生物膜法的特征

第六章中药饮片工业的管理及饮片厂的设计•第一节中药饮片工业的管理一、中药饮片工业的发展概况1、“前店后厂”的作坊式饮片工业2、解放后新的饮片加工厂建立3、目前，国家对饮片企业实行生产许可证和GMP认证制度二、中药饮片工业的管理1、目标管理2、人才管理3、工艺管理4、质量管理5、设备管理三、饮片工业改革的思路与改革方向（一）制定中药饮片质量标准（二）片型和包装的规范化（三）饮片工业的机械化和现代化第二节中药饮片厂的设计•一、中药饮片厂建设的基本要求•1．自然条件好周围应无污染源，选择环境安静，空气洁净，无明显异味，无空气、土壤和水污染源，无污物堆放或生活垃圾堆放，非害虫或害兽集中区等处建厂，不宜在繁华市区或交通要道附近，车多人杂，尘土飞扬处建厂，否则难以保持环境的清洁。•2．有发展的余地尽量少占耕地，面积、形状和其他条件应能适合工艺流程合理布置的需要，厂区一侧宜留有发展余地。•3．便于合理安排各生产车间的安排合理，既有利于连续生产，又有利于单独管理。•4．条件便利交通、通讯便利，有良好的水、电供给，厂址的自然地形有利于厂房和管线的布置，交通联系和场地排水。应避开区域：①地震多发区②洪涝区③石矿区④机场、电台⑤名胜、文物区二、厂房、设备及技术力量的设计厂房设计的原则：•1、工艺及设备按GMP要求设计•2．工艺布局按GMP规范要求，做到人、物流分开，并注意工艺合理，运输方便，路线短捷。室内水、电气管道敷设严格遵循GMP规范的有关规定，设计、施工要高起点，严要求。•3。循国家环境保护，劳动安全、消防、节能等方面的有关规定。二、厂房、设备及技术力量的设计厂房设计的要求：1．生产区与生活区、行政区分开。•2．有符合卫生要求的厕所及洗手、消毒设施等。•3．厂房建筑的大小、结构和位置要适当，以便操作、清洗和维修保养设备。•4．厂房应能防止动物和昆虫进入。其内部表面不得有脱落或吸附颗粒性粉尘，并能耐受清洗和消毒。•5．厂区布局及工序衔接合理第三节饮片厂的废水处理•一、废水的预处理•二、活性污泥法•（一）活性污泥法的特征•（二）污水的净化过程与机理•（四）活性污泥法的运行方式•1．传统活性污泥法•2．完全混合法（二）设备的设计•设备设计的原则：首先考虑设计的要求和各种定型设备的标准、规格、性能、技术特性与使用条件，充分考虑需要与可能。•设计步骤：先确定设备的类型，后确定规格。（三）技术力量的设计对科学技术的计划使用、协调、控制的统筹规划。要大力开展生产技术的研究，解决各种技术生产难题；积极开展科学研究，不断开发新产品；建立和健全企业技术管理体系和网络；建立和健全技术档案工作；充分发挥工程技术人员的能动作用。进行产品、工艺改造，合理利用资源，采取智力开发，全员培训等措施等，充分调动技术力量，使企业获得最佳的经济效益和社会效益。•三、饮片车间设计•（一）厂房建筑要求•1．饮片车间经常要水冲、设计时要考虑明沟。•2．要求水磨石地区，1.2m水磨石墙裙，墙壁、平顶贴瓷砖。•3．生产时粉尘较大，除工艺设备上采取措施外，建筑设计要加强自然通风。•4．洗、润、切、干工序潮气大，要求装离心风机排风，保持室内空气流通，并设置防潮灯具。•5．炒药、煅制工序，操作温度较高，要求设风机降低室内温度，改善操作条件。•6．粉碎时要求一个系统配置一套空调，温度设定为230C（＋2）0C，相对湿度50％（＋5％），一般按照20次／小时换气次数考虑，采用二级中效过滤。•7．车间内照明的照度为1001x。