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摘要：随着社会经济的不断发展，我国制药行业得到了很大的发展，然而制药行业在日常生产过程中会产生大量的废水，导致严重的环境污染问题，不利于我国生态环境的建设。基于此，本文分析了处理含磷工业废水的必要性，并重点介绍了含磷工业废水的处理方法，以促进我国制药行业的可持续发展，保护我国的环境。
关键词：含磷工业废水；化学沉淀法；生物法
介绍
医药行业作为我国国民经济的重要组成部分，有着良好的发展前景，但在其发展过程中，需要磷酸二氢钾等物质作为辅助原料进行生产工作，但该物质利用率较低，且会残留在生产废水中。工业含磷废水若不进行有效处理，达到相关排放要求，将直接影响周边环境，造成水体等环境污染。因此，研究含磷工业废水的处理方法是十分必要的。
1.含磷工业废水分析与治理的必要性
制药厂在发展过程中为国家创造了巨大的经济价值，但同时也带来了严重的环境污染问题。磷是污染形成的主要因素，具体影响有：（1）影响江河湖泊等水体的透明度。磷过量会导致水体富营养化，为藻类的生长提供良好的环境，进而使藻类规模扩大，影响水体的透明度。同时水生植物不能进行光合作用，造成水体局部溶解氧不足、饱和，导致水生动物死亡，不利于我国生物多样性的发展。（2）在大量出现的藻类中，有些藻类会释放有毒物质，影响水体质量和人畜生命安全。（3）影响水体的生态平衡。 正常情况下，水体处于相对平衡的状态，但出现富营养化现象，导致藻类等生物大量生长，其他生物死亡，从而造成其生态失衡。（4）影响航运和当地旅游业。水体出现富营养化现象，会导致藻类大量繁殖，水道堵塞，水体变得浑浊，失去美丽，影响旅游业。
2、制药废水除磷研究现状
从目前情况看，制药废水中磷的处理方法很多，也取得了丰硕的成果。但与其他工业废水不同，制药含磷废水具有很强的多样性和复杂性，不可能统一处理。在选择处理含磷工业废水的方法时，需要考虑废水的水质。另外，制药废水的产量可达每天数百吨，浓度也较高。对于浓度高且难以降解的制药废水，需要采用组合处理方法进行除磷。例如，先用化学或物理方法对其进行预处理或部分处理，降低其浓度，然后再采用电解等方法将含磷工业废水中的磷完全去除，以满足我国工业废水的排放要求。另外，从目前的研究现状来看，最有效、应用最广泛的处理方法是化学除磷、组合除磷、生物除磷。 其中电解法核心原理比较简单，占地面积小，可以高效处理浓度较高的含磷工业废水；生物法多用于预处理阶段；化学沉淀法可以有效去除含磷工业废水中的磷。但从我国目前的发展现状来看，未来将出现更多的处理材料和处理技术[1]。在此发展趋势下，对我国环境保护具有很强的现实意义。具体来说，通过对制药含磷工业废水进行处理，可使废水统一排放，从而提高排放的环境友好性，有效避免对大气和水环境造成污染。同时，通过对其进行处理，在满足我国排放标准的前提下，也满足了我国环保产业的发展需求。目前，随着国家对环境保护的越来越重视，对工业废水的排放有着极高的要求，利用各种除磷方法处理工业废水，可以实现零污染的目标。 而且在采用一些除磷方法时，还可以形成具有二次利用效果的物质，在实现资源的再利用和节约的同时，还能保护环境。
3.含磷工业废水处理方法研究
3.1 化学沉淀法
化学沉淀法是处理含磷工业废水的一种较早、应用较为广泛的方法，该方法主要适用于含磷制药废水的预处理和后续处理。该方法的核心原理是利用能与磷发生化学反应的试剂，以合理的用量加入到含磷工业废水中，形成磷酸盐沉淀，最后将沉淀物过滤出来，达到除磷的目的。此法操作简单，成本低廉。若采用石灰等物质处理含磷工业废水，产生的磷酸钙还可以作为肥料进行二次利用。一般所用的化学试剂主要是二价或三价的金属离子，主要分为沉淀反应、混凝、絮凝和固液分离四个步骤。从目前的情况看，工业废水除磷的目的主要通过以下化学反应来实现：（1）钙盐除磷法。 该方法成本低，操作管理方便，所以被称为化学沉淀法中最常用的除磷方法。该除磷方法的核心原理是生成磷酸钙沉淀和羟基磷灰石。此方法虽然比较简单，但相关人员要注意pH值，主要是pH值会直接影响沉淀效果。如果pH值合适，那么通过在含磷工业废水中加入适当的钙离子，就可以形成稳定的钙盐沉淀，用氯化钙可以去除含磷工业废水中99%的磷。为此，相关人员应适当提高pH值，一般应保证大于9，否则会影响羟基磷灰石的生成。（2）铁盐除磷法。铁盐也是最常用的化学除磷剂之一，主要使铁离子发生水解、聚合反应，从而转化形态。目前，铁盐除磷有两种形式。 第一种形式是向含磷工业废水中加入铁离子，与磷酸根离子发生化学反应，从而产生磷酸盐沉淀；第二种形式是通过羟基络合物吸附含磷工业废水中各种形态的磷。用此法除磷时应控制pH值和铁磷比。（3）铝盐除磷法。该方法的核心原理是加入铝盐与磷酸根发生化学反应，生成磷酸铝沉淀，从而达到除磷的目的。（4）镁盐除磷法。该方法主要是向含磷工业废水中加入铵盐和镁盐，与磷酸根发生化学反应，生成复盐镁磷酸铵，回收再利用。近年来化学沉淀法得到进一步发展，有关研究人员研制出混合沉淀絮凝-混凝助剂，取得了良好的除磷效果。
