樹脂處理而成的軟 水， v 而藥物制劑以及基因藥物生產(chǎn)過程用水則要求使用純水作 為工藝水或原料，

8、 v 循環(huán)冷卻水多用作生產(chǎn)設(shè)備的傳熱介質(zhì)或其他二次利用場 合。 11 任何一個(gè)給水系統(tǒng)都包括原水取用設(shè)施、水處理或凈化任何一個(gè)給水系統(tǒng)都包括原水取用設(shè)施、水處理或凈化 設(shè)施、輸水泵及泵房、輸水管和管網(wǎng)組成。設(shè)施、輸水泵及泵房、輸水管和管網(wǎng)組成。 常用的給水系統(tǒng)模式為： 市政管網(wǎng)水源 廠區(qū)管網(wǎng) 屋面水箱 用水點(diǎn) 室內(nèi)消防管網(wǎng) 室外消火栓 火點(diǎn) 廠區(qū)給水系統(tǒng)示意圖廠區(qū)給水系統(tǒng)示意圖 12 二、排水系統(tǒng)二、排水系統(tǒng) v 排水系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)排水性質(zhì)的不同可劃分為：清潔廢水系統(tǒng)、 生活污水系統(tǒng)、生產(chǎn)污水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)。生產(chǎn)污水 系統(tǒng)排出的污水經(jīng)處理，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)后排出。 v 制藥工業(yè)排出水包括：生產(chǎn)

9、過程產(chǎn)生的工藝污水，生產(chǎn)環(huán) 境與人員潔凈過程產(chǎn)生的洗滌廢水等。系統(tǒng)由排水設(shè)備、 排污點(diǎn)（接口）、排水管、地面污水收集、排出的集水坑、 地溝等與各種水質(zhì)監(jiān)測、控制用儀器儀表組合而成。 13 7.2.2 供熱和供氣供熱和供氣 v 供熱包括為保證生產(chǎn)設(shè)備的加熱以及冬季采暖而提 供蒸汽、熱水（油）或熱空氣； v 供氣包括壓縮空氣、二氧化碳等專用氣體。 v 制造與供應(yīng)用設(shè)施：鍋爐房、供熱站、脫鹽水（軟 化水）裝置、空壓站、空氣凈化站、特種氣體和燃 氣供應(yīng)站等。 14 o 蒸汽供熱系統(tǒng)最潔凈、最通用、也是最有效的介質(zhì)之一， 產(chǎn)生、輸送蒸汽并使用蒸汽的設(shè)施組成了蒸汽供熱系統(tǒng)。包 括，蒸汽鍋爐、去離子水裝置、

10、蒸汽分配裝置、供汽管網(wǎng)和 耗熱體系與設(shè)備。 o 有機(jī)載熱體供熱系統(tǒng)以高溫有機(jī)載熱體為加熱介質(zhì)的供 熱系統(tǒng)的設(shè)施主要有載熱體的儲(chǔ)罐、附有膨脹箱的加熱器、 循環(huán)泵和設(shè)置補(bǔ)償器的管路等組成。供熱系統(tǒng)的溫度可以實(shí) 現(xiàn)自控，不受壓力的影響，并且溫度波動(dòng)少。 o 高溫空氣用于玻璃以及金屬制品，如安瓿、注射和輸液 瓶以及產(chǎn)品設(shè)備等的消毒和去熱源。 一、供熱系統(tǒng)一、供熱系統(tǒng) 15 二、供氣系統(tǒng)二、供氣系統(tǒng) v 燃?xì)夤庀到y(tǒng)以燃?xì)獾男再|(zhì)分為煤氣輸送系統(tǒng)、天然 氣和液化石油氣輸送系統(tǒng)。 v 壓縮空氣系統(tǒng)無特殊要求的工廠，采用溫度為環(huán)境溫 度、壓力在0.6MPa的普通壓縮空氣即可。對(duì)于生物制藥 的生物發(fā)酵過程、酶催

