2005年第12卷第5期
mm、
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化工生产与技术ChemicaIProductionandTechnoIogy・43・
环保与安全
mmmmmmmm、
电凝聚方法处理聚氯乙烯工业废水试验
刘旭东1
杨
维1
代秀兰2
（1.沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168；
辽宁沈阳110026）2.辽宁省环境科学研究院，
摘要
对电凝聚方法处理聚氯乙烯工业废水的效果及影响因素进行了分析研究。现场运
行结果表明，该方法试验装置对聚氯乙烯废水的处理效果较好，出水水质达到综合排放标准，对COD，对废水流量负荷的变化BOD和TSS的去除率分别达到95%，91%和90%；具有较好的适应性，保证出水水质稳定；装置的运行成本经济实用。关键词
聚氯乙烯；废水；电凝聚；污染物去除率；经济分析
在聚氯乙烯生产过程中，产生大量的工业废水，不仅含量高，而且难生物降解，对环境造成严重污染。目前国内外处理该废水的方法有生物处理方法、混凝处理方法等。由于废水中的有机物可生化性较差，且其中的有毒物质会抑制微生物的新陈代谢作用，所以生物处理效果不理想。混凝处理法则消耗大量的化学原料并产生新的污泥，增加处理成本。电凝聚技术在处理废水过程中，具有凝聚、吸附、氧化、还原及气浮等作用，可以有效地同时处理悬浮物、有机物、无机物等。该技术处理出水水质好，容易实现设备一体化，无需复杂的加药设施方式，且设备紧凑、占地面积小，运行自动化水平高。通过试验，应用电凝聚技术处理聚氯乙烯工业废水，使出水达到污水综合排放标准。
改善原水的电化学特性，有助于提高后续的电化学反应效率。主反应器由阴阳电极构成，阴极由圆盘状的不锈钢材料制成，直径约200mm，阳极由管状的铝材料制成。在2个电极之间保持非常微小的间隙，为0.7mm。经过电极的废水从间隙流出，进入体积为500L的玻璃钢一体反应罐中。在此经过凝聚、吸附、氧化、还原及气浮等作用完成废水的污染物去除。电控柜提供的工作电压(DC)为5~40V。
进水
排放或回用
磁激发器
图!
微间隙电极一体反应罐
废水处理工艺示意图
!试验装置及方法
试验装置的污水处理能力为1m3/h，试验过程
中的生产废水水质见表1。
表!
进水水质最大值最小值平均值
试验过程中聚氯乙烯生产废水水质pH6.96.46.7
质量浓度/(mg・L-1)
悬浮物
BOD5
COD
磷
氨氮
COD采用重铬酸钾滴定法测定；BOD测定采用
其他物质均按HATCH分析仪；SS采用重量法测定；
《水与废水分析监测方法》第三版的标准执行。
#
#$!
824
结果与讨论
处理效果分析
524229360
388198288
980306580
0.50.20.3
#$!$!总固体悬浮物TSS的去除
装置调试稳定运行后，进水和出水中总固体悬浮物TSS的质量浓度变化见图2。总固体悬浮物的平均去除率接近90%，进水平均质量浓度为360mg/L，出水平均质量浓度为37mg/L，最小出水为28mg/L。总固体悬浮物的去除效率与一体反应罐
废水处理的工艺示意图见图1。原水经过磁力激发器后，通过微间隙电极，流入一体反应罐中，经处理的出水由出水口排放或回用。磁力激发器可以
收稿日期：2005-05-26
・44・
刘旭东等电凝聚方法处理聚氯乙烯工业废水试验环保与安全
中的设计及絮凝体的沉淀及上浮效果有关。
在180min的连续运行过程中，改变进水的流图2TSS变化
3.1.2有机物COD的去除
进入主反应器中COD的进水平均值为580mg/L，出水平均值为29mg/L，平均去除率为95%。COD在运行过程中的变化见图3。结果表明，
聚氯乙烯废水的COD有很好的去除率，
同时试验装置对有机负荷的变化有很好的耐冲击特性。运行过程的进水COD波动较大，最大进水质量浓度为910mg/L，最小时仅为306mg/L，但其出水的COD则
维持在30mg/L以下，
出水的COD没有显著变化。图3运行过程中COD变化
3.1.3
BOD的去除
BOD的变化见图4。
