摘要:本文聚焦于聚丙烯酰胺钾盐(PAM-K)在陕西地区制药行业污水废水净化处理中的应用情况。详细阐述了其作用原理、工艺特点以及在实际运行中所取得的显著成效,包括对污染物的有效去除、水质改善、处理成本降低等方面。同时,也探讨了应用过程中面临的挑战及相应的解决策略,旨在为该技术的进一步推广和其他类似工业废水处理提供参考依据。
一、引言
制药行业作为关系国计民生的重要产业,在生产过程中会产生大量成分复杂、毒性高、难降解的污水废水。这些废水若未经有效处理直接排放,将对周边水体环境造成严重污染,威胁生态平衡和人类健康。陕西作为我国重要的医药生产基地之一,众多制药企业的环保压力日益增大。在此背景下,寻找高效、稳定的污水处理技术成为当务之急。聚丙烯酰胺钾盐作为一种性能优异的高分子絮凝剂,因其独特的化学结构和性质,在陕西制药污水废水净化处理领域展现出巨大的潜力和应用价值。
二、聚丙烯酰胺钾盐的特性与作用原理
(一)特性
聚丙烯酰胺钾盐是一种水溶性的线性高分子聚合物,具有良好的增稠性、粘合性和絮凝性。其分子链上含有大量的酰胺基团,能够通过吸附架桥作用使水中的悬浮颗粒聚集形成较大的絮体,从而加速沉降或过滤过程。此外,它还具有一定的电荷中和能力,可与带相反电荷的胶体粒子相互作用,进一步增强絮凝效果。与传统的无机絮凝剂相比,它具有用量少、效率高、产生的污泥量少等优点;而相较于其他有机高分子絮凝剂,它的价格相对较低,且适应性更强,在不同的水质条件下都能保持较好的性能。
(二)作用原理
在陕西制药污水废水体系中,存在着各种有机物、无机物、悬浮物以及微生物等杂质。当加入聚丙烯酰胺钾盐后,它会迅速分散在水中并伸展其分子链。一方面,分子链上的活性基团与废水中的细小颗粒表面发生吸附作用,将多个小颗粒连接在一起,形成所谓的“桥连”结构,使颗粒逐渐变大;另一方面,由于分子链较长且具有一定柔韧性,它可以跨越不同颗粒之间的间隙,把原本分散的颗粒拉拢过来,促进更大絮体的生成。随着絮体的不断长大,它们在重力作用下开始沉降,或者在后续的过滤工序中被截留去除,从而实现对污水中杂质的有效分离和净化。
三、陕西制药企业应用现状及工艺流程
(一)应用现状
近年来,越来越多的陕西制药企业开始采用聚丙烯酰胺钾盐进行污水处理。从大型知名药企到中小型特色原料药生产企业,都在积极探索和应用这一技术。一些企业已经将其作为主要的预处理或深度处理手段,取得了良好的效果。例如,某大型抗生素生产企业在其生产废水处理系统中引入聚丙烯酰胺钾盐后,出水水质明显改善,COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)、SS(悬浮固体)等指标均有大幅下降,达到了国家排放标准的要求。同时,该技术的应用场景也在不断拓展,不仅用于常规的生产废水处理,还在部分企业的循环冷却水系统、纯化水制备过程中产生的浓水回用等方面发挥了重要作用。
(二)典型工艺流程
通常是先将来自生产车间的综合废水收集到调节池进行均质均量调节,然后泵入混凝反应池。在此阶段加入适量的聚丙烯酰胺钾盐溶液以及其他辅助药剂(如PAC - 聚合氯化铝),通过搅拌使其充分混合反应。经过一定时间的絮凝沉淀后,上清液流入中间水池,再进入生物处理单元进行进一步降解有机物。沉淀下来的污泥则定期排出并进行脱水处理。在一些先进的处理工艺中,还会设置斜管沉淀池或气浮装置来强化固液分离效果,提高处理效率。整个工艺流程设计合理紧凑,各环节相互配合,充分发挥了聚丙烯酰胺钾盐的优势,确保了污水得到有效净化。
