物理化学法是综合利用物理和化学作用除去废水中的污 染物，如吸附法、离子交换法和膜分离法等。 生物法是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、无害的物质，如H2O和 CO2等。 废水处理流程的组织一般遵循先易后难、先简后繁的规 律。
（三）废水的生物处理法
废水的生物处理法
3、废水处理的级数 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，以及调 整废水的酸碱度。 二级处理—主要指生化处理法，适用于处理各种有机污染 的废水。经生化法处理后，废水中可被微生物分解的有机 物一般可去除90%左右，固体悬浮物可去除90%-95%。 二级处理能大大改善水质，处理后的污水一般能达到排放 的要求。 三级处理—又称深度处理，只在有特殊要求时才使用。
化学需氧量（COD）—是指在一定条件下用强氧化剂 （K2Cr2O7 或 KMnO4)使污染物氧化所消耗的氧量。 COD与BOD之差，表示未能被微生物降解的污染物含量。 2、清污分流 清污分流是指将清水（间接冷却水、雨水、生活用水 等）、污水（包括药物生产过程中排出的各种废水）分别 经过各自的管道进行排泄或储留，以利于清水的套用和污 水的处理。
例1、非甾体消炎镇痛药布洛芬(Ibuprofen，6-1)的合成曾采 用Darzens合成路线，从原料异丁苯(6-2)到成品需如下六步 反应：
采用新发明的方法生产布洛芬，废物量可减少37%， BHC公司因此获得了1997年度美国“总统绿色化学挑战 奖”的变更合成路线奖。
CH2CH(CH3)2 (6-2) (CH3CO)2O HF COCH3 Raney Ni H2
三、综合利用
从某种意义上讲，化学制药过程中产生的废弃物也是一种 “资源”。
例如，氯霉素生产中的副产物邻硝基乙苯，是重要的污染物之一，将其制成 杀草胺(Shacaoan)，就是一种优良的除草剂。
C2H5 NO2 C2H5 ¹ Ô » ­ NH2 Br (1) CH3CHCH3 (2) NaOH
又如，叶酸(Folic acid)合成中的丙酮氯化反应：
吸收 法
(2).
吸附 法
(3).
燃 烧 法
(4).
︵ ︶ 生 物 法
5 .
三、废渣的处理
1、回收和综合利用
2、废渣的处理
（1）化学法
化学法是利用废渣中所含污染物的化学性质，通过 化学反应将其转化为稳定、安全的物质，是一种常 用的无害化处理技术。
（2）焚烧法
（3）热解法
（4）填埋法
填埋法是将一时无法利用、又无特殊危害的废渣埋 入土中，利用微生物的长期分解作用而使其中的有 害物质降解。
除以上几种方法外，废渣的处理方法还有生物法、 湿式氧化法和抛海法等多种方法。
CH2CH(CH3)2 CO, Pd (6-1)
H3C
CH OH
例2、苯甲醛 是一种重要的中间体，传统的合成路线是 以甲苯 为原料通过亚苄基二氯 水解而得：
CH3 Cl2 â º ¹ Í È CHCl2 H2O H
+
CHO
间接电解氧化法制备苯甲醛 是一条绿色生产工艺：
Mn
CH3
2+
ç ½ µ â Ñ õ » ¯ · ´ Ó ¦
氯霉素干燥工段气流净化流程图
2
（ ） 吸 收 装 置
、 含 无 机 物 废 气
1 .
吸收 法 处 理 无 机 废 气 实 例
(2)
冷 凝 法
(l).
︑ 含 有 机 物 废 气
3
过吸 低收 的法 废不 气宜 。处 理 有 机 污 染 物 含 量
适 宜 吸 收 剂 的 选 择 比 较 困 难
好氧生物处理 活性污泥法 厌氧生物处理
生物膜法
1、生物法处理的基本原理 好氧生物处理是在有氧条件下，利用好氧微生物的作 用将废水中的有机物分解为CO2和H2O，并释放出能量 的代谢过程。有机物(CxHyOz)在氧化过程中释放出的氢 与氧结合生成水，如下式所示：
CxHyOz + O2
à ¸
CO2 + H2O + Ä Ü Á ¿
3、好氧生物处理法 (1)活性污泥法 活性污泥是由好氧微生物(包括细菌、微型动物 和其它微生物)及其代谢和吸附的有机物和无机物 组成的生物絮凝体，具有很强的吸附和分解有机 物的能力。
①活性污泥的性能指标 衡量活性污泥数量和性能好坏的指标主要有污 泥浓度(MLSS)、污泥沉降比(SV)和污泥容积指数 (SVI)等。 污泥指数的计算方法为：
O CH3 C CH3 + Cl2 CH3 O Cl C C Cl + HCl Cl
反应过程中放出大量的氯化氢废气，直接排放将对环境造成严重污染。经 依次用水和液碱吸收后，既消除了氯化氢气体造成的污染，又可回收得到一定
浓度的盐酸。
第三节 药厂“三废”的无害化处理