在连续运行的过程中，废水的BOD平均去除率超过91%，出水的BOD平均值小于30mg/L。原水经过磁力激发器后，其可生化有
机物的去除得到提高，通过凝聚、吸附、氧化、还原及气浮等综合作用，有机物BOD的去除效果较好。
图4
BOD的变化
3.2废水流量负荷变化对出水水质的影响
量，观察其出水水质随进水流量负荷变化的影响，结果见图2。在开始的60min内，进水的流量维持在16L/min，
然后将流量负荷提高到20L/min，继续运行60min后，将负荷恢复到原来水平。结果显示，TSS的去除率几乎没有受到影响，COD的出水水质亦无
明显变化，BOD的变化趋势与COD基本一致。说明试验装置具有较好的耐流量负荷冲击的特性。
图5
流量负荷变化与去除率关系
3.3经济分析
计算单位体积污水处理所消耗的电能P
(kw・h/m3)和单位体积处理成本C(元/m3)，后者包括电耗费用E和金属原材料消耗费用M。
P=UXI/0；C=E+M=!P+
当废水pH=6.5，电流密度i=10A/dm2时，电耗和运行费用分别为0.7kwh/m3和0.38元/m3。
4结论
该电凝聚法装置处理聚氯乙烯废水技术可行、
污染物去除率高，对COD，BOD和TSS的去除率分别达到95%，91%和90%；试验装置对废水流量负荷具有很好的耐冲击性能，保证出水水质具有一定的稳定性，适合水质波动较大的聚氯乙烯废水处理，出水水质达到国家排放二级标准，且经济可行。
参考文献
[1]VenbakmC.appIicationofchemicaImethodinheavymetaI
wastewatertreatment[J].EnvironEng，1992，118(6):923-948.[2]周长波，杨华伟，张振家.厌氧-好氧处理聚氯乙烯离心
母液废水[J].化工环保，2005，25（1）：40-43.[3]毕东苏.混凝气浮过滤处理机械加工废水的试验研究
[J].工业水处理，2004，24(2):33-35.
[4]国家环保局.水与废水监测分析技术[M].3版.北京：
中国环境科学出版社，1989.
2005年第12卷第5期
mm、
mmmmmmmm、
mm、
化工生产与技术ChemicaIProductionandTechnoIogy・43・
环保与安全
mmmmmmmm、
电凝聚方法处理聚氯乙烯工业废水试验
刘旭东1
杨
维1
代秀兰2
（1.沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168；
辽宁沈阳110026）2.辽宁省环境科学研究院，
摘要
对电凝聚方法处理聚氯乙烯工业废水的效果及影响因素进行了分析研究。现场运
行结果表明，该方法试验装置对聚氯乙烯废水的处理效果较好，出水水质达到综合排放标准，对COD，对废水流量负荷的变化BOD和TSS的去除率分别达到95%，91%和90%；具有较好的适应性，保证出水水质稳定；装置的运行成本经济实用。关键词
聚氯乙烯；废水；电凝聚；污染物去除率；经济分析
在聚氯乙烯生产过程中，产生大量的工业废水，不仅含量高，而且难生物降解，对环境造成严重污染。目前国内外处理该废水的方法有生物处理方法、混凝处理方法等。由于废水中的有机物可生化性较差，且其中的有毒物质会抑制微生物的新陈代谢作用，所以生物处理效果不理想。混凝处理法则消耗大量的化学原料并产生新的污泥，增加处理成本。电凝聚技术在处理废水过程中，具有凝聚、吸附、氧化、还原及气浮等作用，可以有效地同时处理悬浮物、有机物、无机物等。该技术处理出水水质好，容易实现设备一体化，无需复杂的加药设施方式，且设备紧凑、占地面积小，运行自动化水平高。通过试验，应用电凝聚技术处理聚氯乙烯工业废水，使出水达到污水综合排放标准。
改善原水的电化学特性，有助于提高后续的电化学反应效率。主反应器由阴阳电极构成，阴极由圆盘状的不锈钢材料制成，直径约200mm，阳极由管状的铝材料制成。在2个电极之间保持非常微小的间隙，为0.7mm。经过电极的废水从间隙流出，进入体积为500L的玻璃钢一体反应罐中。在此经过凝聚、吸附、氧化、还原及气浮等作用完成废水的污染物去除。电控柜提供的工作电压(DC)为5~40V。
进水
排放或回用
磁激发器
图!
