專利名稱：涂料廢水的處理方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及涂料廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
過去，從噴漆工廠、涂料制造工廠等排出的涂料廢水，為了迅速且效率好地分離除去其中的涂料，一般是向涂料廢水中添加凝聚劑(flocculant)，首先使涂料凝聚分離而除去，接著將該凝聚分離處理水在需氧(有氧)下進行生物處理?？墒?，在生物處理中，微生物分解的能力有限。因此，為了將廢水中所含的污染物質(zhì)轉(zhuǎn)變成微生物容易分解的物質(zhì)，開發(fā)了臭氧分解法、フエントン(Fenton Method)、UV照射法等各種的方法。例如，日本專利公開第1996-155308號公報公開了在光氧化催化劑的存在下，照射紫外線和/或可見光線，從而氧化分解含有有機物的廢水的處理方法；日本專利公開第2001-259620號公報公開了在光催化劑的存在下，同時照射紫外線和微波，氧化分解水中的有機物的方法。另外，日本專利公開第2000-263056號公報(＝WO 00/56663、EP113865)公開了在外加高電壓的同時，發(fā)送高頻的電磁波以分離除去有機物的方法；日本專利公開第2002-336850號公報公開了在特定的固體催化劑的存在下照射微波，以除去水中的硝酸性氮的方法。
可是，這些方法，充分分解污染物質(zhì)是困難的，在污染物質(zhì)濃度為高濃度，或者處理量增大的情況下，存在紫外線被有機物吸收，不能分解的物質(zhì)殘留在最終處理水中的危險。
本發(fā)明的目的在于，提供將涂料廢水中所含的難分解性物質(zhì)轉(zhuǎn)換成易分解性物質(zhì)的、高效率的處理涂料廢水的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人為解決上述課題而銳意研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過向涂料廢水照射微波，分解該涂料廢水中所含的有機物質(zhì)，能夠?qū)㈦y分解性物質(zhì)轉(zhuǎn)換成易分解性物質(zhì)，進而通過將得到的處理水進行生物處理，能夠容易且可靠地處理涂料廢水，以至于完成本發(fā)明。
即，本發(fā)明涉及以下處理方法涂料廢水的處理方法，其特征是，向涂料廢水照射微波，以分解該廢水中所含的有機物質(zhì)；以及，涂料廢水的處理方法，其中，向涂料廢水照射微波，將廢水中所含的難分解性物質(zhì)分解直到成為易分解性物質(zhì)后，將得到的處理水供給到生物反應槽，在需氧(有氧)或厭氧(無氧)下進行生物處理。
附圖的簡單說明圖1是說明本發(fā)明優(yōu)選實施方案的廢水處理的流程圖。
發(fā)明的實施方案以下更詳細地說明本發(fā)明的廢水處理方法。
所謂本發(fā)明的涂料廢水，例如可列舉出汽車等噴漆線和修理工廠中的噴漆車間水(coating booth water)和從涂料制造工廠等產(chǎn)生的工業(yè)廢水等。
這些廢水中主要含有來自涂料的各種顏料、有機樹脂、交聯(lián)劑、有機溶劑等，但對于其組成和含量，根據(jù)工廠不同、根據(jù)時間不同而變動，不是一定的。例如，舉出汽車的噴漆線的廢水的一例，為沉淀物1-100g/升、CODMn1000-10000mg/升、TOC 1000-15000mg/升、BOD1000-5000mg/升及有機溶劑1-10000mg/升左右。在此，CODMn意味化學氧供給量，TOC意味總有機體碳量，BOD意味生化氧要求量。作為有機溶劑，例如可列舉出水溶性的醚系或醇系的溶劑。
上述涂料廢水，在照射微波的前后工序的某處根據(jù)需要通過添加凝聚劑和電解處理等來凝聚分離處理是所希望的。除了污染物質(zhì)的濃度非常低，或幾乎不含有難分解性的物質(zhì)等這些特別的情況以外，特別是在照射微波之前，首先進行凝聚分離處理，制成從該涂料廢水分離除去浮游或沉淀分離的污泥(sludge)的處理水是所希望的。
