一、引言

随着江苏省医药产业的快速发展，制药行业产生的污水废水量日益增加。制药污水废水成分复杂，含有大量的有机物、无机物、重金属以及微生物等，若不经有效处理直接排放，将对环境造成严重污染。因此，寻找高效、经济的污水处理方法至关重要。阴离子聚丙烯酰胺作为一种常用的水处理絮凝剂，在制药行业污水废水处理中得到了广泛应用。本文将对阴离子聚丙烯酰胺在江苏省制药行业污水废水处理中的絮凝效果进行详细分析。

二、江苏省制药行业污水废水特点

江苏省制药行业涵盖了化学制药、生物制药、中药制药等多个领域，不同类型制药企业产生的污水废水成分有所差异，但总体具有以下特点：

1. 成分复杂：含有各种药物残留、中间体、溶剂、酸碱调节剂等，还包括大量的有机物如纤维素、淀粉、蛋白质等，以及无机盐类。

2. 水质水量波动大：制药生产过程受市场需求、生产批次等因素影响，污水废水的产生量和水质不稳定，排水时间不均匀。

3. 色度高：部分制药废水含有带色基团的药物成分或中间体，导致废水色度较高，增加了处理难度。

4. 可生化性差：一些高浓度有机废水中含有难降解的有机物，如抗生素生产废水中的残留抗生素，对微生物具有抑制作用，可生化性较差。

三、阴离子聚丙烯酰胺的作用机理

阴离子聚丙烯酰胺（APAM）是一种线型高分子聚合物，其分子链上含有大量的活性基团，如羧酸钠基等。在制药污水废水处理中，APAM 主要通过以下机理发挥絮凝作用：

1. 吸附作用：APAM 分子链上的活性基团能够与污水中的悬浮颗粒、胶体物质等发生吸附作用，使这些物质聚集在一起。这种吸附可以是物理吸附，也可以是化学吸附。物理吸附主要是通过分子间的范德华力实现，而化学吸附则是由于 APAM 分子链上的活性基团与污水中物质表面的活性位点发生化学反应。

2. 架桥作用：当 APAM 投加到污水中后，其分子链在不同颗粒之间伸展，将多个颗粒连接起来，形成较大的絮体。这种架桥作用能够增加颗粒的沉降速度，提高污水的固液分离效果。例如，在制药废水中，APAM 可以将分散的药物残留颗粒、微生物细胞等连接成大的絮状物，便于后续的沉淀或过滤处理。

3. 电中和作用：制药污水中的许多悬浮颗粒和胶体物质带有电荷，APAM 分子链上的阴离子基团可以与这些带电物质发生电中和作用，使颗粒表面的电荷减少，从而降低颗粒之间的排斥力，促进颗粒的聚集和沉降。

四、影响阴离子聚丙烯酰胺絮凝效果的因素

1. pH 值：pH 值对 APAM 的絮凝效果有显著影响。在不同的 pH 条件下，APAM 分子链的伸展状态和活性基团的解离程度不同。一般来说，APAM 在中性或弱碱性条件下絮凝效果较好。当 pH 值过低时，APAM 分子链上的羧酸钠基会质子化，导致分子链蜷缩，絮凝效果下降；当 pH 值过高时，可能会使 APAM 分子链发生水解或其他化学反应，也会影响其絮凝性能。在江苏省制药行业污水废水处理中，由于不同制药企业的污水 pH 值差异较大，需要根据实际情况调整 APAM 的投加量和处理工艺，以达到最佳的絮凝效果。

2. 投加量：APAM 的投加量直接影响絮凝效果。投加量过少时，无法充分发挥其絮凝作用，污水中的悬浮颗粒和胶体物质不能有效聚集沉降；投加量过多时，不仅会增加处理成本，还可能导致絮体结构松散，沉降性能变差，甚至出现返浑现象。因此，在实际处理过程中，需要通过试验确定最佳的 APAM 投加量。一般来说，对于江苏省制药行业污水废水，APAM 的投加量在几十毫克每升到几百毫克每升之间，具体数值取决于污水的性质和处理要求。

3. 搅拌条件：搅拌速度和时间对 APAM 的絮凝效果也有重要影响。在投加 APAM 后，需要快速搅拌使药剂迅速分散并与污水中的颗粒充分接触，然后进行慢速搅拌以促进絮体的成长和沉降。如果搅拌速度过快或时间过长，会破坏形成的絮体；如果搅拌速度过慢或时间过短，则药剂不能均匀分散，影响絮凝效果。在江苏省制药企业的实际污水处理中，应根据污水的水量、水质和处理设备的特点，优化搅拌条件，确保 APAM 发挥最佳的絮凝作用。

4. 污水温度：温度对 APAM 的絮凝效果有一定影响。一般来说，温度升高有利于 APAM 分子链的伸展和运动，能够提高絮凝反应速率。但是，温度过高可能会导致 APAM 分子链降解或发生其他不良反应，反而降低絮凝效果。在江苏省不同季节，制药行业污水的温度会有所变化，因此在处理过程中需要考虑温度因素，必要时可以采取加热或冷却措施来调节污水温度，以保证 APAM 的絮凝效果。

五、阴离子聚丙烯酰胺在应用中存在的问题及改进方向

1. 存在问题

- 二次污染风险：虽然阴离子聚丙烯酰胺在污水处理中能够有效去除污染物，但过量使用或不当处理可能会导致 APAM 残留，对环境造成二次污染。APAM 残留可能会影响土壤结构、水体生态平衡等。

- 成本较高：APAM 作为一种化学药剂，其采购和使用成本相对较高，增加了制药企业的污水处理成本。对于一些小型制药企业来说，成本压力更大。

- 对复杂水质的适应性有限：尽管 APAM 在一般制药污水废水处理中效果较好，但对于某些特殊水质或含有难降解有机物的污水，其絮凝效果可能不理想，需要与其他处理方法联合使用。