專利名稱：：一種處理電泳漆廢水的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及廢水處理領域，尤其是關于處理電泳漆廢水的方法。
背景技術：
：電泳涂裝是金屬表面處理的一個重要
技術領域：
，廣泛應用于汽車車身底層的涂裝處理和各種汽車零部件的涂裝，以及電器零件，玩具和建材材料的涂裝。在電泳涂裝工藝所用的電泳漆為水溶性高分子材料，大多為樹脂類涂料，常用的包括還氧樹脂，丙烯酸樹脂和酚醛樹脂等。這些水溶性涂料在涂裝工藝中往往產生大量的廢水，其COD(化學需氧量)可能高達4,000mg/l以上，其色度可能高達l，OOO倍以上。這些廢水的排^:都受到各國政府的嚴格管制，處理達標后才能排放。然而，對電泳漆廢水的治理長期以來都存在技術難度大和成本過高的問題。目前采用較多的處理方法是化學沉淀法和膜超濾分離法。在采用化學沉淀法的同時往往結合使用其它方法，如生物好氧，物理沉淀，氣浮和過濾等，形成綜合處理方法。這些方法結合使用雖然有效，但耗時長，占地大，工藝繁瑣和費用高。膜超濾分離法是今年來應用的新方法，此法能有效回收電泳漆和凈化廢水，但投資大、費用高，故難于大規(guī)模推廣應用。其它處理方法還有半透膜結合離子交換。這種方法的適應性和可靠性不太理想。生物法用于廢水處理已有許多成功的例子。廢水處理中的生物法一般是通過活體孩i生物或某些植物對有毒物質，重金屬或有機物進行轉化，從而達到凈化廢水的目的。但現(xiàn)有的生物法很少獨立使用，通常是結合其它方法一起使用，生物好氧法在電泳漆廢水處理中的應用就是個例子。生物酶法作為一個獨立處理方法在電泳漆廢水處理領域還未見報道。作為多酚氧化酶系列的重要成員-漆酶已在印染廢水和造紙廢水的處理中被嘗試，并展示其良好的應用前景。
發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種簡單高效，成本低電泳漆廢水的處理方法。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種處理電泳漆廢水的方法，利用漆酶為絮凝劑處理電泳漆廢水。所述的漆酶是一種含銅的對二酚二氧氧化還原酶，分類號為EC1.10.3.2。所述的漆酶是通過生物發(fā)酵工藝制得。所述的漆酶催化廢水中水溶性漆成分迅速聚合而形成沉淀，使廢水澄清，從而脫色和降低廢水的COD含量。所述的漆酶可以是粗酶液，也可以是固化酶。所述的固化酶是通過海藻酸鈉包裹固化而成。粗酶液的用量為0.08%(w/v，即在100毫升廢水中用的粗酶液是0.08克)，處理時間為半小時或以上；固化酶的用量為0.2%(w/v,即在100毫升廢水中用的固化酶是0.2克)，處理時間為l小時或以上。處理時，廢水的pH值為PH>8。在使用漆酶處理廢水的同時添加活性炭，活性炭的用量為0.15%(w/v，即在IOO毫升廢水中用的活性炭是O.15克)；處理時間為粗酶液添加活性炭處理時間為5分鐘；固化酶添加活性炭處理時間為20分鐘。一種處理電泳漆廢水的方法，包括如下步驟a).漆酶的制備；b).要處理廢水PH值調整為堿性；c).利用漆酶和所要處理廢水靜置，并加入活性炭；d).回收漆酶(適用于固化酶)，循環(huán)使用。本發(fā)明的有益效果是，通過漆酶使水溶性的電泳漆迅速絮聚，簡單高效，降低成本，從而有效地處理電泳漆廢水，保護環(huán)境。具體實施例方式本發(fā)明實施方式一種處理電泳漆廢水的方法是利用漆酶使水溶性的電泳漆迅速絮聚，通過簡單的沉淀或過濾很容易將殘留在廢水中的電泳漆除去。大多數(shù)電泳漆為樹脂類涂料，包括還氧樹脂，丙烯酸樹脂和酚醛樹脂等。這些水溶性涂料在工藝使用中產生的廢7JCf艮難處理。稱為漆酶的生物酶能使水溶性的電泳漆迅速絮聚，通過簡單的沉淀或過濾很容易將殘留在廢水中的電泳漆除去。由真菌發(fā)酵出來的漆酶粗酶液(活性>1,200IU/ml)可直接用于電泳漆廢水處理，在pH值〉8的條件下，最低用量為800ppm處理1小時，能降低其色度近98%,降低C0D近50。/。。如果粗酶液用海藻酸鈉包裹制成固化酶(活性>1,500IU/g),在同樣pH值條件下0.2%的用量處理廢水，能降低其COD75。/。以上，降低色度90%以上，并且能在不降低效果的前提下重復使用十次以上。在漆酶處理的同時添加少量的活性碳(0.15%)作為吸附劑能顯著增強處理的效果，使COD去除率達97%以上，色度去除率達99.5%，遠達到國家規(guī)定的排放標準。