作為凝聚劑，例如可列舉出硫酸鋁、聚合氯化鋁(polyaluminumchloride)、氯化亞鐵等所代表的無機系凝聚劑、表面活性劑等低分子凝聚劑、陰離子性、弱陰離子性、非離子性或陽離子性的高分子凝聚劑等。根據(jù)廢水的種類可以單獨使用它們、或者將多種組合來使用。
另外，電解處理是將電極放到廢水中，流過電流，使用通過水的電解而產(chǎn)生的氧和氫的微細的氣泡，吸附廢水中的顏料和樹脂等，由氣泡的浮力將那些物質(zhì)凝聚在廢水表面的方法，與采用凝聚劑進行的處理組合也有效果。電解處理，通常是向所供給的廢水投入·溶解電解質(zhì)，在其水槽內(nèi)將多個電極配置成適當?shù)拈g隔，在電極間通電進行電解的。作為電極使用鋁電極，作為電解質(zhì)使用硝酸鈉、氯化鈉等為好。
在本發(fā)明中，通過按照上面所述將凝聚物沉淀和過濾等從而消除之后，對在該凝聚分離處理中不能消除的、例如親水性的有機溶劑、水溶性的有機樹脂等通過照射微波來分解。作為后面工序，在進行生物處理的場合，是通過微波的照射預備性地將難分解性物質(zhì)分解處理直到成為易分解性物質(zhì)，再進行采用生物處理的分解處理的。
微波是波長約0.1-1000mm的電磁波，包括UHF(分米波＝decimeter wave)、SHF(厘米波＝centimeter wave)、EHF(毫米波＝millimeter wave)、亞毫米波(＝submillimeter wave)。大多使用在國際上分配作為工業(yè)用的2450MHz，但并不限于此。本發(fā)明所用的微波，使用在微波爐等上所用的微波發(fā)生裝置產(chǎn)出，根據(jù)需要對凝聚分離處理過的涂料廢水照射。照射時間可以根據(jù)廢水中的有機物的濃度、照射光的強度等適當選擇，但照射時間通常優(yōu)選1分鐘-60分鐘左右。
通過微波的照射，廢水發(fā)熱，但一般溫度越高，有機物分解的速度也上升，因此，在沒有廢水沸騰和有機溶劑揮散這些作業(yè)上的危險的范圍，不特別需要冷卻。另外，為了提高分解效率，也可以加溫。
只照射微波將有機物質(zhì)分解直到成為無害的物質(zhì)并不能說在經(jīng)濟上是理想的，微波的照射作為有機物分解的輔助手段是有效的。例如，在含氧氣體的供給下，使用特定的固體催化劑，進行濕式氧化處理時，能夠照射微波。
作為固體催化劑，可以無特別限制地使用以往公知的催化劑，例如，可以使用從鈦、硅、鋯、錳、鐵、鈷、鎳、鎢、鈰、銅、銀、金、鉑、鈀、銠、釕、銥及鈣等堿土類金屬等中選擇的金屬元素的不溶性或難溶性的化合物、例如氧化物和氫氧化物、或復氧化物、或擔載這些金屬的無機氧化物、活性炭、沸石等粒狀物等。
在本發(fā)明中，在照射微波的前后工序的某處根據(jù)需要可進行生物處理。特別是通過上述微波的照射，將廢水中的難分解性物質(zhì)的一部分或者全部分解直至成為生物容易收獲的易分解性物質(zhì)后，進行生物處理為佳。由此，與未照射微波的場合比，能夠大幅度地提高生物處理效率。
作為生物處理方法，可以使用歷來公知的方法、例如活性污泥法和載體投入型生物處理法等來進行，特別是使用了微生物固定化載體的后者的生物處理為佳。
上述載體投入型生物處理法，是使用有機或無機的載體的方法，是使該載體擔載微生物，通過該微生物分解廢水中的有機物的方法，因此比活性污泥法效率高。作為載體形狀，可以是板狀體、纖維狀體、圓筒等特殊形狀體、海綿狀體、?！K狀體等任何形狀，但優(yōu)選容易確保流動性和表面積的微小的粒狀體。作為載體的材質(zhì)，例如，可列舉出光固化性樹脂、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯酰胺、聚酯、聚丙烯、瓊脂、藻酸、角叉(菜)膠(carrageenan)、纖維素(cellulose)、匍聚糖、瓊脂糖(agarose)、離子交換樹脂、粒狀活性炭、破碎活性炭、木炭、沸石、云母、砂粒、硅膠等多孔質(zhì)陶瓷、無煙煤(anthracite)、在上述樹脂載體中混入活性炭等所成的物質(zhì)等，它們可以并用。從處理容易度和有效表面積的觀點看，載體的粒徑為0.3-15mm，優(yōu)選0.5-10mm左右。
在需氧下進行上述載體投入型生物處理的情況下，向生物處理槽內(nèi)供給純氧和空氣等含氧氣體，或者設置氧溶解槽，將在其中使氧溶解到接近飽和狀態(tài)的排水供給生物處理槽，等等。
