以電化學混凝浮除法去除水中非類固醇消炎藥之研究

近年來，非類固醇消炎藥 (Nonsteroidal anti-inflammatory drugs, NSAIDs) 等新興污染物所造成的污染逐漸受到重視，而醫院廢水已被證實為河川及其他水體中藥物可能的主要來源之一。目前仍缺乏一種理想的方法能有效處理醫院廢水裡所含之所有藥物，主因是這些藥物種類太多，其物化及生物性質太複雜，故難以單一種處理機制去除全部藥物。本研究嘗試以電化學混凝浮除法處理含有使用量較多之非類固醇消炎藥─乙醯氨酚 (Acetaminophen)、雙氯芬酸 (Diclofenac)、布洛芬 (Ibuprofen)、酮洛芬 (Ketoprofen)、萘普生 (Naproxen) 之水樣，並就藥物種類特性、溶液的初始酸度、電流負荷量，並額外添加界面活性劑作為捕集劑及起泡劑，以提高藥物吸附量及浮除機制的去除效率等方面進行系統性探討，最後再處理另外嵌入非類固醇消炎藥之實廠廢水，以模擬非類固醇消炎藥在實廠廢水基質下之處理效果。研究結果顯示，在電化學混凝浮除過程中加入陽離子型界面活性劑─溴化十六烷三甲基銨 (Cethyltrimethylam monium bromide, CTAB) 可有效去除疏水性之非類固醇消炎藥 (如雙氯芬酸、布洛芬、酮洛芬、萘普生)，而乙醯氨酚由於其親水性較高而無法被去除。陽離子型界面活性劑 (CTAB) 的理想添加濃度應與藥物初始濃度總和相同才會達到較佳的去除效果，此外，表面張力也會影響藥物的去除效果。未添加陽離子型界面活性劑 (CTAB) 時，在低電流負荷量下，以雙氯芬酸、酮洛芬及萘普生的去除效果較佳，推論此時反應以電混凝沉澱為主要去除機制；反之，在高電流負荷量下，以目標藥物中表面張力最小的布洛芬有較好的去除情形，此一結果指出反應可能以浮除為主要去除機制。當加入陽離子型界面活性劑 (CTAB) 後，電流密度越高，藥物的去除率越好，此時反應以浮除去除為主。而在實廠廢水處理實驗結果顯示，在醫院廢水中的有機雜質可能減少非類固醇消炎藥的去除效果。