本發(fā)明具體實施方式一種處理電泳漆廢水的方法，這個方法的特征是以漆酶為絮凝催化劑，在常溫條件和偏堿條件(pH>8以上)下處理廢水0.5—1小時，廢水中的水溶性灰黑色電泳漆成分在漆酶的催化下迅速產生絮聚反應形成絮聚物沉淀，通過澄清或過濾就可將其除去。經漆酶處理并過濾后，廢水的色度降低90%，COD降低75。/。以上。本發(fā)明具體實施方式一種處理電泳漆廢水的方法，其中所用的漆酶為一種多酚氧化還原酶(EC1.10.3.2)，其結構的主要特征是酶蛋白結構中含有四個金屬銅離子，作為催化活性中心的必要成分。漆酶還具有催化高分子聚合反應的功能，因而可用于如樹脂一類高分子化合物的合成。漆酶在常溫條件下能催化水溶性的電泳漆，油漆或油墨中的高分子混合物發(fā)生聚合反應，形成不溶于水的絮聚物，因此可以通過漆酶的作用將廢水中殘留的電泳漆，油漆或油墨除掉，從而降低其COD和色度。本發(fā)明具體實施方式一種處理電泳漆廢水的方法，其中所用的漆酶來源于真菌，屬于木腐菌一類的真菌。這種真菌能產生分泌于細胞外的漆酶，因此可以通過真菌的深層液態(tài)發(fā)酵制得粗酶液產品。此品可直接用于廢水的處理。也可以用海藻酸鈉將其包埋制成固化酶，再用固化酶處理廢水。用粗酶液處理電泳漆類廢水時，漆酶含量為1,200IU/ml(IU為國際酶活單位)的粗酶液最小用量是0.08%(w/v)。使用時先將廢水的pH值調至8以上然后將適用量的酶液與廢水充分混合再靜置1-3小時，水溶性的漆料可完全形成沉淀，灰黑色的廢水即時澄清。在自然沉淀澄清之前也可以通過過濾澄清。如杲采用過濾方法，處理后只需半小時就能過濾澄清。在具體實施例3中，粗酶液的處理能使電泳漆廢水的COD降低近50%,色度降低近98%(見表1)。用固化酶處理含電泳漆廢水時，漆酶含量為1,500IU/g的固化酶最小用量是廢水量的0.2%(w/v)，用法基本與粗酶液相同，但自然沉淀澄清所需時間要長得多，約需4小時以上。如果采用過濾方法，則只需在酶處理后1小時進^f亍過濾就能使廢水澄清。用海藻酸鈉包裹粗酶液制成的固化酶為顆粒狀，千燥狀況下直徑約0.5毫米，吸水后直徑為2-3毫米。因此通過20目篩網可輕易將其從固體廢渣中回收?；厥盏墓袒覆豁毴魏翁幚砭涂稍俅斡糜陔娪酒釓U水的處理，并能重復使用十次以上。用固化酶處理電泳漆廢水能使廢水的COD降低達75%以上，色度降低達90%以上(見表2)。在降低COD指標方面，固化酶明顯優(yōu)于粗酶液，但在脫色方面固化酶卻不如粗酶液。由于固化酶能多次重復使用因而在使用成本上比粗酶液還要經濟。處理電泳漆廢水，用漆酶作為處理劑，無論是粗酶液還是固化酶，雖然能脫色達標，但未能使COD達到國家的排放標準。在用漆酶處理的同時添加少量的活性-碳能顯著增強漆酶的作用效果?；钚蕴际且环N常用的物理吸附劑，廣泛應用于食品，醫(yī)藥和環(huán)保行業(yè)。在處理電泳漆廢水時單純用活性炭基本不起作用，但在漆酶處理的同時添加活性炭，不僅大大縮短處理時間而且能使總的處理效果大大增強。具體的用量和用法是粗酶液0.卩8%+0.15%活性炭，，廢水pH值>8,處理5分鐘，然后過濾澄清；或固化酶0.2%+0.15%,廢水pH值>8,處理20分鐘后用20目篩網過濾回收固化酶，然后再用濾布或濾紙過濾澄清廢水?；厥盏墓袒缚芍貜褪褂枚啻巍＝涍^以上漆酶加活性碳的處理能達到如下效果色度從處理前的370倍降至2倍；COD從處理前的l，600mg/l降至50mg/1以下(見表3)。具體實施例1:粗酶液的制備漆酶粗酶液是通過產漆酶菌林RA20的搖瓶液體發(fā)酵途徑來制備。液體培養(yǎng)基的配方為葡萄糖1%,硫酸銨0.25%，玉米漿1°/，愈創(chuàng)木酚0.04%,磷酸氫二鉀0.5%,硫酸鎂0.02%,硫酸錳0.01%和硫酸銅0.01%。在溫度為28。C和轉速為200轉/分的條件下培養(yǎng)910天。通過過濾獲得的培養(yǎng)液就為所需的粗酶液。漆酶活性通過ABTS法檢測。具體實施例2:海藻酸鈉漆酶固化酶的制備配制1升濃度為1.5%海藻酸鈉溶液并置于80。C水浴鍋中，加入4克戊二醛，攪拌2小時，接著加入25毫升粗酶液并繼續(xù)攪拌2小時。用蠕動泵通過5號針頭將已包裹了漆酶的海藻酸鈉混合液滴入1%氯化鉀溶液中，在其中滴進的混合液迅速固化形成小球，30分鐘后通過過濾分離出小球并將其泡在0.2%戊二醛溶液中2小時，用生理鹽水將小5求沖洗干凈并在30。