另一方面，在厭氧下的生物處理，使用脫氮菌的脫氮處理是可能的。本發(fā)明的生物處理，也可以并用在需氧下的生物處理和在厭氧下的生物處理，例如，在需氧下的生物處理后，進行在厭氧下的生物處理，或者在厭氧下的生物處理后，進行在需氧下的生物處理，進一步地，可以使這些處理循環(huán)等等。
作為在生物處理中使用的微生物，從以往公知的需氧菌和厭氧菌中適當選擇即可。作為需氧菌，例如可列舉出假單胞菌(Pseudomonas)屬、醋酸桿菌(Acetobacter)屬等。另外，作為厭氧菌，例如可列舉出假單胞菌(Pseudomonas)屬所代表的脫氮菌、甲烷細菌、梭狀芽孢桿菌(Clostridium)屬等。
上述生物處理，例如可以在處理溫度10-40℃、pH6.0-9.0、水理學滯留時間(HRT)24-48小時的條件下進行。
本發(fā)明，還可以根據(jù)需要，適當并用其他的排水處理裝置、例如臭氧分解處理裝置、UV處理裝置、采用活性炭的吸附處理裝置等。
以下使用


本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案。
圖1是表示本發(fā)明方法的一個實施方案的流程圖。根據(jù)需要，將進行了凝聚分離處理的涂料廢水供給具有微波照射裝置4的微波處理槽1，向該廢水照射微波。得到的微波處理廢水被導到有散氣管3的生物分解槽2，在需氧下進行生物處理。處理了的廢水一部分送回到處理槽2，一部分作為處理水取出。通過調(diào)整向處理槽2的送回量，能夠調(diào)整所取出的處理水的CODMn、或TOC的濃度。所取出的廢水通到活性炭處理槽后被排出。
以下舉出實施例和比較例來更具體地說明本發(fā)明。
實施例1將汽車用水性涂料的噴漆廢水作為涂料廢水使用。該涂料廢水(A)的CODMn為8500mg/升，TOC為11000mg/升。向1升該涂料廢水(A)中添加15000mg凝聚劑KURISTUCK B100(栗田工業(yè)公司制)、1500mg KURISTUCK B450(栗田工業(yè)公司制)，攪拌后放置1天，去除凝聚物。該凝聚處理后的處理液(B)的CODMn為5800mg/升，TOC為6800mg/升。向該處理液(B)照射5分鐘微波(頻率2.45GHz、功率500W)。
接著，將得到的微波處理水裝到生物反應槽中，使用有假單胞菌(pseudomonas)屬、醋酸桿菌(acetobacter)屬、紅球菌(Rhodococcus)屬、芽孢桿菌(bacillus)屬、念珠菌(candida)屬及鐮刀菌(fusarium)屬的需氧性菌的活性污泥，在處理溫度20-25℃、pH7-8.5及水理學滯留時間48小時的條件下進行生物處理后，過濾生物處理水。得到的處理水(C)的CODMn為1300mg/升，TOC為1750mg/升。
實施例2代替上述實施例1中的照射頻率2.45GHz及功率500W的微波5分鐘，照射頻率200GHz及功率500W的微波(毫米波)5分鐘，除此以外與實施例1同樣地進行處理。得到的處理水(C)的CODMn為900mg/升，TOC為1200mg/升。
實施例3向?qū)嵤├?中使用的凝聚分離處理液(B)照射5分鐘微波(頻率2.45GHz、功率500W)。
接著，將得到的微波處理水裝到生物反應槽中，使用附著固定假單胞菌(pseudomonas)屬、醋酸桿菌(acetobacter)屬、紅球菌(Rhodococcus)屬、芽孢桿菌(bacillus)屬、念珠菌(candida)屬及鐮刀菌(fusarium)屬的需氧性菌的球形(直徑4mm)的“KPpear”(關西涂料公司制，主成分為聚乙烯醇的載體)，在處理溫度20-25℃、pH7-8.5及水理學滯留時間48小時的條件下進行生物處理后，過濾生物處理水。得到的處理水(C)的CODMn為1300mg/升，TOC為1600mg/升。
實施例4除了不進行實施例1中的凝聚分離處理以外，其他與實施例1同樣地進行處理。得到的處理水(C)的CODMn為4000mg/升，TOC為5000mg/升。
比較例1除了不照射實施例1中的微波以外，其他與實施例1同樣地進行處理。得到的處理水(C)的CODMn為2000mg/升，TOC為2500mg/升。
