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通過物理和化學的綜合作用使廢水得到凈化，主要有混凝法、吸附法、氣浮法、電解法和膜分離法等。混凝法通過投加化學藥劑，使其產生吸附、中和微粒間電荷、壓縮擴散雙電層而產生的凝聚作用。破壞了廢水中膠體的穩定性，使膠體微粒相互聚合、集結，在重力作用下沉淀.并予以分離除去。制藥廢水處理中常用的混凝劑有聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺等，該法會產生大量的化學污泥，造成二次污染，出水的pH較低，含鹽量高，且氨氮的去除率較低，因此常作為制藥廢水的預處理。
氣浮法利用高度分散的微小氣泡作為載體，黏附廢水中的污染物，由于黏附有污染物的微小氣泡密度小于水而上浮到水面，從而實現處理廢水的目的。該法具有少、能耗低、工藝簡單、維修方便等優點，但不能有效地去除可溶性有機物。常用來處理、、等懸浮物含量較高的制藥廢水。
電解法借助外加電流的作用，產生一系列化學反應，使廢水中的有害雜質以轉化的形式而被去除。它是通過兩極產生的新生態的氧和新生態的氫使廢水中污染物得到凈化。新生態的氧對水中有枷化合物和無機化合物進行氧化，新生態的氫將處=互化態的某些色素還原成無色物質.達到較高的月生效果。
廢水電解處理包括電極表面電化學作角、間接氧化、間接還原、電浮選和電絮凝等過程。它們分別以不同的作用去除廢水中的污染物。膜分離法是個物理過程，有過濾和濃縮的作用，能處理高濃度、生化性差或傳統方法難以處理的制藥廢水，且COD的高低對處理效果影響不大。膜分離法具有設備簡單、操作方便、無相變及化學變化、處理效率高和節約能源等優點，但還存在膜組件價格高與膜污染等問題。
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