11、化過程以及細(xì)胞組織培養(yǎng)過程，要 求無菌和無雜質(zhì)的凈化空氣、或凈化的氮?dú)?、或凈化的?氧化碳等惰性氣體或營養(yǎng)性氣體。 （1）儀表供氣系統(tǒng) 氣動(dòng)儀表正常是以0.50.7 MPa的壓 縮空氣作為其動(dòng)力來源的。 （2）發(fā)酵空氣系統(tǒng) 要求有效濾除包括噬菌體在內(nèi)的所有可 能增殖的生物粒子。 16 7.2.3 供配電供配電 v 工廠電源大多數(shù)來自于國家電網(wǎng)供電的110kV及以下的地方電網(wǎng)和/ 或工廠自備電廠，通過工廠變電所，又稱終端降壓變電所實(shí)現(xiàn)工廠供 電。 v 制藥廠用電主要包括制藥廠用電主要包括：用于生產(chǎn)的動(dòng)力用電設(shè)備、車間和建筑物照明、 防雷及安全自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、通訊工具與顯示儀表等用電設(shè)施。 v 制藥

12、工業(yè)廠區(qū)動(dòng)力及照明一般采用三相四線制三相四線制（380V220V），供 給電源進(jìn)入車間后，經(jīng)總配電柜，各分配電柜引至各用電設(shè)備，可選 用放射式或樹干式等供電方式，對(duì)大容量的用電設(shè)備采用降壓起動(dòng)的 方式以減少起動(dòng)電流對(duì)線路電壓質(zhì)量的影響。 v 由于制藥工業(yè)的特殊性，停電容易造成生產(chǎn)安全事故，故采用雙回路采用雙回路 進(jìn)線供電系統(tǒng)進(jìn)線供電系統(tǒng)：一路電源來自發(fā)電廠或者電力系統(tǒng)變電站，作為正常 的工作電源，而另一路電源則來自鄰近單位的高壓聯(lián)絡(luò)線，作為備用 電源。 17 7.2.4 冷凍冷凍 一、制冷方法一、制冷方法 蒸氣壓縮式制冷蒸氣壓縮式制冷工質(zhì)（制冷劑液氨、氟里昂等）的蒸氣 首先被壓縮到比較高的壓力

13、，被外部冷卻介質(zhì)（冷卻水或 空氣）冷卻而轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，再經(jīng)節(jié)流，使壓力和溫度同時(shí) 降低，利用低壓力下工質(zhì)液體的氣化即可吸熱制冷。 應(yīng)用最廣泛、制冷溫度范圍廣（環(huán)境溫度至-150）、單機(jī) 容量范圍大、規(guī)格多、效率較高。 18 吸收式制冷吸收式制冷以熱能（包括廢熱、余熱）為動(dòng)力，利用 溶液的特性來完成工作循環(huán)，主要有氨水吸收式制冷裝 置和溴化鋰吸收式制冷裝置： （1）氨水吸收式制冷裝置 制冷量的調(diào)節(jié)范圍在10% 100%，單級(jí)即可達(dá)40的低溫，操作方便、易于維護(hù) 管理。 （2）溴化鋰吸收式制冷裝置 其以熱能為動(dòng)力，耗電很少。 主要用于空氣調(diào)節(jié)制冷和為生產(chǎn)工藝提供0以上的冷 媒水。 19 7.2.5

14、采暖通風(fēng)采暖通風(fēng) v 通風(fēng)和采暖分為自然和人工、強(qiáng)制和非強(qiáng)制類， v 對(duì)于一般性廠房其通風(fēng)和采暖系統(tǒng)主要借助建筑結(jié)構(gòu)與 自然風(fēng)和陽光構(gòu)成， v 對(duì)包括潔凈廠房在內(nèi)的特殊廠房其通風(fēng)和采暖是靠專門 的設(shè)備和管網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)的。 20 一、非潔凈廠房的通風(fēng)采暖一、非潔凈廠房的通風(fēng)采暖 1 1 通風(fēng)通風(fēng) 自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)原則： （1）廠房縱軸應(yīng)盡量布置成東、西向，以避免有大面積的 窗和墻受日曬影響。 （2）廠房主要進(jìn)風(fēng)面一般應(yīng)與夏季主導(dǎo)風(fēng)向成60900角， 不宜小于450角。 （3） “凹”或“山”形建筑物各翼的間距一般不應(yīng)小于相 鄰兩翼高度（由地面到屋檐）和的一半，最好在15m以上。 （4）在放散大量熱量的

