顺制药企业环保工程项目的自控设计策略

谢天鹏

摘 要： 在绿色制造环保理念的推动下，制药企业通过自建环保工程响应国家产业升级转型战略，在此，探讨制造企业环保工程自控设计策略，主要结合综合废水处理工程自控设计，正针对制药企业废水的多变性、复杂性，根据制药企业的废水处理工艺，对制药行业环保行业自控设计提供借鉴。

关键词： 制药企业；环保工程；自控设计；策略

绿色制造已经得到全球经济社会发展的共识，医药行业的工业污染主要来自原料药生产和排污处理环节，其产生的废水、废气、固体废弃物等污染物的成分复杂，且生产、干燥、炮制等不同工艺流程中污染物的处理过程不易，往往需要借助多种技术手段进行处理。结合当下的污染防治技术推动制药企业环保工程的发展。

一、制药企业环保工程项目的自控设计流程

为了适应制药企业综合制药废水处理系统工程设计，需要对的污染物的成分以及微生物特进行分析，对水质和废水排放量进行统计和设计，并结合制药企业的高浓度有机废水来源的车间、分厂分布情况掌握生产工艺排放节点，对原料药的不同生产过程进行统筹安排，综合考虑废水排放现状、增长趋势并留足发展空间。结合国家执行的污水排放标准，对企业外排的废水水质进行监测[1]。环保工程设计应综合考虑厂区位置、污水处理厂规划设计、对周边环境的影响、工程室外设备的处理以及工程的高效运行和环保节能功能。综合废水处理厂考虑到实际生产中废水排放量的波动性，工程在好氧池后加设缺氧池，建筑设计中根据废水处理需要设置配水井、粗格栅渠、提升泵池、pH 调节池、缓冲调节池、厌氧池、沉淀池、缺氧池、好氧池、MBR 膜池、污泥储池、清水池、膜设备间、污泥脱水间、加药间等以严格控制进出厂水质，确保采用成熟、先进的技术确保污水处理效果并控制工程费用。

二、工程设计依据和原则

制药厂工程设计和建设应该满足国家和行业的相关执行标准，考虑到制药厂的综合废水處理工程建设是一个复杂系统的项目，应结合城市（城镇）污水处理工程项目建设标准、室内外排水设计规范、污水综合排放标准、污水处理场运行、维护以及安全技术规范等行业标准文件进行建设。

综合废水处理工程设计建设应该执行国家环保政策，从排污许可、环境监测、环境执法，绿色制造等角度进行综合考虑，对制药企业的清洁生产、环保治理综合解决提供物质支撑。工程设计应以先进技术和设备为支撑，提高系统自动化水平，降低日常运维费用，提升资源利用率，发挥现金技术的高效性以及先进性，减少日常维护检修工作。

采用现代化技术，改善工程操作环境，以智能化、自动化以及安全角度改善工人操作条件。实现自动化控制和管理，遵从技术可靠、经济合理原则。在污水处理厂区范围内，应考虑土建施工、设备安装和维修管理等工作，合理布局建筑结构，采用集中布局，少占用土地， 增加绿化面积，同时考虑厂区未来发展空间，为扩建留存余地[2]。

三、制药企业环保工程项目的自控设计策略

废水处理厂的建设和日常运维中会消耗大量资源能源。为了保证污水处理为制药企业提供可持续发展的核心竞争力，环保工程自控设计中应该不仅仅满足一般环保要求的节约能源、材料的作用应该发挥合理规划、流程控制、以及决策控制、方案选择等优势，在自动化系统投入使用后使用后占用空间狭小，空间利用率提高，并实现自动污水系统监测。

1、科学设定参数，满足实际需求，提升控制科学性、安全性

由于废水处理要根据水质和排水量进行计算，通用的计算方法包括排污系数法、物料衡算法和抽样测算法等科学的统计方法，在计算机系统中设定相应计算程序，对原料药制造业水、气、固废等污染的实际排放进行科学核算，

对自动化系统的控制点进行选择。污水处理常厌氧系统的对配料池的液面进行控制，通过建立液面高度和进料泵的启停连锁实现自动控制。对进料池液面设置上限，在持续上升的过程中通过数据自动计算并预测，到达一定高度后系统自动打来另一投料设备的进料泵。通过设定液面上下限参数，达到预警液面高度时实现自动预测并将数据传输到管理人员工作界面，完成进料自动操作和检测，并对流量下限设置警报。

自控系统设计工作中应根据实际工作需要确定关键运行参数，系统关键运行参数的需 结合制药厂废水处理量以及水质等具体情况进行设定。例如沼气热交换系统自控设计中，通过对料液温度进行控制满足正常生产的温度设定。考虑不同水质处理下对系统温度的要求，并综合厂房室内外温度、湿度等设置温度参数控制范围，并对热量进行修正。考虑到污水处理厂的温湿度对热交换系统的影响，一般通过在热交换系统设置温度传感器，通过自动控制阀门实现对温度的自动感知和调节。对于厂房内的液面测量和出口法门的压力检测等细节进行控制，重视系统要素对整体功能的影响，细节进行精细化处理，提高系统运行的安全性以及可控程度。

2、自控系统应满足功能设计需要，实现中央控制室统一控制

根据环保政策规定的原料药制造业水、气、固废等污染的实际排放与核算方法。国家重点监控的制药企业通过安装自动化监测设备实现排污量自动计算。制药企业污水自动监测系统在ERP管理系统、PCS工艺控制系统以及就地控制系统的协同作用下进行自动控制，以太网环网的组成的通讯系统实现中央控制室和废水处理现场的自动控制。现场控制站主要通过不同环节工艺参数的采集、设备运行状态的检测、控制通过人机互动界面实时向中央控制室提供最新分析数据，并保证中央控制室的中枢作用，通过计算机实现对现场设备启停操作。

自控系统主要应该满足现场画面检测、图像实时显示、历史观测曲线显示、事件记录、打印操作、系统自动报警、 便捷人机操作等功能。自动控制系统采用I/O信号控制系统，设计点数控制程序， 和供应商合作时注意统筹安排自控信号系统的规模，合理规划使用空间，便于和中央控制室进行联系和系统操作。

参考文献

[1]贾国江. 厌氧水解-A/O-MBR组合工艺处理高盐度制药废水[D].大连理工大学，2017.

[2]张宪玲.制药企业环保工程的自控设计[J].自动化与仪器仪表，2014（03）：39-40.