•8．照明配电箱与动力配电箱分开设置。•（二）生产工艺要求•1．在操作中相互联系的设备，布置时应彼此靠近，并且保持必要的间距。•2．设备应尽可能对称布置，相同或相似的设备应集中布置，并考虑相互调换使用的可能性和方便性，以充分发挥设备的潜力。•3．设备布置时，必须保证管理方便和安全。•（三）设备安装检修的要求•1．考虑设备运入或搬出车间的方法及经过的通道。•2．应有一定的设备检修和拆卸的空间和面积•3．考虑利于设备的检修，拆卸及运送物料的起重运输装置。•（四）安全技术的要求•1．有良好的采光条件，利于工人操作。•2．高温及有毒气体的车间，应适当增加车间高度，以利于通风和散热，以及有适当的排风装置。•3．每个车间应配置灭火装置。三、生物膜法（一）生物膜法的特征（二）生物膜法的分类1．生物固定床、移动床法2．生物流动床法（三）生物膜的形成生物膜是一种由微生物群体所形成的生物粘状物，附着在固体介质表面。当废水中有足够的营养物质和氧气时，这些微生物就能在固体介质表面上栖息，繁殖生长。经过初生，增殖，加厚，产生厌氧层，达成平衡，脱落几个阶段，完成繁殖——生长——衰亡的代谢过程。到了后期，水流的机械摩擦力加速了衰老膜的剥落，在脱落处，又露出新的介质表面，生物膜又开始重新生长。（四）生物膜上的构成生物：（1）细菌是对污染有机物起降解作用的主要生物，常以菌胶团形式出现，同时还有球衣菌、流丝菌等丝状菌。上层生物膜均匀而稠密，以异养菌为主，下层生物膜厚度小，则多为自养菌。（2）真菌在活性污泥中很少见，但在生物膜中却很普遍，主要有刀霉属、地霉属、分枝孢属等。（3）藻类藻类生长需要阳光，因此只限于在滤池表面生长，它在净化过程中作用很小。（4）微型生物生物膜上的原生动物与活性污泥相同。生物滤塔处理生活污水时，上层原生动物多为草履虫、肾形虫、豆形虫；下层多属固着型纤毛虫，如钟虫、盖纤虫等。（五）生物膜法净化原理依赖于生物膜与污水的接触，污水中含有丰富的营养物质，在充氧的情况下逐渐生长为成熟的生物膜，污水中绝大部分有机物是在生物膜表层约0．2mm的好气性生物膜内降解，使附着水层得到净化，流动水层与附着水层相接触，在传质作用下，流动水层中的有机物传递到附着水层再被净化，从而使废水在流动过程中得到净化。好气微生物的代谢物，如水、二氧化碳等又通过附着水层传递给流动水层，再排出构型物外，以完成生物降解的物质（能量）交换过程。在净化过程中，微生物仍不断增殖，生物膜继续增厚，在超过好气层的厚度后，其深部变为厌氧状态，开始形成厌氧层，厌氧菌的代谢产物硫化氢、氨气通过递质排出膜外。（四）生物接触氧化法•1．生物接触氧化法的特征•①生物接触氧化法生物膜上的生物相丰富，微生物氧化力强，生物膜上还能增殖多种不同种属的原生动物和后生动物，以形成稳定的生物态。•②填料表面全为生物膜所布满，形成了生物膜的主体结构，有利于维护生物膜的净化功能，提高充氧能力和氧利用率。生物膜的立体结构形成一个密集的生物网，污水通过其中时接触面积大，故能够有效地提高净化效果。•③接触氧化法对冲击负荷有较强的适应能力，污泥生成量少，不产生污泥膨胀，能保证出水水质，不产生滤池蝇，也不散发臭气，易于维护管理。•④生物接触氧化法具有多种净化功能，除了能有效地去除有机污染物外，还能用以脱氮和除磷。•生物接触氧化法的主要缺点是：填料易于堵塞，布气、布水不易均匀。•近年来采用新型填料如软性纤维等改进研究已获初步成效。•2．