15、單層廠房四周，不宜修建披屋。 21 （5）放散大量熱和有害物質(zhì)的生產(chǎn)過程，宜設(shè)在單層廠房內(nèi)。 （6）如熱源和有害物質(zhì)放散源布置在車間內(nèi)的一側(cè)時(shí)，以放散 熱量為主時(shí)，應(yīng)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；以放散有害 物質(zhì)為主時(shí)，一般布置在全年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。 （7）自然通風(fēng)進(jìn)風(fēng)口的標(biāo)高：夏季進(jìn)風(fēng)口下緣距室內(nèi)地坪愈小， 對(duì)進(jìn)風(fēng)愈有利，推薦采用0.60.8m；冬季及過渡季進(jìn)風(fēng)口下 緣距室內(nèi)地坪一般不低于4m。 22 2 空氣的熱濕處理空氣的熱濕處理 （1）表面式空氣處理加熱劑或冷卻劑通過散熱器對(duì)空氣進(jìn)行冷熱 交換，通過散熱器對(duì)空氣加熱的稱為加熱器，對(duì)空氣冷卻的稱為表面 冷卻器： （2）淋水式空氣處理 在淋

16、水室中利用水溫不同能達(dá)到所需的空氣溫、濕度，又可達(dá)到增溫增 濕作用。不同溫度的水直接噴淋于所需處理的空氣中，使其產(chǎn)生熱質(zhì) 交換，從而達(dá)到調(diào)節(jié)空氣溫、濕度的目的。 （3）空氣加濕 空調(diào)系統(tǒng)中，冬季空氣濕度很低，過渡季節(jié)停用制冷設(shè)備時(shí)濕度不夠， 需用加濕器對(duì)空氣增濕。集中加濕方法有：淋水室中噴循環(huán)水和噴蒸 汽加濕。藥廠中常用噴蒸汽加濕方法。 23 3 空氣除濕空氣除濕 冷凍除濕利用風(fēng)機(jī)使空氣通過冷凍系統(tǒng)的熱交換器而降溫使空氣 中水分析出。 固體除濕利用硅膠的吸附作用或氯化鈣的吸收作用除去空氣中的 水分。 液體除濕利用二縮三乙二醇（三甘醇）等水溶液表面的蒸汽分壓 遠(yuǎn)低于空氣中水蒸汽分壓，吸收空氣中的

17、水分。 24 二、潔凈廠房的采暖通風(fēng)二、潔凈廠房的采暖通風(fēng) 1 空氣凈化空氣凈化 v 潔凈廠房的通風(fēng)與采暖是一體的，系統(tǒng)包括安裝有初效、中效過濾器、 末端高效或亞高效過濾器的組合式空調(diào)機(jī)組與風(fēng)管和風(fēng)量調(diào)節(jié)閥等。 潔凈廠房的凈化空氣的供給系統(tǒng)所用關(guān)鍵設(shè)備是空調(diào)器，故又稱為空 調(diào)凈化系統(tǒng)。 v 所謂凈化所謂凈化就是指為了達(dá)到必要的空氣潔凈度，而去除污染物質(zhì)的過程。 潔凈室是根據(jù)需要對(duì)空氣中塵粒、微生物、溫度、濕度、壓力和噪聲 進(jìn)行控制的密閉空間，并以其空氣潔凈度級(jí)別符合有關(guān)規(guī)定為主要特 征。 v 影響潔凈室空氣潔凈度的因素因素很多：大氣含塵濃度，過濾器的效率， 人員密度及活動(dòng)狀態(tài)，潔凈服的發(fā)塵性能

18、，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材質(zhì)及發(fā)塵性 能，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性，設(shè)備發(fā)塵，過濾器下風(fēng)側(cè)部件的密封性，室 內(nèi)壓力狀態(tài)以及管理水平等。 25 （1）空氣過濾的原理）空氣過濾的原理 v 慣性作用：慣性作用：含塵氣體通過纖維時(shí)，氣體流線發(fā)生繞流，但塵粒由于慣 性作用徑直前進(jìn)與纖維碰撞而附著。這一作用隨氣速和粒徑的增大而 增大。 v 擴(kuò)散作用擴(kuò)散作用：由于氣體分子熱運(yùn)動(dòng)對(duì)微粒的碰撞而使粒子產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)， 因擴(kuò)散作用便與纖維接觸而被附著。塵徑越小、氣速越低，擴(kuò)散作用 越明顯。 v 攔截作用攔截作用：含塵氣流通過纖維層時(shí)，若塵粒的粒徑小于密集的纖維間 隙時(shí)，或塵粒與纖維發(fā)生接觸時(shí)，塵粒即被纖維阻留。 v 靜電作用靜電作用：

