利用白色聚氯化铝对河北省制药废水进行絮凝净化处理的探讨

## 引言

随着医药行业的迅速发展，制药废水的处理问题日益凸显。制药废水含有多种复杂有机物、无机盐和生物难以降解的物质，其处理难度较大，对环境造成严重威胁。传统的废水处理方法如生物处理、吸附法等在处理制药废水时存在效率低、成本高等问题。近年来，化学絮凝法因其操作简单、效果显著而受到广泛关注。本研究旨在探讨白色聚氯化铝（PAC）在河北省制药废水絮凝净化处理中的应用效果与机理。

## 材料与方法

### 实验材料

- **白色聚氯化铝（PAC）**：工业级，有效成分含量≥92%。

- **制药废水**：取自河北省某制药厂排放的未经处理的废水。

- **其他试剂**：硫酸、氢氧化钠等。

### 实验方法

1. **废水预处理**：将采集的制药废水静置沉淀，去除大颗粒悬浮物。

2. **絮凝实验**：取预处理后的废水500mL，加入不同量的白色聚氯化铝溶液，调整pH值，搅拌一定时间后静置，观察并记录絮体的形成情况。

3. **分析测定**：通过浊度计测量上清液的浊度，使用COD测定仪检测化学需氧量（COD），采用分光光度法测定重金属离子含量。

4. **优化条件**：通过单因素实验确定最佳投药量、pH值和搅拌时间。

## 结果与讨论

### 絮凝效果评价

实验结果表明，白色聚氯化铝对制药废水中的悬浮物和有机物具有明显的絮凝作用。随着PAC投加量的增加，废水的浊度和COD值均显著下降。当PAC投加量达到一定值时，絮凝效果趋于稳定。

### 影响因素分析

#### pH值的影响

pH值对絮凝效果有显著影响。在酸性条件下，PAC的水解产物以Al(H_2O)_6^3+为主，而在碱性条件下则形成Al(OH)_3沉淀。实验发现，在中性或微碱性条件下，絮凝效果最佳。

#### 投药量的影响

适当的投药量是保证絮凝效果的关键。过量或过少的PAC都会影响絮体的形成和沉降性能。通过实验确定了最佳的投药量为每升废水中添加50mg PAC。

#### 搅拌时间的影响

搅拌时间对絮体的形成和成长有重要影响。实验表明，快速搅拌有利于药剂与废水混合均匀，慢速搅拌有助于絮体的成长和沉降。最佳搅拌时间为快速搅拌1分钟，慢速搅拌10分钟。

### 机理探讨

白色聚氯化铝在水中水解生成多核羟基络合物，这些络合物能够吸附废水中的悬浮颗粒和溶解性有机物，通过电中和、架桥作用和网捕作用使其凝聚成较大的絮体，从而便于后续的固液分离。

## 结论

本研究证实了白色聚氯化铝是一种有效的絮凝剂，适用于河北省制药废水的净化处理。通过优化投药量、pH值和搅拌时间，可以达到较好的净化效果。未来研究可进一步探索PAC与其他絮凝剂的复合使用，以及在实际工程应用中的长期稳定性和经济性评估。