摘要： 本文旨在研究阴离子聚丙烯酰胺在江苏省制药废水处理中对重金属离子的去除效果。通过选取江苏省内具有代表性的制药企业废水样本，进行一系列实验分析，探讨不同投加量、反应条件等因素对重金属离子去除率的影响。结果表明，阴离子聚丙烯酰胺在一定条件下对制药废水中的重金属离子具有较为显著的去除效果，为江苏省制药行业的废水处理提供了有价值的参考依据。

一、引言

随着江苏省制药行业的快速发展，制药废水的排放问题日益受到关注。制药废水成分复杂，其中含有的重金属离子不仅对环境造成严重危害，还会通过食物链的富集作用对人体健康产生潜在威胁。传统的废水处理方法在去除重金属离子方面存在一定的局限性，因此寻找高效、经济的重金属离子去除技术迫在眉睫。阴离子聚丙烯酰胺作为一种常用的水处理药剂，具有良好的絮凝沉降性能，在废水处理领域得到了广泛应用。本文将深入分析其在江苏省制药废水处理中对重金属离子的去除效果。

二、实验部分

（一）实验材料

1. 废水样本：采集自江苏省[具体地区]多家制药企业的废水，混合均匀后作为实验用水。经检测，废水中含有铜、镉、铅等重金属离子，其浓度范围分别为[具体浓度范围]。

2. 阴离子聚丙烯酰胺：选用市面上常见的产品，其分子量、水解度等参数符合实验要求。

3. 其他试剂：包括重金属离子标准溶液、酸碱调节剂等，均为分析纯。

（二）实验方法

1. 预处理：将采集的制药废水通过滤纸过滤，去除其中的大颗粒杂质，然后调节废水的 pH 值至适宜范围。

2. 投加药剂：准确称取一定量的阴离子聚丙烯酰胺，配制成不同浓度的溶液。按照设计好的投加量，将聚丙烯酰胺溶液缓慢加入到预处理后的废水中，同时进行快速搅拌，使药剂与废水充分混合。

3. 反应条件控制：在不同搅拌速度、反应时间等条件下进行实验，观察并记录絮体的形成情况和沉降效果。

4. 重金属离子浓度测定：反应结束后，取上清液，采用原子吸收光谱法等标准方法测定其中重金属离子的浓度，计算去除率。

三、结果与讨论

（一）不同投加量对重金属离子去除效果的影响

设置一系列不同的阴离子聚丙烯酰胺投加量，在其他条件保持不变的情况下进行实验。结果表明，随着投加量的增加，废水中重金属离子的去除率逐渐提高。当投加量达到[最佳投加量]时，重金属离子的去除率达到较高水平，继续增加投加量，去除率提升不明显，且可能会导致药剂浪费和后续处理成本增加。这主要是因为在一定范围内，随着聚丙烯酰胺投加量的增加，其与废水中的重金属离子及悬浮物等相互作用的机会增多，形成的絮体更加密实，沉降效果更好，从而有效提高了重金属离子的去除率。但当投加量超过一定限度后，废水中的胶体颗粒表面已饱和，过多的药剂无法充分发挥作用。

（二）pH 值对重金属离子去除效果的影响

调节制药废水的 pH 值，研究其对阴离子聚丙烯酰胺去除重金属离子效果的影响。发现 pH 值对重金属离子的去除效果有显著影响。在酸性条件下，部分重金属离子以阳离子形式存在，与阴离子聚丙烯酰胺的活性基团结合机会相对较少，去除率较低。随着 pH 值的升高，重金属离子逐渐形成氢氧化物沉淀的趋势增强，同时阴离子聚丙烯酰胺的电离程度也发生变化，使其与重金属离子及悬浮物的作用更加充分，去除率逐渐提高。但当 pH 值过高时，可能会引起一些重金属离子的溶解度增加，反而导致去除率下降。因此，存在一个最佳的 pH 值范围，在本实验中，当 pH 值控制在[最佳 pH 范围]时，重金属离子的去除效果最佳。

（三）搅拌速度和反应时间对重金属离子去除效果的影响

搅拌速度和反应时间也是影响阴离子聚丙烯酰胺去除重金属离子效果的重要因素。在实验过程中发现，较高的搅拌速度有利于药剂与废水的快速混合，使聚丙烯酰胺能够迅速分散并与水中的污染物接触反应，形成较小的絮体颗粒。但随着搅拌速度的进一步增加，絮体可能会被打碎，影响沉降效果，导致重金属离子去除率下降。反应时间方面，适当延长反应时间可以使聚丙烯酰胺与重金属离子及悬浮物充分作用，提高去除率。但反应时间过长，不仅会增加处理成本，还可能会使已形成的絮体重新分散，降低去除效果。通过实验优化，确定了最佳的搅拌速度为[最佳搅拌速度]，反应时间为[最佳反应时间]。

四、结论

通过本次实验研究，可以得出以下结论：

1. 阴离子聚丙烯酰胺在江苏省制药废水处理中对重金属离子具有一定的去除效果，且在合适的投加量、pH 值、搅拌速度和反应时间等条件下，能够取得较为理想的去除效果。

2. 不同制药企业的废水成分存在差异，因此在实际应用中需要根据具体情况进行工艺参数的调整和优化，以达到最佳的重金属离子去除效果和经济效益。

3. 阴离子聚丙烯酰胺作为一种高效的水处理药剂，在制药废水处理中具有广阔的应用前景。但同时也需要注意其可能带来的环境风险，如过量使用可能导致二次污染等问题，因此在实际应用中应严格控制投加量，并加强对处理后水质的监测和管理。

综上所述，阴离子聚丙烯酰胺在江苏省制药废水处理中对重金属离子的去除具有重要的实践意义，为江苏省制药行业的水污染控制和环境保护提供了有力的技术支持。未来还需要进一步深入研究其作用机理和与其他处理技术的协同效应，不断完善制药废水处理工艺，提高废水处理效果和资源回收利用水平。