比較例2代替在實施例1中照射微波，采用500W的氙燈照射5分鐘紫外線，除此以外，與實施例1同樣地進行處理。得到的處理水(C)的CODMn為2000mg/升，TOC為2500mg/升。
比較例3除了不照射實施例4中的微波以外，其他與實施例4同樣地進行處理。得到的處理水(C)的CODMn為4700mg/升，TOC為5800mg/升。
歸納上述實施例和比較例的廢水處理實驗的結(jié)果，如下面表1所示。
表8顯示了BA009對小鼠肺重的影響，表明BA009對腫瘤轉(zhuǎn)移而造成的小鼠肺重增加有顯著抑制作用。
表8 BA009對小鼠肺重的影響

BA009治療對路易斯肺癌自發(fā)轉(zhuǎn)移小鼠體重和包括心，肺，肝，腎在內(nèi)的其他臟器重量沒有顯著影響。
實施例5 卡介菌多糖核酸對腎癌的抑制5.1.動物模型6-8周齡雌性BALB/C小鼠購自HARLAN公司，飼養(yǎng)于百藥藥業(yè)有限公司動物房，清潔級別為實驗室級別，小鼠食物購自HARLANTEKLAD公司，水和食物充分供應，動物房燈光每12小時交替。
Renca小鼠腎癌細胞由美國國立癌癥研究院提供，在添加10％胎牛血清的高葡萄糖DMEM培養(yǎng)基中，置于攝氏37度CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，細胞每2-3天傳代一次，用EDTA-胰酶消化傳代。在注射細胞時，將細胞消化，用磷酸緩沖液生理鹽水(PBS)洗滌，計數(shù)，并將細胞用PBS稀釋到每100微升一百萬細胞。
將小鼠背部毛發(fā)剔除，在背部下方兩邊皮內(nèi)各注射一百萬細胞(100微升)，隨機分組并在耳朵上做記號。
5.2.用藥物及觀察BA009為在本發(fā)明實施例1中制備的卡介菌多糖核酸制劑，干擾素(阿爾法2A)和白介素2產(chǎn)品為沈陽三生藥業(yè)公司出產(chǎn)的商品。
30只小鼠注射腫瘤細胞后，按每組5只小鼠隨機分成六組，如下所述；溶媒肌注100微升含1毫摩爾EDTA/1毫摩爾的磷酸生理鹽水緩沖液；BA009肌注100微升溶媒含100微克/公斤BA009；干擾素皮注100微升溶媒含300,000IU干擾素；干擾素+BA009共用干擾素和BA009；白介素2皮注100微升溶媒含30,000IU白介素2；白介素2+BA009共用白介素2和BA009。
權(quán)利要求
1.一種涂料廢水的處理方法，其特征在于，向涂料廢水照射微波，將廢水中所含的難分解性物質(zhì)分解直到成為易分解性物質(zhì)后，將得到的處理水供給到生物反應槽，在或下進行生物處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料廢水的處理方法，其中照射微波1分鐘-60分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂料廢水的處理方法，其中，生物處理是使用了微生物固定化載體的生物處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任1項所述的涂料廢水的處理方法，其中，在向涂料廢水照射微波之前，進行采用凝聚劑或電解處理的凝聚分離處理。
全文摘要
提供通過將涂料廢水中所含的難分解性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成易分解性物質(zhì)，從而與廢水中的污染物質(zhì)濃度的變動和處理量的變動對應的高效率的涂料廢水的處理方法。向噴漆廢水照射微波，分解該廢水中所含的有機物質(zhì)。進而根據(jù)需要，也可以對微波照射前的涂料廢水進行采用凝聚劑或電解處理的凝聚處理。另外，照射微波將廢水中所含的難分解性物質(zhì)分解直到成為易分解性物質(zhì)后，將得到的處理水供給到生物反應槽，在需氧或厭氧下進行生物處理是所希望的。
文檔編號C02F1/32GK1495131SQ0314876
公開日2004年5月12日 申請日期2003年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月25日
發(fā)明者服部忠正, 瓦家正英, 磯崎理, 宮田直紀, 紀, 英 申請人:關西油漆株式會社