19、含塵氣流通過纖維時(shí)，由于摩擦作用，塵粒和纖維都可能 帶上電荷，由于電荷作用，塵粒可能沉積在纖維上。 v 其他其他：重力作用，分子間力等 26 （2）空氣過濾器的主要指標(biāo)）空氣過濾器的主要指標(biāo) 風(fēng)量： 通過過濾器的風(fēng)量（m3/h）=過濾器面風(fēng)速（ms）過濾器截面積（m2） 3600 過濾效率在額定風(fēng)量下，過濾前后空氣含塵濃度的變化與過濾前含塵濃 度之比，如對(duì)一個(gè)過濾器，此過濾器效率為： 如串聯(lián)第二個(gè)過濾器，過濾器效率為： 串聯(lián)后之總效率為： n個(gè)過濾器串聯(lián)，則總過濾效率為： 1 21 1 c cc 2 32 2 c cc )1)(1 (1 21 )1 ()1)(1 (1 21n 27 穿透率與凈

20、化系數(shù)： 穿透率（K）表示微粒穿透過濾器的程度，指過濾后含塵濃度與過濾前含塵濃度之比， 即： K=c2/c1或或K=1- 凈化系數(shù)（KC）表示經(jīng)過濾器后塵粒濃度降低的程度，以穿透率的倒數(shù)表示。即： KC = K-1 阻力：過濾器阻力由濾材阻力和過濾器結(jié)構(gòu)阻力兩部分組成。濾材阻力和濾速的一 次方成正比。結(jié)構(gòu)阻力為氣流通過框架、波紋板等結(jié)構(gòu)的阻力。過濾器全阻力P： P=CuPm 其中uP為濾速；對(duì)高效過濾器，C310，m=1.351.36。 容塵量：正常運(yùn)行的過濾器阻力達(dá)到規(guī)定值（一般為初阻的1倍或數(shù)倍）時(shí)，或效 率下降到初始效率的 85以下時(shí)過濾器上沉積灰塵的質(zhì)量。表示過濾器允許沾塵的 最大量，

21、超過此值過濾器阻力過大，效率下降。 28 （3）影響過濾效果的因素）影響過濾效果的因素 塵粒的粒徑：塵粒的粒徑：塵粒的粒徑越大，慣性作用和攔截作用越顯 著，過濾效果越高；反之，粒徑越小，擴(kuò)散作用越顯著。 過濾速度：過濾速度：隨著濾速的增加，慣性作用增大；反之，減小 風(fēng)速，擴(kuò)散作用增大。故隨著濾速增加，過濾效率先是下 降，然后上升。 纖維直徑和密實(shí)性：纖維直徑和密實(shí)性：纖維直徑減小時(shí)，過濾效率提高。纖 維密實(shí)性增加，氣速增加，慣性和攔截作用提高，但阻力 增加得比效率大得多，故過濾器的纖維密實(shí)性應(yīng)適當(dāng)。 附塵影響：附塵影響：隨著塵粒在纖維表面沉積，過濾效率有所增加。 但積塵到一定程度后，塵粒可能重

22、新飛散，效率不斷下降。 29 2 空氣凈化過濾器及空調(diào)凈化系統(tǒng)空氣凈化過濾器及空調(diào)凈化系統(tǒng) （1）空氣凈化過濾器）空氣凈化過濾器 空氣凈化過濾器按其效率可分初效、中效、高效或亞高效過 濾器四類。 粗效過濾器：粗效過濾器：用于過濾10m以上大塵粒和異物；一般由 粗、中孔泡沫塑料、滌綸無紡布、化纖組合濾料等作為濾 材。粗效過濾器主要靠塵粒的慣性沉積，過濾效率一般在 20一30。 中效過濾器：中效過濾器：用以濾除110m的懸浮塵粒；一般由中、 細(xì)孔泡沫塑料、無紡布、玻璃纖維作為濾材。過濾效率一 般在3050。 30 亞高效過濾器：用以濾除15m的懸浮塵粒；效 率在9099.9。用作終端過濾器或作為高