微间隙电极一体反应罐
废水处理工艺示意图
!试验装置及方法
试验装置的污水处理能力为1m3/h，试验过程
中的生产废水水质见表1。
表!
进水水质最大值最小值平均值
试验过程中聚氯乙烯生产废水水质pH6.96.46.7
质量浓度/(mg・L-1)
悬浮物
BOD5
COD
磷
氨氮
COD采用重铬酸钾滴定法测定；BOD测定采用
其他物质均按HATCH分析仪；SS采用重量法测定；
《水与废水分析监测方法》第三版的标准执行。
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824
结果与讨论
处理效果分析
524229360
388198288
980306580
0.50.20.3
#$!$!总固体悬浮物TSS的去除
装置调试稳定运行后，进水和出水中总固体悬浮物TSS的质量浓度变化见图2。总固体悬浮物的平均去除率接近90%，进水平均质量浓度为360mg/L，出水平均质量浓度为37mg/L，最小出水为28mg/L。总固体悬浮物的去除效率与一体反应罐
废水处理的工艺示意图见图1。原水经过磁力激发器后，通过微间隙电极，流入一体反应罐中，经处理的出水由出水口排放或回用。磁力激发器可以
收稿日期：2005-05-26
・44・
刘旭东等电凝聚方法处理聚氯乙烯工业废水试验环保与安全
中的设计及絮凝体的沉淀及上浮效果有关。
在180min的连续运行过程中，改变进水的流图2TSS变化
3.1.2有机物COD的去除
进入主反应器中COD的进水平均值为580mg/L，出水平均值为29mg/L，平均去除率为95%。COD在运行过程中的变化见图3。结果表明，
聚氯乙烯废水的COD有很好的去除率，
同时试验装置对有机负荷的变化有很好的耐冲击特性。运行过程的进水COD波动较大，最大进水质量浓度为910mg/L，最小时仅为306mg/L，但其出水的COD则
维持在30mg/L以下，
出水的COD没有显著变化。图3运行过程中COD变化
3.1.3
BOD的去除
BOD的变化见图4。
在连续运行的过程中，废水的BOD平均去除率超过91%，出水的BOD平均值小于30mg/L。原水经过磁力激发器后，其可生化有
机物的去除得到提高，通过凝聚、吸附、氧化、还原及气浮等综合作用，有机物BOD的去除效果较好。
图4
BOD的变化
3.2废水流量负荷变化对出水水质的影响
量，观察其出水水质随进水流量负荷变化的影响，结果见图2。在开始的60min内，进水的流量维持在16L/min，
然后将流量负荷提高到20L/min，继续运行60min后，将负荷恢复到原来水平。结果显示，TSS的去除率几乎没有受到影响，COD的出水水质亦无
明显变化，BOD的变化趋势与COD基本一致。说明试验装置具有较好的耐流量负荷冲击的特性。
图5
流量负荷变化与去除率关系
3.3经济分析
计算单位体积污水处理所消耗的电能P
(kw・h/m3)和单位体积处理成本C(元/m3)，后者包括电耗费用E和金属原材料消耗费用M。
P=UXI/0；C=E+M=!P+
当废水pH=6.5，电流密度i=10A/dm2时，电耗和运行费用分别为0.7kwh/m3和0.38元/m3。
4结论
该电凝聚法装置处理聚氯乙烯废水技术可行、
污染物去除率高，对COD，BOD和TSS的去除率分别达到95%，91%和90%；试验装置对废水流量负荷具有很好的耐冲击性能，保证出水水质具有一定的稳定性，适合水质波动较大的聚氯乙烯废水处理，出水水质达到国家排放二级标准，且经济可行。
参考文献
[1]VenbakmC.appIicationofchemicaImethodinheavymetaI
wastewatertreatment[J].EnvironEng，1992，118(6):923-948.[2]周长波，杨华伟，张振家.厌氧-好氧处理聚氯乙烯离心
母液废水[J].化工环保，2005，25（1）：40-43.[3]毕东苏.混凝气浮过滤处理机械加工废水的试验研究
[J].工业水处理，2004，24(2):33-35.
[4]国家环保局.水与废水监测分析技术[M].3版.北京：
中国环境科学出版社，1989.