一種含重金屬絡合物電鍍廢水處理用生物破絡劑的制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種含重金屬絡合物電鍍廢水處理用生物破絡劑的制備工藝，包含以下步驟：1）生物復合酶的制備：對特定生物酶進行培養篩選，以微生物漆酶和脂肪酶為主，并添加其它氧化還原酶組成，在一定條件和比例下制得生物復合酶；2）高效混凝劑的制備：將聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鐵、聚合硅酸鈉和氯化鈣在一定比例和條件下制備而成；3）制備生物破絡劑：將上述制得的生物復合酶與高效混凝劑在一定條件和比例下制備成生物破絡劑。本發明的含重金屬絡合物電鍍廢水處理用生物破絡劑具有催化效率高、適用性廣、長久高效等優點，適于推廣使用。
【專利說明】一種含重金屬絡合物電鍍廢水處理用生物破絡劑的制備工
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【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電鍍廢水處理用生物破絡劑，具體涉及一種電鍍廢水處理用生物破絡劑的制備工藝，屬于環保【技術領域】。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著電鍍工業的不斷發展，尤其是點多面廣的鄉鎮電鍍企業的迅速發展，電鍍行業的污染擴散面積不斷擴大，電鍍廢水成為具有代表性的難處理工業廢水之一。而電鍍廢水最難處理的成份就是重金屬，特別是當中呈絡合態的重金屬離子更是難以降解。目前廢水中重金屬處理技術雖然種類很多，如化學沉淀、化學氧化還原、膜分離、離子交換等，但出于經濟性、操作性、維護性等方面的考慮，當前國內絕大多數的電鍍企業均采用化學沉淀法處理電鍍廢水，其中又以堿性沉淀處理居多。然而，隨著新的電鍍污染物排放標準(GB21900-2008)的正式實施，經傳統化學方法處理的出水重金屬已無法完全達到新標準的排放要求。
[0003]在電鍍過程中，為了提高鍍件的鍍層質量，如提高鍍層的硬度、耐腐程度、光亮度等，往往鍍液中需要加入大量的添加劑。這些添加劑的成份隨著對鍍層質量要求的提高，其種類也越來越多，成份也越來越復雜，如:酒石酸鹽、EDTA、焦磷酸鹽、檸檬酸鹽、乳酸鹽、乙二胺鹽、銨鹽等。添加劑的作用是與金屬形成各種各樣的絡合態，從而提高鍍層的陰極極化作用，使鍍層更加細致、孔隙率更少等。正由于這些添加劑能與重金屬離子形成極為穩定的絡合態化合物，鍍件在清洗時，所帶出的鍍液進入廢水中，使廢水所含重金屬也呈絡合狀態，致使污水難以處理。
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種催化效率高、適用性廣、且具有長久高效性的電鍍廢水處理用生物破絡劑的制備工藝。
[0005]為實現上述目的，本發明的電鍍廢水處理用生物破絡劑的制備工藝包含以下步驟:1)生物復合酶的制備:對特定生物酶進行培養篩選，以微生物漆酶和脂肪酶為主，并添加其它氧化還原酶組成，在一定條件和比例下制得生物復合酶；2)高效混凝劑的制備:將聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鐵、聚合硅酸鈉和氯化鈣在一定比例和條件下制備而成；3)制備生物破絡劑:將上述制得的生物復合酶與高效混凝劑在一定條件和比例下制備成生物破絡劑。
[0006]本發明的原理是:通過人工培養的漆酶和脂肪酶以及鉻酸鹽、硫酸鹽還原酶等功能酶，對電鍍廢水產生靜電吸附作用、酶的催化轉化作用、絡合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和對Ph值的換種作用等，使有機添加劑或有機絡合物發生催化氧化分解，使得這些有機物化學鍵被拉長、扭曲或變形，將有機物迅速降為小分子有機物或分解成二氧化碳、水等簡單無機物。這樣，有機絡合物就無法與廢水中的重金屬離子形成絡合態物質，重金屬離子得到游離，再通過化學沉淀法將重金屬去除。
