制藥工業是我國工業體系中的重要產業，為國民生活提供支撐和保障作用，但由它帶來的“三廢”污染問題也不容忽視，特別是其廢水的治理環節。制藥廢水通常具有有機污染物濃度大、色度高、水質變化差異大、硫酸鹽濃度高、可生化性較好等特點，屬于較難處理的高濃度有機廢水之一，而廢水中硫酸鹽的去除是一大難題。高濃度的SO42-對廢水的生物處理有抑制作用。在厭氧生物處理過程中，高濃度的硫酸鹽會抑制硫酸鹽還原菌的活性，降低廢水有機污染物的降解效率。對于高硫酸鹽制藥廢水生化處理前，必須采取技術手段去除廢水中的SO42-。

水體中硫酸鹽脫除方法主要有：吸附法?膜分離法和化學沉淀法。水合氧化鐵和煅燒水滑石等吸附材料能快速?便捷地去除廢水中硫酸鹽，但吸附材料成本高，且存在吸附后材料的后續處理問題；采用CIM膜法及超濾+納濾+反滲透工藝等膜分離法可以使廢水中的硫酸鹽得到很好的脫除效果，但對水質要求較高，處理成本高；鋇鹽法通過生成硫酸鋇沉淀，可以高效去除廢水中的SO42-，但鋇鹽本身有較強的毒性，貯存條件要求高，使用成本高；SO42-可以與鋁鎂復鹽反應生成鎂鋁水滑石從廢水中沉淀，當SO42-濃度大于4000mg?L-1時，沉淀效果較差；鈣鋁復鹽與濃度小于2500mg?L-1的SO42-反應可能生成硫酸鋁鈣復合物或鈣礬石沉淀，使中等濃度SO42-從廢水中脫除，但反應條件對生成沉淀物的組成和晶相有較大影響，SO42-的脫除效果偏差較大。為了充分利用鋁鹽?鈣鹽的低成本，及其Al3+?Ca2+?SO42-離子之間理論上可以生產結構穩定的硫酸鋁鈣復合物的特點，探索鈣鋁復鹽法脫除廢水中高濃度硫酸鹽生產穩定晶相的反應條件及其脫除效果，為高濃度硫酸鹽制藥廢水處理提供一種可適用方法。

本文研究以高濃度硫酸鹽(19800mg?L-1)的制藥廢水為研究對象，以PAC?CaCl2組成的復合鹽為沉淀劑，采用單因素?正交試驗方法，研究PAC的投加量、CaCl2的投加量、pH、反應時間、反應溫度等對SO42-去除效果的影響，并分析所生成的沉淀物的晶相結構。實驗結果表明，在優化的試驗條件下，SO42-的脫除效率高，生成以為主的復合硫酸鋁鈣沉淀物，可為高濃度硫酸鹽制藥廢水預處理工程設計提供理論依據及設計參數。

1、實驗部分

1.1 主要儀器及試劑

主要儀器：HJ-6多頭磁力加熱攪拌器；HH-601恒溫數顯水浴；PHS-3CpH計；X-射線元(XRD，D8)。主要試劑：HCl(AR)；PAC(有效含量為32%)；CaCl2(CP)；CaO(CP)；NaOH(AR)；檸檬酸銨(AR)；鹽酸聯苯胺(AR)；硫酸聯苯胺(AR)。

1.2 實驗方案

1.2.1 原水條件

實驗用水取自于江西某制藥公司赤霉素生產廢水。

1.2.2 試驗方法

(1)PAC加入量對SO42-脫除的影響實驗：分別取100mL萃余液置于9個三角瓶中，各加入CaCl2固體4g，用石灰乳調pH到10.5，加入不同量的PAC，于25℃以80r?min-1的速度攪拌60min，靜置沉淀并過濾，測定濾液中SO42-含量。

(2)CaCl2加入量對SO42-脫除的影響實驗：分別取100mL萃余液置于8個三角瓶中，依次加入CaCl21，2，3，4，5，6，7，8g，用石灰乳調pH到10.5，加入PAC2.1g，于25℃?80r?min-1下攪拌反應60min，靜置沉淀并過濾，測定濾液中SO42-含量。

(3)pH對SO42-脫除的影響實驗：取9份100mL萃余液置于三角瓶中，各加入CaCl2固體4g?PAC2.1g，分別用石灰乳調pH到8.5，9.0，9.5，10，10.5，11.0，11.5，12，13，于25℃?80r?min-1下攪拌反應60min，靜置沉淀并過濾，測定濾液中SO42-含量。

(4)反應時間對SO42-脫除的影響實驗：分別取100mL的萃余液置于8個三角瓶中，再加入CaCl2固體4g?PAC2.1g，用石灰乳調節pH值至10.5，于25℃?80r?min-1下攪拌不間后，靜置沉淀并過濾。

(5)溫度對SO42-脫除的影響實驗：分別取100mL萃余液置于5個三角瓶中，再加入CaCl2固體4g?PAC2.1g，用石灰乳調節pH值至10.5，依次在25℃，30℃，35℃，40℃溫度下，在80r?min-1的攪拌速度下反應60min，靜置沉淀并過濾，測定濾液中SO42-含量。

1.3 分析方法

采用鹽酸聯苯胺分離-酸堿滴定法測定水樣中的SO42-濃度，由于水樣色度較高，需利用濃HNO3消解后進行檢測。預處理后水樣的SO42-在微酸溶液中測定，SO42-與加入的鹽酸聯苯胺反應后生成不溶性的硫酸聯苯胺沉淀。沉淀靜置10~15min并過濾?洗滌后，加入熱水低溫加熱至沸進行溶解，后以酚酞作指示劑，用NaOH標準溶液進行滴定至終點。