一、废水的处理 (一)、废水处理的基本概念 1、水质指标： BOD、COD、pH、悬浮物、有害物质含量等。 生化需氧量（BOD）—是指在一定条件下微生物分解水中有 机物时所需的氧量。 常用BOD5,即5日生化需氧量，表示在20 ℃下培养5日，1L水 中溶解氧的减少量。单位 mg/L。
在好氧生物处理过程中，有机物的分解比较彻底， 最终产物是含能量最低的CO2和H2O，故释放的能量较 多，代谢速度较快，代谢产物也很稳定。
好氧生物法的缺点是对于高浓度的有机废水，要供给 好氧微生物所需的氧气(空气)比较困难，需先用大量的 水对废水进行稀释，且在处理过程中要不断地补充水中 的溶解氧，从而使处理的成本较高。
第七章 制药工艺与环境保护
2018/9/25
第一节 概 述
一、环境保护的重要性 二、我国防治污染的方针政策 三、化学制药厂污染的特点和现状 1. 数量少、组分多、变动性大 2. 间歇排放 3. pH值不稳定 4. 化学需氧量（COD）高
第二节 “三废”的消除和减少
一、采用绿色生产工艺
(一) 设计或重新设计少污染或无污染的生产工艺
Mn
CHO
3+
+ e
2+ +
+ 4 Mn
3+
+4H
(二) 优化工艺条件
例 乙酰苯胺 的硝化反应：原工艺要求将乙酰苯胺 溶于 硫酸中，再加混酸进行硝化反应。后经研究发现，乙酰苯 胺硫酸溶液中的硫酸浓度已足够高，混酸中的硫酸可以省 去。这样不但节省了大量的硫酸，而且大大减轻了污染物 的处理负担。
原工艺将母液蒸发浓缩回收
+ (CH3CO)2O + CH COONa 3
H2O
COCH2NHCOCH3 NO2
+ 2CH3COOH + NaCl
氯霉素合成中的乙酰化反应
NO2
将反应母液循环套用，可显著地减少环境污染。 其它的如催化剂、活性炭等经过处理后也可考虑反复使用。 化学制药工业中冷却水的用量占总用水量的比例一般很大， 必须考虑水的循环使用，尽可能实现水的闭路循环。
NHCOCH3 + HNO3 H2SO4 NO2 NHCOCH3 + H2O
(三) 改进操作方法
例 抗菌药诺氟沙星(Norfloxacin)合成中的对氯硝基苯 氟 化反应，原工艺采用二甲基亚砜(DMSO)作溶剂。
后改用高沸点的环丁砜作溶剂，反应液除去无机盐后， 可直接精馏获得对氟硝基苯，避免了废水的生成。
(2)生物膜法 生物膜法是依靠生物膜吸附和氧化废水中的有机物并同废水 进行物质交换，从而使废水得到净化的另一种好氧生物处理 法。
根据处理方式与装置的不同，生物膜法可分为生物滤池法、 生物转盘法和流化床生物膜法等。
4、厌氧生物处理法
（1）传统厌氧消化池
（2）厌氧接触法
（3）上流式厌氧污泥床
（四）各类制药废水的处理
4、废水的污染控制指标 在《国家污水综合排放标准》中，按污染物对人体健康 的影响程度，将污染物分为2类。 a. 第一类污染物 指能在环境或生物体内积累，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13种，即总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、 总砷、总铅、总镍、苯并()芘、总铍、总银、总 放射性 和总ß放射性。 b. 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值、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。
按所含主要污染物的性质不同，化学制药厂排出的 废气可分为三类，即含尘(固体悬浮物)废气、含无 机污染物废气和含有机污染物废气。
根据所含污染物的物理性质和化学性质，通过冷凝、 吸收、吸附、燃烧、催化等方法进行无害化处理。
︵ ︶ 机 械 除 尘
1 ︑ 含 尘 废 气 的 处 理
1
(2)洗涤 除尘
(3)过滤除 尘
水解酸化阶段 产氢产乙酸阶段 产甲烷阶段
最主 终要厌 和的是 代 厌 氧生 物 谢 菌 氧 ＋ 处 产 的 等 理 物 作 ︒ 是用是 一︐在 些来无 低 处 氧条 分理件 子废下 有水︐ 机中利 物的用 ︑有厌 氧微 机生 物物 ︑︒ CH4
H2S NH4
2、生物法处理对水质的要求 a．温度 好氧微生物处理的水温宜在20-40℃。 厌氧微生物处理的适宜水温在10-30℃、35-38℃和 50-55℃。 b．pH值 好氧微生物，废水的pH值在6-9； 厌氧微生物，废水的pH值在6.5-7.5。 c．营养物质 d．有毒物质 e．溶解氧 f．有机物浓度
H2, Raney Ni, CH 3CH2OH
N
O
苯乙酸是合成药物的重要中间体。目前工业上仍以苯乙 腈水解来制备，而苯乙腈又是由苄氯和氢氰酸反应来合成 的。现在通过苄氯羰化合成苯乙酸已经获得成功：