[0007]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:1、催化效率高:生物酶一般能加速反應速度109~1010倍，而化學催化劑僅能加快反應速度104~105倍。所以相對含量很低的生物酶在短時間內能催化含量很高的底物，可以成千萬倍地加速生物化學反應的速度；且生物酶催化僅能加快化學反應速度，并不會改變化學反應的平衡點，且在反應前后本身不發生變化；2、適用性廣:生物酶種類繁多，幾乎所有的有機物都可能被某一種生物酶降解，在一個反應器里，多種生物酶可在相同的條件下同時凈化處理含有多種污染成份的廢水；3、長久高效性:酶作為催化劑不會成為它所催化的生化反應的終產物的一部分，某一生化反應完成后產生離開酶，酶就可以對另一分子進行相同的作用了，只要有合適的條件，酶可就以一直工作下去，從而保證長久高效；4、環保性:生物酶是環境友好型的制劑，可以被完全生物降解，避免大量使用化學制劑從而對環境造成二次污染，生物酶對環境沒有危害，因此生物酶可以更經濟地完成同樣的工作，且對環境無害。
【具體實施方式】
[0008]實施例一:電鍍廢水處理用生物破絡劑的制備
1、制備生物復合酶:對特定生物酶進行培養篩選，以微生物漆酶和脂肪酶為主及其他氧化還原酶組成，在一定條件和比例下制得生物復合酶，該復合酶通過酶催化等作用，將電鍍廢水中的有機物破壞掉，將重金屬游離出來，各主要組分特性如下:I)漆酶主要是攻擊木質素的苯酚結構單元，是單電子氧化還原酶，除了能氧化木質素以外，還被證明能催化多種底物。其主要是以羧酸及其衍生物、苯酚、多氨基及其衍生物、金屬有機化合物及生物色素等為底物，對催化此類底物表現出高效的專一性；2)微生物脂肪酶具有較廣的pH適用范圍，能夠較好的催化、氧化各類脂肪酸及含有羧基類有機物。
[0009]而電鍍廢水中含有的絡合劑、緩沖劑及穩定劑等各類添加劑的有機組分與漆酶、脂肪酶催化底物具有相同或類似的結構，這一點證明微生物漆酶和脂肪酶等構成的復合酶能夠催化氧化電鍍廢水中難降解絡合物中的有機組團。
[0010]在處理電鍍廢水中，研制的生物復合酶能夠催化氧化破壞絡合物的有機活性機團，使絡合物中的重金屬得到解離，形成游離的重金屬離子，從而易于后續的化學混凝沉淀去除。
[0011]2、制備生物破絡劑中的高效混凝劑:本發明的高效混凝劑由聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鐵、聚合硅酸鈉和氯化鈣，在一定比例和條件下制備而成，高效混凝劑加大分子量，增加了產品的聚合度，增強了混凝作用的能力，可將上述游離出的重金屬進行沉淀處理，混凝作用機理為:1)提供反離子而達到壓縮雙電層厚度并降低電位的作用；2)溶解產生的各種離子與微粒表面發生專屬化學作用而達到電荷中和作用；3)由水解金屬鹽類生成的沉淀物發揮卷掃網撲作用使微粒轉入沉淀。
[0012]3、制備生物破絡劑:將上述制得的生物復合酶與高效混凝劑在一定條件和比例下，制得用于電鍍廢水中難降解重金屬處理的生物破絡劑。
[0013]實施例二:生物破絡劑應用于難降解電鍍廢水的試驗
化學鍍鎳鍍液配方由主鹽、還原劑、絡合劑、緩沖劑、穩定劑、加速劑及其它添加劑組成，這些成份中絡合劑一般含有羥基、羧基及氨基活性因子；緩沖劑一般含有一些檸檬酸、醋酸等各類脂肪酸；穩定劑主要包括碘代乙酸、乙酰苯胺及其衍生物；常用的加速劑也是一些羧基有機物；其它添加劑為常用的表面活性劑等。處理流程如下:1、取化學鍍鎳廢水1000ml于燒杯中，加硫酸溶液調PH值至2.0 (酸化)，攪拌30min ;2、再向廢水中加入FeS04溶液，攪拌30min ;3、攪拌反應后，向廢水中加入NaOH溶液，調PH值至7.0。然后向廢水中投入2ml化學鍍鎳專用生物破絡劑，攪拌30min ;4、再向廢水中投入石灰溶液，調節PH值至12.0。此時廢水生成大量細小污泥顆粒，再加入聚丙烯酰胺溶液，細小污泥顆粒迅速絮凝成大污泥顆粒；5、靜置，大污泥顆粒自然沉降，上層清液取出，加入硫酸溶液中和至PH值為6~9，即可達到排放水平。
[0014]按以上步驟同樣進行實驗，但省去步驟3中加入化學鍍鎳專用生物破絡劑，以此進行對比實驗，結果如下:
【權利要求】
1.一種含重金屬絡合物電鍍廢水處理用生物破絡劑的制備工藝，其特征在于，包含以下步驟: 1)生物復合酶的制備:對特定生物酶進行培養篩選，以微生物漆酶和脂肪酶為主，并添加其它氧化還原酶組成，在一定條件和比例下制得生物復合酶； 2)高效混凝劑的制備:將聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鐵、聚合硅酸鈉和氯化鈣在一定比例和條件下制備而成； 3)制備生物破絡劑:將上述制得的生物復合酶與高效混凝劑在一定條件和比例下制備成生物破絡劑。
【文檔編號】C02F101/20GK103910429SQ201410139992
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月9日 優先權日:2014年4月9日
【發明者】黃輝樟 申請人:廈門科霖達環保科技有限公司