23、效 過濾器的預(yù)過濾，主要對(duì)象是5m以下塵粒，濾 材一般為玻璃纖維濾紙、棉短絨纖維濾紙等制品。 高效過濾器（HEPA）：用以濾除1m以下以控制 送風(fēng)系統(tǒng)含塵量，主要采用超細(xì)玻璃纖維濾紙、 石棉纖維濾紙作為濾材。 31 （2）空氣凈化系統(tǒng)）空氣凈化系統(tǒng) 集中式系統(tǒng)：集中式系統(tǒng)：空氣的過濾、冷卻、加熱、加濕和風(fēng)機(jī)等處 理設(shè)備集中設(shè)置在空調(diào)機(jī)房內(nèi)，由風(fēng)管送入各房間。 分散式系統(tǒng)：分散式系統(tǒng)：分散式凈化空調(diào)系統(tǒng)基本形式是設(shè)置局部凈 化，即使室內(nèi)工作區(qū)域特定的局部空間的空氣含塵濃度達(dá) 到所要求的潔凈度級(jí)別的凈化方式。 32 3 排風(fēng)排風(fēng) 對(duì)于產(chǎn)熱、產(chǎn)濕較多的工序，要排風(fēng)，應(yīng)注意： （1）排風(fēng)裝置上應(yīng)設(shè)置中

24、效過濾器，以有效防止倒灌情況的發(fā)生。排風(fēng) 量應(yīng)按“排風(fēng)量送風(fēng)量正壓風(fēng)量”進(jìn)行確定，切不可因排風(fēng)量過 大致使?jié)崈舴块g相對(duì)室外負(fù)壓。 （2）排風(fēng)機(jī)及向外排放的除塵機(jī)應(yīng)與送風(fēng)機(jī)電氣連鎖：送風(fēng)時(shí)，先開送 風(fēng)機(jī)再開排風(fēng)機(jī)；關(guān)閉時(shí)，先停排風(fēng)機(jī)再關(guān)送風(fēng)機(jī)。 （3）對(duì)“高效包衣間”等使用易爆物質(zhì)的場所，排風(fēng)裝置應(yīng)采用防爆型 的。 （4）確定各工序排風(fēng)量的經(jīng)驗(yàn)值 33 7.3 制藥用水供應(yīng)系統(tǒng)制藥用水供應(yīng)系統(tǒng) v 制藥用水為飲用水、純化水、注射用水及滅菌注射用水： v 飲用水：天然水經(jīng)凈化處理所得的水，飲用水可作為藥材 凈制時(shí)的漂洗、制藥器具的粗洗用水。除另有規(guī)定外，亦 可作為口服、外用普通制劑所用藥材的提取溶

25、劑。中藥注 射劑、滴眼劑等滅菌制劑用藥材的提取不得用飲用水。 34 v 純化水：原水經(jīng)過蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他 適宜的方法制得的供藥用的水，不含任何添加劑。可作為 配制普通藥物制劑用的溶劑或試驗(yàn)用水，不得用于注射劑 的配制。 v 注射用水：純化水經(jīng)蒸餾所得的水，應(yīng)符合細(xì)菌內(nèi)毒素試 驗(yàn)要求?？勺鳛樽⑸鋭┯玫娜軇?。 v 滅菌注射用水：注射用水照注射劑生產(chǎn)工藝制備所得。主 要用于注射滅菌粉末的溶劑或注射液的稀釋劑。 35 7.4 自動(dòng)控制與設(shè)計(jì)條件自動(dòng)控制與設(shè)計(jì)條件 v 制藥工業(yè)涉及化學(xué)合成制藥過程、生物代謝制藥過程、天 然藥物分離純化過程以及各種藥物制劑配制加工等過程， 具有工藝復(fù)雜、

26、設(shè)備種類繁多、高溫、高壓、腐蝕、易燃、 易爆、有毒有害等特性，為了保證生產(chǎn)人員、生產(chǎn)設(shè)備、 生產(chǎn)環(huán)境以及生產(chǎn)原料和產(chǎn)品的安全，更為了用藥人的權(quán) 益和安全，必須有可靠有效的檢測與控制手段來確保所需 的全部安全。 36 自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖 37 v DCS (Distributed Control System)的意思是分散控制系統(tǒng)， 其核心思想是分散控制、集中監(jiān)控。 v 與工業(yè)過程打交道的過程監(jiān)控站不是分散的而是集中的， 現(xiàn)場信號(hào)的檢測、傳輸與控制采用的是420mA模擬信號(hào)。 v 該系統(tǒng)由各種工作站通過局域網(wǎng)連接而成，工程師站、操 作管理站、信息管理站完成系統(tǒng)的組態(tài)、監(jiān)視操作和運(yùn)行 管理，現(xiàn)場測