四、应用成效分析
(一)污染物去除效果显著
通过对多家陕西制药企业的监测数据显示,使用聚丙烯酰胺钾盐进行处理后,污水中的主要污染物指标得到了大幅度降低。以某中药提取类制药厂为例,原水的COD浓度高达数千毫克每升,经过加药絮凝沉淀及后续生物处理组合工艺后,出水COD降至百毫克每升以下,去除率达到90%以上。同样,对于悬浮物的去除也十分明显,进水SS含量较高时可达几百甚至上千毫克每升,而出水的SS通常能控制在几十毫克每升以内,满足了严格的排放标准。这表明聚丙烯酰胺钾盐能够有效地捕捉和去除废水中的大部分污染物,减轻后续处理单元的负荷,为整个污水处理系统的稳定运行提供了有力保障。
(二)水质改善明显
除了常规污染物指标的提升外,经聚丙烯酰胺钾盐处理后的污水水质在色度、浊度等方面也有极大改观。原本颜色深暗、浑浊不堪的废水变得清澈透明,异味也大幅减少。这对于保护受纳水体的环境质量具有重要意义。清澈的出水不仅可以安全排放至自然水体,减少了对河流湖泊生态系统的影响,而且在某些情况下还可以考虑回用,如用于厂区绿化灌溉、道路冲洗等非饮用用途,实现了水资源的循环利用,提高了企业的用水效率和经济社会效益。
(三)处理成本降低
与传统处理方法相比,采用聚丙烯酰胺钾盐可以在一定程度上降低处理成本。一方面,由于其高效的絮凝性能,减少了药剂的使用量和污泥的产生量,降低了污泥处置费用;另一方面,优化后的工艺流程缩短了处理周期,提高了设备的利用率,减少了能耗和维护成本。据估算,一家中等规模的制药企业每年因使用该技术可节省数十万元的运营成本。这对于竞争激烈的制药行业来说,无疑是一个重要的竞争优势,有助于企业在保证环保达标的前提下提高经济效益。
五、面临的挑战与应对策略
(一)面临的挑战
尽管聚丙烯酰胺钾盐在陕西制药污水废水处理中取得了诸多成效,但在实际应用过程中仍面临一些挑战。首先是药物残留对其性能的影响。制药废水中含有多种药物成分及其代谢产物,这些物质可能会与聚丙烯酰胺钾盐发生相互作用,干扰其正常的絮凝过程,导致处理效果不稳定。其次是水温变化的影响。陕西地区四季温差较大,而水温会影响聚丙烯酰胺钾盐的溶解性和粘度,进而影响其絮凝效果。此外,废水水质波动大也是一个突出问题,不同批次、不同产品的生产废水成分差异较大,给处理工艺的稳定性带来困难。
(二)应对策略
针对上述挑战,研究人员和企业采取了一系列有效的应对措施。为了克服药物残留的影响,可以通过预先试验确定不同类型废水的最佳投加量和反应条件,并采用联合氧化等预处理手段破坏药物分子结构,减少其对絮凝剂的干扰。对于水温变化的问题,可以在储存和使用过程中对聚丙烯酰胺钾盐溶液进行保温或加热处理,确保其在适宜的温度下发挥作用。同时,建立完善的在线监测系统实时监控废水水质变化,及时调整药剂投加量和处理参数,以适应水质波动带来的影响。通过这些综合措施的实施,能够最大限度地发挥聚丙烯酰胺钾盐的优势,保障污水处理系统的稳定运行。
六、结论与展望
综上所述,聚丙烯酰胺钾盐在陕西制药污水废水净化处理中展现出了卓越的应用成效。它凭借自身独特的性能优势,有效去除了废水中的各类污染物,显著改善了水质,降低了处理成本,为企业实现绿色发展提供了有力支持。然而,面对复杂的应用环境和不断变化的挑战,仍需持续开展相关研究和技术创新,进一步优化工艺流程,提高处理效率和稳定性。未来,随着环保要求的不断提高和技术的进步,相信聚丙烯酰胺钾盐将在陕西乃至全国的制药行业污水处理领域发挥更加重要的作用,推动整个行业的可持续发展。