一、客户公司背景

企业名称：XX制药集团股份有限公司

所在地：上海市浦东新区张江高科技园区

行业地位：国内创新型生物制药企业，专注于抗体药物、疫苗研发与生产，年产值超50亿元，拥有发酵车间、合成车间、制剂车间等全流程生产线。

环保需求：满足《制药工业大气污染物排放标准》（GB30777-2015）及地方VOCs管控要求（车间VOCs浓度≤50mg/m³，总排放≤30mg/m³），重点治理发酵废气中的挥发性有机物（VOCs）、酸性气体（HCl、SO₂）及微生物代谢产物。

二、废气处理工艺流程

1. 废气来源与特性

主要污染源：

发酵车间：酵母菌代谢产生CO₂、乙醇及微量VOCs（如乙酸乙酯）；

合成车间：化学反应释放的氯仿（CHCl₃）、二甲基甲酰胺（DMF）等溶剂；

制剂车间：胶囊填充、压片过程中挥发的乙醇、丙酮；

污水处理站：厌氧池产生的硫化氢（H₂S）及氨气（NH₃）。

废气参数：

风量：5,000~12,000 m³/h（发酵期峰值达18,000 m³/h）；

VOCs浓度：80~300 mg/m³（以DMF、THF为主）；

HCl浓度：10~50 ppm；

H₂S浓度：5~20 ppm；

湿度：70%~90%。

2. 核心处理工艺

采用 **"预处理+生物降解+催化燃烧+深度净化" 复合工艺**：

plaintext废气收集 → 旋风除尘 → 酸碱喷淋塔 → 生物滤池 → RTO催化燃烧 → 活性炭吸附塔 → 湿式电除尘器 → 达标排放

3. 关键技术参数

三、废气处理难点与解决方案

1. 发酵废气间歇性波动

问题：发酵周期长（72~144小时），废气排放浓度随菌种代谢呈周期性波动。

对策：

柔性处理系统：设置 缓冲罐+变频风机，根据实时浓度自动调节风量；

在线监测与反馈：部署PID控制器，联动RTO燃烧温度与吸附塔切换频率。

2. DMF等高沸点溶剂的吸附难题

问题：DMF（沸点61°C）在常温下易冷凝，传统活性炭吸附效率低。

对策：

升温再生吸附：设定吸附温度120°C，提升DMF脱附率至90%以上；

改性活性炭：负载硅藻土（SiO₂），增强对极性溶剂的吸附性能。

3. GMP洁净环境要求

问题：制药车间需维持10万级洁净度，传统设备易产生二次污染。

对策：

全封闭负压收集：采用HEPA高效过滤器（过滤效率≥99.97%）；

设备表面光滑处理：管道及塔体内壁喷涂抗菌涂层（如银离子涂层）。

四、治理效果评估

附加效益

资源化利用：

回收DMF溶剂（年回收量约300吨）循环用于合成反应；

通过沼气发电系统利用污水处理站废气，年发电量约50万kWh。

经济效益：

年运行成本降低30%，危废产生量减少60%；

通过ISO 14001认证及GMP合规审查。

五、设备选型清单（部分关键设备）

六、行业启示

源头控制：推广连续化生产工艺（如微反应器技术），减少间歇性废气排放；

生物技术适配性：开发耐高湿、耐毒性的复合菌剂（如反硝化菌+VOCs降解菌）；

智能化管理：部署物联网平台（如PLC+SCADA），实现远程监控与自适应控制，符合GMP数据完整性要求。

如需深化技术方案（如菌群动态建模、工艺参数优化），请提供具体生产工艺流程图及废气成分检测报告。