
22.康恩贝制药集团浙江金华康恩贝生物制药 | 抗生素车间废水预处理和综合利用





在实验室中,液相色谱仪是常用的分析仪器之一,但在其检测运行过程中产生的废液收集处理问题一直困扰着我们。在实验室液相检测过程中常用的流动相每月使用需求约120L左右。这些溶剂在使用后成为废液,不仅对环境造成潜在危害,也增加了实验室的管理成本。为了有效处理这些废液,我们亟需建立一套系统的废液收集与处理方案。首先,应根据废液成分进行分析,避免不同性质的废液混合造成禁忌反应。其次,引入废液处理设备或与专业处理机构合作,实现无害化处理。此外,还需加强实验室人员的安全环保意识,严格遵守操作规范,确保废液处置过程中的安全性与合规性。通过以上措施,有望缓解液相检测过程中废液处理难题,提升实验室整体运行效率。
改善前,液相色谱仪检测过程产生的废液通过硅胶软管直接连接到试验台下方的废液收集桶,由于软管插入废液收集桶后,桶口无法用盖子完全密封,废液中的有害物质会挥发到实验室空气中,导致实验室弥漫着刺鼻的异味。长期暴露在这种环境中,实验员可能会出现头痛、眩晕、恶心等症状,严重的危害实验员身体健康。此外,废液收集桶没有液位报警装置,偶尔还会发生废液满溢出收集桶造成化学品泄露的情况,不仅污染实验室环境,还可能引发安全事故。为解决这些问题,我们需要对废液收集系统进行全面改善。
由于液相色谱仪检验过程中需用到的溶剂为水60%、甲醇10%、乙腈10%、乙醇10%、异丙醇9%、磷酸1%,不存在强酸强碱类物质;且从成分上分析,废液含50%以上的水,其余均为常见的有机溶剂,各溶剂组分间也无禁忌反应,因此所有废液均可混合处理,无需单独存放。如进行集中收集,需要选择管路材质与废液的兼容性,且考虑静电安全。设计布局方面需精确测量实验室各色谱仪的位置和废液收集桶的摆放位置,设计合理的管路布局,确保管路走向简洁、美观且不影响实验室的正常操作。同时,要考虑废液收集桶的容量和放置空间,以及与实验室通风系统的协调。
因此,要与设备供应商和安装工程师进行充分沟通,确定系统的具体参数和技术要求,确保所选设备能够满足实验室的实际需求,并与现有设备兼容。
在实验室废液收集方面,行业内常见的做法主要有以下几种:
(一)单一废液收集桶
多数实验室采用软管引流至单一桶体的传统方式,虽成本较低,但存在密封性差导致有害气体挥发、无液位报警易溢出等突出问题,在环保性与安全性上远不及本次改造后的系统。
(二)局部改造
部分实验室通过更换密封软管、增设简易液位指示等局部措施进行优化,但未能从根本上解决废液挥发与溢出问题,改善效果有限。而本次改造的管路式系统采用模块化组件,密封性能优异且配备专业电子液位报警器,实现了整体性能的跨越式提升,实用性与可靠性更强。
(三)模块化管路式系统
此类系统在行业内逐步受到重视,但不同产品性能差异显著。本次改造的系统在密封材料耐酸碱性、液位报警准确性及整体稳定性、安全性上表现突出,完全满足实验室高标准废液收集需求。




(一)密封性能
1、HDPE外壳
具有良好的耐化学腐蚀性、耐磨损性,厚度为 5mm,能够长期承受废液的侵蚀和实验室环境的影响。
2、PTFE 直角阀门
耐高温、耐腐蚀、自润滑性能好,阀门内径为 10mm,连接处密封性达到 99% 以上,有效防止废液挥发。
3、下部 M18 螺纹和接口 M23 螺纹 R4 密封
采用高精度螺纹加工和密封设计,确保连接处紧密无泄漏,密封压力可达 1.5MPa。
4、呼吸阀
由时效标签、呼吸孔、过滤壳体、多种过滤材料(双层HEPA高效滤网+纳米矿晶过滤、活性炭、电气石、海泡石硅藻土、凹凸棒)、氟胶密封圈组成。时效标签可直观显示使用时间长短,使用半年后,时效标签会显示满格红色提示更换过滤器。如图3所示:

图3 时效标签示意图
(二)液位报警装置
1、检测元件
液位传感器测量精度为 ±3mm,能够准确检测废液桶内的液位变化。
2、报警阈值
可设定报警液位为废液桶容量的 80%(根据实际情况设定),当液位达到该阈值时,报警器立即发出声光报警,声级强度大于 90dB,光信号在 5m 范围内清晰可见。如图4所示:

图4 液位报警装置
(三)管路系统
1、管路材质
采用耐腐蚀的聚四氟乙烯(PTFE)管,内径 6mm,壁厚 2mm,能够承受一定的压力和温度变化,确保废液输送过程中的稳定性和安全性。
2、管路布局
根据实验室布局和色谱仪的位置,设计合理的管路走向,管路长度控制在 10m 以内,减少废液在管路中的残留和堵塞风险。
3、手动切换阀和截流阀
手动切换阀用于切换不同色谱仪的废液排放路径,截流阀用于在需要维护或更换管路时截断废液流动,操作方便,密封可靠。

本次废液收集系统改造的改善效果尤为显著:实验室内的异味几乎得到根本性消除,整体工作环境大幅提升,实验人员摆脱有害气体的侵害,职业健康风险大大降低。与此同时,废液收集流程的安全性与高效性得到双重强化,实验室整体环境更趋整洁规范、美观有序。

图5 实施前后对比图
表1 改善成效对比表

1、改善成本
本次废液收集系统改造的总成本涵盖设备采购、安装及必要配套设施费用,针对 35 台液相色谱仪的废液收集改造仅需 10 天,总支出约 12 万元,成本控制在合理区间。
改造前,35 台液相色谱仪需各配独立废液收集桶及过滤器,单个过滤器成本 300 元,每半年更换一次,仅此项耗材年支出达 2.1 万元;改造后,35 台设备仅需 4 个废液收集桶,过滤器耗材年费用直降 1.86 万元,成本优化效果显著。
2、改善收益
改造前,因废液收集系统缺陷,实验室频繁发生废液泄漏,导致化学品损耗、泄漏处理额外支出及人工成本增加,且有机废液挥发污染环境,危害员工健康。改造后,基本杜绝废液挥发和泄漏风险,大幅降低运营成本,显著提升工作环境,有效保障员工健康,无形效益提升显著,整体收益可观。
作者:
虞 婧(深圳信立泰药业股份有限公司坪山制药厂质量控制部经理yujing@salubris.com)
中国医药企业管理协会(CPEA)
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编辑 | 海霞
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