生物接触氧化装置的构造形式氧化池氧化塔两者的主要区别在于高度与直径之比，池形比值小，塔形比值大。我国多采用鼓气充氧式接触氧化塔，包括塔体、填料、充氧装置、进水装置、出水装置等部分。•3．生物接触氧化法的运行工艺•①充氧方法：有分流式和直流式两种•国内多采用直流式：该法是直接在填料底部鼓风充氧，生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，加速了生物膜的更新，使其保持较高的生物活性，而且还能有助于克服填料堵塞现象；②进水方式：有顺流式和逆流式两种，•顺流式即布气与进水同一方向，气流与水流同向流动，污水浓度与溶解氧浓度同向随着出水处递减。•逆流式即布气方向与进水方向相反，气流与水流相对运动，溶解氧与污水浓度梯度反向变化，具有更高的处理能力和较好的出水水质。•4．生物接触氧化处理流程一段法:容积负荷高，占地省，但出水质量不够好。二段法:相应总容积负荷低，占地大，处理费用较高5．生物接触氧化塔：①塔身，塔身材料多为钢板或玻璃钢，塔径可达3m，高度一般不超过10m，采用分层安装；②填料，填料分层搁置在塔板上，填料有蜂窝（塑料、玻璃钢、纸质涂树脂）、焦炭、浮石、矿渣等。玻璃钢蜂窝填料质轻，强度高，使用寿命长，价格适中，而常被采用；③进水装置，目前多采用顺流式，由塔底进水。如采用逆流式，则从顶部淋洒进水。污水均是由高位槽以液位差送水，高位液槽必须高于塔的出水液面；④充氧设备，接触氧化塔多采用直流式充氧，供气设备有空气压缩机、高压风机等，空气是通过气流分布板进入塔内。•6．生物接触氧化塔的运行管理•①挂膜；将菌种污泥置于塔内，加入配制好的营养液（亦可加入10％废水），经“闷曝”1～2天后，开始连续加入营养剂与废水混合液，并逐日增加混合液中的废水比例，约1周左右即可停止加营养剂，全部进废水，以后逐渐增加进水量，又经过10天左右，生物膜基本成长，即可进入正常运转阶段。当水温在200C以上时，驯化、挂膜过程约需2～3周。为使生物能附着在填料上，挂膜时的进气量不宜过大，以防止附着的微生物被冲脱；•②正常管理：控制进水生物需氧量（BOD5）浓度，要达到设计浓度范围才可进水，过浓需用生活污水进行稀释。控制进气量，保持较稳定和合理的气水比。每天应做好进水出水的水质分析，如生物需氧量（60mg／L），化学耗氧量（100mg／L），氨氮（15mg／L），溶解氧（2～4mg／L）等。•还需定期测定有机氮和磷的含量，以便确定是否需要补充营养剂。•生物观察可以帮助了解滤料生物膜上微生物的生长概况，如出现异常，以便采取相应措施。还需定期进行滤床的反冲操作，以防止滤料阻塞。•本章小节：•1、本章介绍对中药饮片厂的设计与管理内容，对与中药饮片的生产非常重要，要求熟悉中药饮片生产管理的内容，熟悉中药饮片厂设计的基本要求。•2、中药饮片厂实施GMP要求，是药品管理法对中药饮片厂提出的规定，各地正在执行，因此，中药饮片厂生产条件提高，要求了解中药饮片场不同与中药生产企业的规定内容，了解国家药片监督管理局对中药饮片企业GMP要求的补充规定内容。•3、中药饮片厂用水量是比较大的，其废水的处理应受到重视。本节介绍的废水处理内容要求了解废水处理的主要方法和原理，也正是因为此。•思考题：•1．简述中药饮片车间设计的要求。•2．简述中药饮片厂建设的基本要求。•3．叙述生物膜法净化污水的机理。•4．叙述中药饮片工业改革的思路和方向。5．中药饮片厂技术力量的设计包括哪些内容?•6．试画出污水处理的工艺流程图。