C條件下干燥備用。具體實施例3:用粗酶液處理電泳漆廢氷在5個2升燒杯中分別加入l升電泳漆廢水，然后分別加入O.8克、1.5克、2.0克、2.5克、3.0克酶活為1,200IU/ml的漆酶粗酶液使其用量達到0.08%、0.15°/、0.2%、0.25%、0.3%(w/v)。攪拌l分鐘后讓其靜置半小時。用抽濾瓶將其過濾，對濾液取樣并分別檢測其COD和色度。結果見表l。具體實施例4:用固化酶處理電泳漆廢水在5個2升燒杯中分別加入1升電泳漆廢水，然后分別加入1克、2克、3克、4克、5克酶活為1，500IU/g的漆酶-海藻酸鈉固化酶，使其用量達到0.1%、0.2/、0.3%、0.4%、0.5%(w/v)。攪拌1分鐘后讓其靜置3小時。用抽濾瓶將其過濾，對濾液取樣并分別檢測其COD和色度。結果見表2。具體實施例5:用漆酶加活性炭處理電泳漆廢水實驗分5個處理組1).0.08%粗酶液+0.15%活性炭;2).0.08%粗酶液+0.3%活性炭;3).0.2%固化酶+0.15%活性炭;4).0.2%固化酶+0.3%活性炭。每組廢水處理量為l升，ph值〉8，處理時間1)、2)組為5分鐘，3)、4)組為20分鐘。用抽濾瓶將其過濾，對濾液取樣并分別檢測其COD和色度。結果見表3。表1粗酶液處理后泳漆廢水COD含量和色度的變化<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表3漆酶加活性炭處理后泳漆廢水COD含量和色度的變化<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。保藏信息漆酶是裂褶菌(Schizophyll咖commune)，菌抹命名為CA20，于2006年08月17日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCC),保藏號為CGMCCNsl781。權利要求1.一種處理電泳漆廢水的方法，其特征在于:利用漆酶為絮凝劑處理電泳漆廢水。2.根據(jù)權利要求1所述一種處理電泳漆廢水的方法，其特征在于:所述的漆酶是一種含銅的對二酚二氧氧化還原酶，分類號為EC1.10.3.2。3.根據(jù)權利要求2所述的一種處理電泳漆廢水的方法，其特征在于所述的漆酶是通過生物發(fā)酵工藝制得。4.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的一種處理電泳漆廢水的方法，其特征在于所述的漆酶催化廢水中水溶性漆成分迅速聚合而形成沉淀，使廢水澄清，從而脫色和降低廢水的化學需氧量含量。5.根據(jù)權利要求4所述的一種處理電泳漆廢水的方法，其特征在于所述的漆酶可以是粗酶液，也可以是固化酶。6.根據(jù)權利要求5所述的一種處理電泳漆廢水的方法，其特征在于所述的固化酶是通過海藻酸鈉包裹固化而成。7.根據(jù)權利要求5所述的一種處理電泳漆廢水的方法，其特征在于粗酶液的用量為0.08%,處理時間為半小時或以上；固化酶的用量為0.2%,處理時間為1小時或以上。8.根據(jù)權利要求1-7中任意一項所述的一種處理電泳漆廢水的方法，其特征在于處理時廢水的pH值為PH〉8。9.才艮據(jù)權利要求1所述的一種處理電泳漆廢水的方法，其特征在于在使用漆酶處理廢水的同時添加活性炭，活性炭的用量為0.15%;處理時間為同時添加粗酶液和活性炭，則處理時間為5分鐘；同時添加固化酶和活性炭，則處理時間為20分鐘。10.—種處理電泳漆廢水的方法，其特征在于包括如下步驟a).:漆酶的制備；b).將處理廢水PH值調整為堿性；c).利用漆酶和所要處理廢水靜置，并加入活性炭；d).回收漆酶，循環(huán)使用。全文摘要本發(fā)明公開了一種處理電泳漆廢水的方法，利用漆酶為絮凝劑處理電泳漆廢水。所述的漆酶是一種含銅的對二酚二氧氧化還原酶，分類號為EC1.10.3.2。所述的漆酶催化廢水中水溶性漆成分迅速聚合而形成沉淀，使廢水澄清，從而脫色和降低廢水的COD含量。通過漆酶使水溶性的電泳漆迅速絮聚，簡單高效，降低成本，從而有效地處理電泳漆廢水，保護環(huán)境。文檔編號C02F1/52GK101381133SQ200710076988公開日2009年3月11日申請日期2007年9月7日優(yōu)先權日2007年9月7日發(fā)明者孔維杰,蔡親蔭申請人:比奧生物科技(深圳)有限公司