制藥生產廢水化學去除硬度工藝選擇

摘 要：以山西某醫藥生產企業生化后的廢水為實驗對象，采用化學混凝法對高硬度廢水進行處理。通過對比實驗表明：單獨加氫氧化鈉至pH=10.5時， 鈣離子硬度可降到10mg/l以下，再加大大減少了結垢傾向，有利于后續濃縮回收，進行中水回用。

關鍵詞：制藥廢水;硬度;中水回用

Abstract：Taking the biochemical wastewater from a pharmaceutical production enterprise in Shanxi as the experimental object， the high-hardness wastewater was treated by chemical coagulation method. Through comparison experiments， it is shown that when sodium hydroxide is added to pH=10.5， the hardness of calcium ions can be reduced to less than 10mg/l， and then the tendency of scaling is greatly reduced， which is beneficial to subsequent concentration and recovery， and reuse of water.

Key word：pharmaceutical wastewater;hardness;reuse of water

近年來藥品消費一直在持續增加，每年有超過3000種商業上可獲得的藥物進入市場，這主要歸因于醫療保健行業快速發展，世界人口的不斷增加，科學和研究的持續進步，慢性病的高患病率與預期壽命的增加[1]。醫藥廢水主要來源于制藥和醫療產生的廢水[2]。

制藥工業廢水主要包括以下四種：抗菌素生產發酵廢水、合成藥物生產廢水、中成藥生產廢水以及各種制劑生產過程的洗滌、沖洗廢水。

制藥廢水的品種多，生產規模差別大，且單位產品排放污水量大，廢水組分較復雜，污染物濃度高，還含有大量有毒有害物，色度深及含鹽量高，硬度高，含有難降解物質和有抑菌作用的抗生素，可生化性差，屬于難治理的工業廢水之一。如果經處理后可經膜法濃縮中水回用則可減少廢水處理成本[3]。

目前工業生產企業對廢水進行中水回用普遍采用雙膜法，即“超濾-反滲透”，但制藥工業廢水硬度較高，容易結垢對膜產生污染，嚴重影響回收率及工藝穩定，本實驗即通過化學混凝法降低得到經濟、可行的工藝方案。

1 實驗

1.1 材料及儀器

小試廢水：某醫藥生產企業。

小試試劑：氫氧化鈉（分析純，上海試劑一廠），碳酸鈉（分析純，山東德彥化工有限公司），鹽酸（分析純，萊陽經濟技術開發區精細化工廠）。

小試儀器器皿：1L燒杯10個（包頭市雅新生物科技有限公司）;OA2000攪拌儀6個（上海歐河機械設備有限公司）;移液槍0.5，1，5，10mL各1把（包頭市雅新生物科技有限公司）;PHS-3C型pH計1臺（上海康儀儀器有限公司）;BS2202S型電子天平1臺;LH-3BA紫外可見智能型多參數水質測定儀（北京連華永興科技發展有限公司）1臺;5B-1（V8）智能型多功能消解器消解儀（北京連華永興科技發展有限公司）1臺;滴定臺1個、50mL白色堿性滴定管等其他輔助器皿。

1.2 實驗過程

配制氫氧化鈉溶液濃度為30%，碳酸鈉溶液濃度為30%，鹽酸濃度為18.25%。取5個燒杯，分別標號1、2、3、4、5，其中1號為空白樣，2號加氫氧化鈉溶液至pH到9.5，3號加氫氧化鈉溶液至pH至11，4號加氫氧化鈉溶液至pH到9.5后再加碳酸鈉至pH到10，5號加氫氧化鈉溶液至pH到11后再加碳酸鈉66ppm。沉淀10min后取上清液檢測pH、TDS、硬度、鈣硬度、鎂硬度。

另取5個燒杯分別標號6、7、8、9、10，其中6號為空白樣，7、8、9、10分別加氫氧化鈉溶液至pH為9.5、10、10.5、11。沉淀10min后取上清液檢測pH、硬度、鈣硬度。

1.3 小試檢測分析方法

小試檢測分析方法根據最新的國家標準及《水和廢水監測分析方法（第四版）》收錄的方法進行檢測。

2 結果與討論

2.1 雙堿法

由表2可知，原水加堿后可降低硬度，pH值在11時比pH值在10時總硬度及鈣硬度去除率要高，對比2號、4號樣品及3、號5號樣品，在氫氧化鈉添加量一致的情況下再添加碳酸鈉總硬度去除率較高，但鈣硬度去除效果并不明顯，就為鎂硬度去除較多。由于造成無機結垢基本為鈣鹽，故硬度去除率以鈣硬度去除率為標準，因為碳酸鈉去除鈣硬度一般，且將2號、3號沉淀后的上清液過濾后加鹽酸有氣泡產生，故可認為水中碳酸氫根含量較高，單只添加氫氧化鈉即可達到除硬效果。

2.2 單堿法

由表3可知，隨著氫氧化鈉添加量的增加，總硬度及鈣硬度逐漸降低，但在pH值到10.5之后鈣硬度去除效率明顯降低，變化并不明顯，故可認為用氫氧化鈉添加至pH值為10.5時綜合效果最優。

3 結論

用氫氧化鈉去除水中硬度可從77mg/L降至8.1mg/L;

現實末端污水經生化池好氣曝氣，水中有充足的碳酸氫根，故用氫氧化鈉即可滿足除硬要求;

用氫氧化鈉將pH值調至10.5效果最優。

參考文獻：

[1]李成福，孫林娟，王勇，等.慢性疾病對中國老年人健康預期壽命的影響研究[J].中國衛生統計，2017，34（3）：424-426.

[2]欒一睿.抗生素制藥廢水的處理工藝探討[J].環境與發展，2018（1）：226-228.

[3]馬瑩.淺談醫藥廢水處理工藝[J].城市道路與防洪，2014（8）：334-335.

作者簡介：

梁雄磊（1987- ），男，漢族，河北邯鄲人，環保，技術工程師。