制药工业生产过程中产生的废水成分复杂、毒性高、可生化性差，含有大量难降解的有机污染物、残留药物、溶剂及重金属等，对环境构成严重威胁。因此，高效、可靠的污水处理技术至关重要。化学方法因其反应迅速、处理效率高、适应性强等特点，在制药厂污水处理领域扮演着核心角色，并为废水的再生利用提供了坚实的技术基础。
一、 核心化学处理技术
- 化学混凝与絮凝：这是预处理和深度处理的关键步骤。通过投加铝盐、铁盐等无机混凝剂或有机高分子絮凝剂，使水中细小的悬浮颗粒、胶体物质及部分溶解性有机物脱稳、聚集，形成易于沉降或气浮分离的较大絮体，从而有效去除色度、浊度和部分COD（化学需氧量）。
- 化学氧化法：针对高浓度、难降解的有机污染物，化学氧化是核心的破解技术。
- 高级氧化工艺（AOPs）：如芬顿（Fenton）试剂法（Fe²⁺/H₂O₂）、臭氧氧化、光催化氧化、电化学氧化等。这些技术能产生强氧化性的羟基自由基（·OH），无选择性地将复杂大分子有机物分解为小分子中间产物，甚至矿化为二氧化碳和水，显著提高废水的可生化性，为后续生物处理创造条件。
- 湿式空气氧化（WAO）与超临界水氧化（SCWO）：适用于处理极高浓度的有机废水，在高温高压条件下，利用氧气或空气将污染物彻底氧化。
- 化学沉淀法：主要用于去除废水中的重金属离子（如汞、铅、镉、砷等）及磷酸盐。通过投加沉淀剂（如氢氧化钠、硫化钠、石灰等），使目标离子形成难溶于水的氢氧化物或硫化物沉淀，再经固液分离予以去除。
- 中和法：制药废水往往pH值波动较大，需通过投加酸或碱进行中和调节，以满足后续处理工艺（特别是生物处理）对pH值的要求，并减少对设备的腐蚀。
二、 化学方法在污水处理流程中的集成应用
一套高效的制药污水处理系统通常是物理、化学和生物方法的优化组合。化学方法常作为预处理单元（如混凝沉淀去除悬浮物、调节pH）、中间深度处理单元（如高级氧化破解难降解毒素）以及后处理或回用前处理单元（如进一步氧化、消毒）。例如，典型的流程可为：“预处理（格栅+调节池+混凝沉淀）→ 高级氧化（提高可生化性）→ 生物处理（如厌氧/好氧工艺）→ 深度化学处理（二次混凝或氧化）→ 消毒”。
三、 推动污水再生利用的关键化学环节
实现制药厂污水的再生利用（如厂区循环冷却水补充、绿化灌溉、冲洗用水等），对化学处理技术提出了更高要求：
- 深度净化与脱盐：在常规处理后，可能结合化学软化（去除钙镁离子）、氧化消毒（如投加次氯酸钠、臭氧杀灭病原体）以及膜分离技术（其预处理常依赖化学清洗和防垢）等，确保出水水质稳定达到回用标准。
- 毒性物质彻底去除：利用高级氧化技术确保残留的药物活性成分（APIs）被充分降解，消除其生物活性，防止在回用过程中产生生态风险或交叉污染。
- 减少消毒副产物：在消毒环节，通过优化氧化剂（如臭氧、过氧化氢）的投加和工艺控制，尽量减少有毒消毒副产物的生成。
四、 挑战与发展趋势
尽管化学方法效能显著，但也面临挑战，如部分药剂成本较高、可能产生化学污泥需进一步处置、某些氧化过程能耗大等。未来发展趋势聚焦于：
- 开发绿色高效药剂：研制高效、低耗、易生物降解的新型环保混凝剂与催化剂。
- 工艺耦合与智能化：将化学方法与电化学、膜技术、生物强化技术更紧密地耦合，并利用智能控制系统优化药剂投加量和反应条件，实现精准处理与节能降耗。
- 资源回收导向：从“处理”向“资源化”转变，例如，探索从化学污泥中回收有价金属，或将降解产物资源化利用。
结论：化学方法是制药厂污水处理与再生利用体系中不可或缺的支柱技术。通过科学选择与优化组合各类化学单元工艺，并将其无缝嵌入整体水处理流程，不仅能高效净化有毒有害的制药废水，满足日益严格的排放标准，更能为实现水资源的闭环管理与可持续利用提供强有力的技术保障，推动制药工业的绿色低碳发展。