27、控站完成生產(chǎn)過程信息的采集和控制。 v 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)是一對(duì)一結(jié)構(gòu)，即一臺(tái)儀表、一對(duì)傳輸線、 單向傳輸一個(gè)信號(hào)。 38 7.5 廢棄物處理廢棄物處理 7.5.1 制藥工業(yè)廢氣處理制藥工業(yè)廢氣處理 一、廢氣的產(chǎn)生與種類一、廢氣的產(chǎn)生與種類 來源： 原料藥合成及半合成生產(chǎn)過程生成的廢氣， 藥物加工和制劑過程產(chǎn)生的廢氣， 系統(tǒng)環(huán)境凈化過程排出的廢氣。 按所含主要污染物的性質(zhì)不同，排出的廢氣可分為： v 含無機(jī)污染物廢氣 v 含有機(jī)污染物廢氣 39 二、廢氣處理的基本原理與方法二、廢氣處理的基本原理與方法 v 通常，藥物生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣，不是單一的某種無機(jī)的 或有機(jī)的氣體，而是混有有機(jī)原料或藥物的含

28、濕或含固的 廢氣，也可能是集中無機(jī)或有機(jī)氣體的混合廢氣，或是氣、 液、固三相的混合體。 40 v 對(duì)這些含濕、含（微生物和病毒等在內(nèi)的）固體懸浮物的 廢氣的處理，實(shí)際上是個(gè)氣液、氣固或氣液固多相混合 物的分離問題?？衫盟鼈兊馁|(zhì)量和顆粒的大小差異，借 助外力的作用將其分離出來； v 處理含無機(jī)或有機(jī)污染物的廢氣則要根據(jù)所含污染物的物 理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，通過冷凝、吸收、吸附、燃燒、催化 以及微生物發(fā)酵或酶催化轉(zhuǎn)化等方法進(jìn)行無害化處理。 41 v 廢氣體的處理方法主要有吸收法、吸附法、催化法以及膜 分離等。 v 吸收法處理含無機(jī)物的廢氣，技術(shù)比較成熟，操作經(jīng)驗(yàn)比 較豐富，適應(yīng)性較強(qiáng)。所用吸收劑包括

29、：水、堿性水溶液 或酸性水溶液。特殊情況下，可采用合適的有機(jī)溶劑或有 機(jī)物的水溶液作為吸收劑。 42 a.就物理吸收而言，溶液面上在某種程度上存在有較大的組分 壓力，而且吸收到最后只能進(jìn)行到氣相中的組分壓力略高 于組分在溶液面上的平衡壓力為止。 b.在伴有化學(xué)吸收的情況下，被吸收的組分在液相中是以化合 物狀態(tài)結(jié)合在一起。在不可逆反應(yīng)時(shí)，溶液面上的組分平 衡分壓極小，但也可充分吸收；在可逆反應(yīng)時(shí)，溶液上方 有明顯的組分壓力，但比物理吸收時(shí)小。 43 氣體凈化的典型吸收裝置 44 v 對(duì)于那些通過吸入或由于皮膚接觸可使人致命，或嚴(yán)重傷 害或損害人類健康的廢氣，以及能夠造成延遲或慢性傷害 或損害人類

30、健康的的廢氣，一般是通過反應(yīng)吸收： （1）氰化氫以液堿吸收，工業(yè)上是用2%的NaOH水溶液吸 收中和，使之生成NaCN，以達(dá)到回收利用的目的。 （2）氯氣以液堿吸收 這是化學(xué)反應(yīng)吸收，通過此反應(yīng)可回 收次氯酸鈉液， 45 （3）光氣和氟光氣，用催化水解法處理 使光氣和水或稀鹽 酸在催化劑層中相遇，反應(yīng)生成二氧化碳和鹽酸。 （4）氮氧化物用液堿吸收 氮氧化物主要是指NO、NO2。處 理方法主要有干法和濕法。干法中受歡迎的是選擇性催化 還原法，除氮效率高達(dá)7090%。其原理是利用NH3、H2、 CO或碳?xì)浠衔锏冗€原劑，借助V2O5-TiO2及分子篩等催 化劑將氮氧化物選擇性地還原成氮?dú)狻?（5）