3.2 生物学方法
该方法主要借鉴污水处理厂污泥的生物除磷现象，发现曝气强度影响活性污泥对磷的吸收。因此生物除磷的方法主要是在厌氧条件下，多糖在细胞内分解多糖形成磷酸盐排出细胞外，同时产生ATP，再通过三磷酸腺苷提取有机物，形成高磷污泥。若是在厌氧或好氧条件下，多糖在体内利用氧等电子受体分解代谢PHB，从而产生能量从含磷工业废水中提取磷，最终通过排出剩余污泥达到除磷的目的。从目前的发展现状来看，主要的生物法有A/O工艺、SBR工艺和EBPR工艺，尤其是EBPR工艺，在含磷工业废水的除磷中得到了广泛的应用。 具体步骤为：利用多糖细菌使含磷工业废水中的溶解氧和硝酸盐作为电子受体吸收磷；然后在厌氧条件下促使生物膜释放磷，获得高磷浓度的水溶液；最后通过反硝化系统回收磷，不仅能有效去除含磷工业废水中的磷，而且可以实现磷的再利用[2]。
3.3 吸附法
吸附法的核心原理是利用表面积大或多孔的固体物质吸附含磷工业废水中的磷元素，从而达到除磷的目的。从目前的情况看，利用吸附法除磷既有化学吸附，也有物理吸附。具体来说，利用吸附法处理含磷工业废水时，相关人员应选择成本低、吸附能力强的吸附剂，一般应用最广泛的吸附剂有粉煤灰、沸石等。在利用此法处理含磷工业废水过程中，应控制好温度、时间和浓度。这主要是因为，随着时间的推移，磷的吸附量、浓度和温度都会不断增加。在pH值为4~8时，吸附量比较稳定，如果pH值上升，吸附量就会减少，因此，还应控制好pH值。如果含磷工业废水中氯离子和硫酸根离子浓度较低，对磷的吸附量也会受到影响。 与其他处理方法相比，吸附法不会造成二次污染，吸附后的磷还可以重新利用。
3.4 结晶磷处理方法
结晶磷处理法主要是利用类似于磷酸盐沉淀的固体物质破坏含磷工业废水中离子的亚稳态，从而使磷酸根离子在晶种表面富集，促进磷酸盐固体的沉淀，达到除磷的目的。在使用该方法的过程中，主要使用的固体物质是羟基磷灰石和磷酸镁铵。通过提高pH值和Ca/P的质量，可以有效提高除磷的强度和效果。结晶磷处理法作为一种比较新型、发展迅速的除磷方法，产生的污泥较少，最终形成的羟基磷灰石还可以重复利用。
3.5 电解
随着科技水平的提高，电解法在我国医药行业含磷废水处理中得到广泛应用。在处理含磷工业废水时，电解法的操作和原理比较简单，具有较高的除磷效果和效率。由于其有效性，电解法已经实现了工业化。具体来说，电解法的核心原理是利用金属阳极的特性。在施加电压的情况下，金属阳极可溶，从而产生金属阳离子，金属阳离子与含磷工业废水中的磷发生化学反应，达到除磷的目的。一般在利用电解法处理含磷工业废水时，主要以铁板等材料作为阳极。在处理工作中，将铁板等材料作为极板放置在含磷工业废水中，采用直流电促使极板氧化，需要注意的是，相关人员一定要保证直流电的稳定性。氧化后，水中会出现金属阳离子，金属阳离子与磷发生化学反应，达到除磷的目的。 此外，如果刺激阴极发生还原氧化产生氧气，刺激阳极发生还原氧化产生氢气，通过气浮可以有效去除含磷工业废水中的部分悬浮物，达到废水排放要求[3]。
结论
综上所述，含磷工业废水的处理具有重大的现实意义，一方面可以保护水体等生态环境，另一方面可以促进制药行业的可持续发展。因此，相关人员应对现有的电解法、晶磷处理法、吸附法、生物法等除磷方法进行深入研究，掌握其要点，并积极结合现代技术对其进行不断优化和创新，提高工业除磷的效果和效率，从而促进我国生态环境建设。
参考
[1]魏莉.高浓度含氟、磷化工废水处理技术探讨[J].科技，2020(28):132-133。
[2]王松,谢红勇.鸟粪石结晶法回收高浓度酸性含磷废水中磷的研究[J].江苏农业科学,2020,48(04):282-285。
[3] 张媛,王小雄,刘发强.乳液聚丁苯橡胶含磷废水处理技术工业应用[J].石油化工技术与应用,2017,35(01):68-71.
作者：王端新 卞光明 单位：江苏中建工程设计研究院有限公司