制药工业是我国工业体系中的重要产业，为国民生活提供支撑和保障作用，但同时由它带来的“三废”污染问题也不容忽视，特别是其废水的治理环节。制药废水通常具有有机污染物浓度大、色度高、水质变化差异大、硫酸盐浓度高、可生化性较好等特点，属于较难处理的高浓度有机废水之一，而废水中硫酸盐的去除是一大难题。高浓度的SO42-对废水的生物处理有抑制作用。在厌氧生物处理过程中，高浓度的硫酸盐会抑制硫酸盐还原菌的活性，降低废水有机污染物的降解效率。因而，对于高硫酸盐制药废水生化处理前，必须采取技术手段去除废水中的SO42-。
水体中硫酸盐脱除方法主要有：吸附法､膜分离法和化学沉淀法。水合氧化铁和煅烧水滑石等吸附材料能快速､便捷地去除废水中硫酸盐，但吸附材料成本高，且存在吸附后材料的后续处理问题；采用CIM膜法及超滤+纳滤+反渗透工艺等膜分离法可以使废水中的硫酸盐得到很好的脱除效果，但对水质要求较高，处理成本高；钡盐法通过生成硫酸钡沉淀，可以高效去除废水中的SO42-，但钡盐本身有较强的毒性，贮存条件要求高，使用成本高；SO42-可以与铝镁复盐反应生成镁铝水滑石从废水中沉淀，但是当SO42-浓度大于4000mg•L-1时，沉淀效果较差；钙铝复盐与浓度小于2500mg•L-1的SO42-反应可能生成硫酸铝钙复合物或钙矾石沉淀，使中等浓度SO42-从废水中脱除，但反应条件对生成沉淀物的组成和晶相有较大影响，SO42-的脱除效果偏差较大。为了充分利用铝盐､钙盐的低成本，及其Al3+､Ca2+､SO42-离子之间理论上可以生产结构稳定的硫酸铝钙复合物的特点，进一步探索钙铝复盐法脱除废水中高浓度硫酸盐生产稳定晶相的反应条件及其脱除效果，为高浓度硫酸盐制药废水处理提供一种可适用方法。
本文研究以高浓度硫酸盐(19800mg•L-1)的制药废水为研究对象，以PAC､CaCl2组成的复合盐为沉淀剂，采用单因素､正交试验方法，研究PAC的投加量、CaCl2的投加量、pH、反应时间、反应温度等对SO42-去除效果的影响，并分析所生成的沉淀物的晶相结构。实验结果表明，在优化的试验条件下，SO42-的脱除效率高，生成以为主的复合硫酸铝钙沉淀物，可为高浓度硫酸盐制药废水预处理工程设计提供理论依据及设计参数。
1、实验部分
1.1 主要仪器及试剂
主要仪器：HJ-6多头磁力加热搅拌器；HH-601恒温数显水浴；PHS-3CpH计；X-射线元(XRD，D8)。主要试剂：HCl(AR)；PAC(有效含量为32%)；CaCl2(CP)；CaO(CP)；NaOH(AR)；柠檬酸铵(AR)；盐酸联苯胺(AR)；硫酸联苯胺(AR)。
1.2 实验方案
1.2.1 原水条件
实验用水取自于江西某制药公司赤霉素生产废水。
1.2.2 试验方法
(1)PAC加入量对SO42-脱除的影响实验：分别取100mL萃余液置于9个三角瓶中，各加入CaCl2固体4g，用石灰乳调pH到10.5，加入不同量的PAC，于25℃以80r•min-1的速度搅拌60min，静置沉淀并过滤，测定滤液中SO42-含量。
(2)CaCl2加入量对SO42-脱除的影响实验：分别取100mL萃余液置于8个三角瓶中，依次加入CaCl21，2，3，4，5，6，7，8g，用石灰乳调pH到10.5，加入PAC2.1g，于25℃､80r•min-1下搅拌反应60min，静置沉淀并过滤，测定滤液中SO42-含量。
(3)pH对SO42-脱除的影响实验：取9份100mL萃余液置于三角瓶中，各加入CaCl2固体4g､PAC2.1g，分别用石灰乳调pH到8.5，9.0，9.5，10，10.5，11.0，11.5，12，13，于25℃､80r•min-1下搅拌反应60min，静置沉淀并过滤，测定滤液中SO42-含量。
(4)反应时间对SO42-脱除的影响实验：分别取100mL的萃余液置于8个三角瓶中，再加入CaCl2固体4g､PAC2.1g，用石灰乳调节pH值至10.5，于25℃､80r•min-1下搅拌不同时间后，静置沉淀并过滤。
(5)温度对SO42-脱除的影响实验：分别取100mL萃余液置于5个三角瓶中，再加入CaCl2固体4g､PAC2.1g，用石灰乳调节pH值至10.5，依次在25℃，30℃，35℃，40℃温度下，在80r•min-1的搅拌速度下反应60min，静置沉淀并过滤，测定滤液中SO42-含量。
1.3 分析方法
采用盐酸联苯胺分离-酸碱滴定法测定水样中的SO42-浓度，由于水样色度较高，需利用浓HNO3消解后进行检测。预处理后水样的SO42-在微酸溶液中测定，SO42-与加入的盐酸联苯胺反应后生成不溶性的硫酸联苯胺沉淀。沉淀静置10~15min并过滤､洗涤后，加入热水低温加热至沸进行溶解，后以酚酞作指示剂，用NaOH标准溶液进行滴定至终点。