制药生产废水化学去除硬度工艺选择

摘 要：以山西某醫药生产企业生化后的废水为实验对象，采用化学混凝法对高硬度废水进行处理。通过对比实验表明：单独加氢氧化钠至pH=10.5时， 钙离子硬度可降到10mg/l以下，再加大大减少了结垢倾向，有利于后续浓缩回收，进行中水回用。

关键词：制药废水;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

近年来药品消费一直在持续增加，每年有超过3000种商业上可获得的药物进入市场，这主要归因于医疗保健行业快速发展，世界人口的不断增加，科学和研究的持续进步，慢性病的高患病率与预期寿命的增加[1]。医药废水主要来源于制药和医疗产生的废水[2]。

制药工业废水主要包括以下四种：抗菌素生产发酵废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各种制剂生产过程的洗涤、冲洗废水。

制药废水的品种多，生产规模差别大，且单位产品排放污水量大，废水组分较复杂，污染物浓度高，还含有大量有毒有害物，色度深及含盐量高，硬度高，含有难降解物质和有抑菌作用的抗生素，可生化性差，属于难治理的工业废水之一。如果经处理后可经膜法浓缩中水回用则可减少废水处理成本[3]。

目前工业生产企业对废水进行中水回用普遍采用双膜法，即“超滤-反渗透”，但制药工业废水硬度较高，容易结垢对膜产生污染，严重影响回收率及工艺稳定，本实验即通过化学混凝法降低得到经济、可行的工艺方案。

1 实验

1.1 材料及仪器

小试废水：某医药生产企业。

小试试剂：氢氧化钠（分析纯，上海试剂一厂），碳酸钠（分析纯，山东德彦化工有限公司），盐酸（分析纯，莱阳经济技术开发区精细化工厂）。

小试仪器器皿：1L烧杯10个（包头市雅新生物科技有限公司）;OA2000搅拌仪6个（上海欧河机械设备有限公司）;移液枪0.5，1，5，10mL各1把（包头市雅新生物科技有限公司）;PHS-3C型pH计1台（上海康仪仪器有限公司）;BS2202S型电子天平1台;LH-3BA紫外可见智能型多参数水质测定仪（北京连华永兴科技发展有限公司）1台;5B-1（V8）智能型多功能消解器消解仪（北京连华永兴科技发展有限公司）1台;滴定台1个、50mL白色碱性滴定管等其他辅助器皿。

1.2 实验过程

配制氢氧化钠溶液浓度为30%，碳酸钠溶液浓度为30%，盐酸浓度为18.25%。取5个烧杯，分别标号1、2、3、4、5，其中1号为空白样，2号加氢氧化钠溶液至pH到9.5，3号加氢氧化钠溶液至pH至11，4号加氢氧化钠溶液至pH到9.5后再加碳酸钠至pH到10，5号加氢氧化钠溶液至pH到11后再加碳酸钠66ppm。沉淀10min后取上清液检测pH、TDS、硬度、钙硬度、镁硬度。

另取5个烧杯分别标号6、7、8、9、10，其中6号为空白样，7、8、9、10分别加氢氧化钠溶液至pH为9.5、10、10.5、11。沉淀10min后取上清液检测pH、硬度、钙硬度。

1.3 小试检测分析方法

小试检测分析方法根据最新的国家标准及《水和废水监测分析方法（第四版）》收录的方法进行检测。

2 结果与讨论

2.1 双碱法

由表2可知，原水加碱后可降低硬度，pH值在11时比pH值在10时总硬度及钙硬度去除率要高，对比2号、4号样品及3、号5号样品，在氢氧化钠添加量一致的情况下再添加碳酸钠总硬度去除率较高，但钙硬度去除效果并不明显，就为镁硬度去除较多。由于造成无机结垢基本为钙盐，故硬度去除率以钙硬度去除率为标准，因为碳酸钠去除钙硬度一般，且将2号、3号沉淀后的上清液过滤后加盐酸有气泡产生，故可认为水中碳酸氢根含量较高，单只添加氢氧化钠即可达到除硬效果。

2.2 单碱法

由表3可知，随着氢氧化钠添加量的增加，总硬度及钙硬度逐渐降低，但在pH值到10.5之后钙硬度去除效率明显降低，变化并不明显，故可认为用氢氧化钠添加至pH值为10.5时综合效果最优。

3 结论

用氢氧化钠去除水中硬度可从77mg/L降至8.1mg/L;

现实末端污水经生化池好气曝气，水中有充足的碳酸氢根，故用氢氧化钠即可满足除硬要求;

用氢氧化钠将pH值调至10.5效果最优。

参考文献：

[1]李成福，孙林娟，王勇，等.慢性疾病对中国老年人健康预期寿命的影响研究[J].中国卫生统计，2017，34（3）：424-426.

[2]栾一睿.抗生素制药废水的处理工艺探讨[J].环境与发展，2018（1）：226-228.

[3]马莹.浅谈医药废水处理工艺[J].城市道路与防洪，2014（8）：334-335.

作者简介：

梁雄磊（1987- ），男，汉族，河北邯郸人，环保，技术工程师。