31、三氧化硫的處理 用水吸收或堿液吸收，還可以借助接 觸法制硫酸技術(shù)中的SO3的流程裝置和吸收工藝。 46 三、有機(jī)物廢氣的處理 v 藥物的合成、分離純化及成型加工過程，頻繁甚至大量使 用氯乙烷、醋酸乙酯、乙醇、異丙醇、甲苯以及二甲苯等 有機(jī)物，由于反應(yīng)設(shè)備密封不好，或冷凝效率偏低、或干 燥過程的有機(jī)蒸汽等因素導(dǎo)致廢氣的形成。 v 尤其是使用低沸點(diǎn)有機(jī)物，如，硼烷、砷烷、乙炔、小分 子烯烴、環(huán)氧乙烷、氯甲烷、氯乙烷、甲醇、乙醇、磷化 氫、硼化氫以及甲氨等，它們自身相互混合或與空氣混合 產(chǎn)生有機(jī)物廢氣，且絕大多數(shù)是有毒害的。 47 v 含有機(jī)污染物廢氣的一般處理方法主要有冷凝法、吸 收法、吸附法、燃

32、燒法和生物法。 v 對(duì)低沸點(diǎn)溶劑采用活性炭吸附收集，加熱解吸回收為 有效的方法； v 不能回收的有機(jī)廢氣，可以考慮焚燒法或催化燃燒法； v 對(duì)無法回收利用的有機(jī)廢氣可采用納米催化劑和酶的 催化氧化分解以及超臨界氧化分解等新技術(shù)。 48 四、含塵廢氣的處理 v 常用的除塵方法有機(jī)械除塵、洗滌除塵和過濾，所用除塵 設(shè)備包括：旋風(fēng)除塵器、洗滌器、顆粒層除塵器、電除塵 器、袋除塵器等。 v 機(jī)械除塵設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、阻力小和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi) 用低等特點(diǎn)，但此類除塵設(shè)備只對(duì)大粒徑粉塵的去除效率 較高。 49 v 過濾除塵是使含塵氣體通過多孔材料，將氣體中的塵粒 截留下來，使氣體得到凈化。過濾除塵器結(jié)構(gòu)簡

33、單、對(duì) 粒徑不小于亞微米粒子的捕集性能極高。 v 袋式除塵器基本結(jié)構(gòu)是在除塵器的集塵室內(nèi)懸掛若干個(gè) 由織布、氈等圓筒狀的濾布制成的濾袋，當(dāng)含塵氣流從 外面或里面穿過這些濾袋的袋壁時(shí)，塵粒被袋壁截留， 即把含塵的氣體過濾，在濾布上堆積的粉塵層，通過周 期性地振打布袋或反吹振動(dòng)、脈動(dòng)噴吹而使積塵脫落。 50 7.5.2 制藥工業(yè)廢水處理制藥工業(yè)廢水處理 v 制藥工業(yè)廢水主要包括藥物生產(chǎn)過程的廢水以及車間保潔 過程形成的洗滌廢水等，工業(yè)廢水進(jìn)入處理系統(tǒng)前，要作 必要的預(yù)處理，其中包括格柵、均化等處理，以保證后續(xù) 處理的正常進(jìn)行。 v 制藥企業(yè)產(chǎn)生的廢水通常含有多種有機(jī)物，在確定廢水處 理工藝流程時(shí)，

34、應(yīng)根據(jù)廢水的水質(zhì)、水量及其變化幅度、 處理后的水質(zhì)要求及地區(qū)特點(diǎn)等，確定最佳處理方法和流 程 v 為了盡量減少廢水的處理量，有必要預(yù)先構(gòu)建有清污分流 的排水系統(tǒng)。所謂清污分流是指將清水(如間接冷卻用水、 雨水和生活用水等)與廢水(如制藥生產(chǎn)過程中排出的各種 廢水)分別用各自不同的管路或渠道輸送、排放或貯留， 以利于清水的循環(huán)套用和廢水的處理。 51 一、廢水的污染控制指標(biāo)一、廢水的污染控制指標(biāo) v 水質(zhì)指標(biāo)是表征廢水性質(zhì)的參數(shù)： v pH反映廢水酸堿性強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。它的測定和控制， 對(duì)維護(hù)廢水處理設(shè)施的正常運(yùn)行，防止廢水處理及輸送設(shè) 備的腐蝕，保護(hù)水生生物和水體自凈化功能都有重要的意 義。處

35、理后的廢水應(yīng)呈中性或接近中性。 v 懸浮物(SS)廢水中呈懸浮狀態(tài)的固體，是反映水中固 體物質(zhì)含量的一個(gè)常用指標(biāo)，可用過濾法測定，單位為 mgL。 52 v 生化需氧量(BOD)在一定條件下，微生物氧化分 解水中的有機(jī)物時(shí)所需的溶解氧的量，單位為mg L。BOD反映了廢水中可被微生物分解的有機(jī)物的總 量，其值越大，表示水中的有機(jī)物越多，水體被污 染的程度也就越高。 v 化學(xué)需氧量(COD)在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑氧 化廢水中的有機(jī)物所需的氧的量，單位為mgL。 我國的廢水檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以重鉻酸鉀作氧化劑，標(biāo) 記為CODCr。 53 二、廢水處理方法二、廢水處理方法 1 廢水處理級(jí)數(shù)廢水處理級(jí)數(shù)

36、按處理程度劃分，廢水可分為預(yù)處理，以及一級(jí)、二級(jí)、三級(jí) 和/或高級(jí)處理： v 預(yù)處理除去的是一些粗大固體和其它大尺寸材料，包括 木材、織物、紙張、塑料和垃圾等有機(jī)固體物以及象砂石、 金屬或玻璃等無機(jī)固體廢棄物。 v 一級(jí)處理借助的是沉淀和浮選等物理過程除去水中有機(jī) 和無機(jī)固體污染物，約有生化耗氧(BODs) 的25-50%，全部懸 浮物的50-70%以及油和油脂的65%在此間被除去。 54 v 二級(jí)處理主要指生物處理法，它是在受控的環(huán)境下利用 多種微生物對(duì)廢水進(jìn)行生物處理，可除去廢水中的大部分有 機(jī)污染物和懸浮的固體物，使廢水得到進(jìn)一步凈化。二級(jí)處 理適用于處理各種含有機(jī)污染物的廢水。廢水經(jīng)二

37、級(jí)處理后， BOD5可降至2030mgL，水質(zhì)一般可以達(dá)到規(guī)定的排放 標(biāo)準(zhǔn)。 v 高級(jí)處理是一種凈化要求較高的處理，按所用流程分為三級(jí) 處理、物化處理和生物物理化學(xué)耦合的處理。目的是除 去二級(jí)處理中未能除去的污染物，包括不能被微生物分解的 有機(jī)物、可導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物(如氮、磷等) 以及各種病毒、病菌等。 55 a.三級(jí)處理：在二級(jí)處理流程結(jié)束后增加任何單一操作單元的 水處理過程，方法包括過濾、活性炭吸附、臭氧氧化、離 子交換、電滲析、反滲透以及生物法脫氮除磷等。 b.物化處理：是一個(gè)生物的和物理化學(xué)過程混合的處理過程。 c.生物物理化學(xué)耦合處理：在常規(guī)生物處理后增加三級(jí)處 理流程

38、中任何一個(gè)操作單元，并且在這種耦合處理技術(shù)中， 生物處理和物化處理是混合的。 廢水經(jīng)三級(jí)和/或高級(jí)處理后，BOD5可從2030mgL降至 5mgL幾以下，可達(dá)到地面水和工業(yè)用水的水質(zhì)要求， 甚至符合生活用水質(zhì)量。 56 2 廢水處理的基本方法廢水處理的基本方法 v 工業(yè)廢水處理的傳統(tǒng)方法包括物化法，化學(xué)法及生化法三 大類。在廢水處理中，常常需要將幾種處理方法組合在一 起，形成一個(gè)處理流程。流程的組織一般遵循先易后難、 先簡后繁的規(guī)律，即首先使用物理法進(jìn)行預(yù)處理，以除去 大塊垃圾、漂浮物和懸浮固體等，然后再使用化學(xué)法和生 物法等處理方法。 v 屬于物化法的有沉降、浮上、混凝、氣浮、過濾、離心分 離、吸附、吹脫、氣提、萃取、