漆酶作用下添加对-羟肉桂酸处理APMP废水的研究

□基金项目：国家自然科学基金项目（20674046）。通讯作者：谢益民，教授，博士生导师；主要从事植物纤维化学方面的研究。E-mail：ppymxie@sdili.edu.cn。漆酶作用下添加对-羟肉桂酸处理APMP废水的研究⊙孙媛芳谢益民高洪贵（山东轻工业学院造纸科学与技术省部共建教育部重点实验室，济南250353）ApreliminaryinvestigationontreatmentofAPMPeffluentbyadditionofP-hydroxycin-namicundertheactionoflaccase⊙SUNYuan-fang,XIEYi-min,GAOHong-gui(KeyLabofPaperScienceandTechnologyofMinistryofEducation,ShandongInstituteofLightIndustry,Jinan250353,China)摘要：在漆酶催化作用下，添加的对-羟基肉桂酸能与化机浆APMP废水中的可溶性木素及其衍生物发生聚合反应，从而生成疏水性的大分子聚合物而沉淀除去。实验表明：在漆酶的作用下添加对-羟基肉桂酸可以有效地除去废水中的可溶性木素及其衍生物，在对-羟基肉桂酸用量为0.066g/L,漆酶用量为14.82IU/L，处理温度为25℃，处理时间为1h的条件下废水的处理效果最好，木素的脱除率可达73.9%，CODCr的去除率可达69.1%，色度脱除率为86.7%。关键词：漆酶；对-羟基肉桂酸；废水；聚合；脱色Abstract:Underthelaccasecatalysis,thewatersolublelignininAPMPeffluentanditsderivativeswerepolymerizedwithp-hy-droxycinnamicacidtoformhighmoleculehydrophobicligninpolymerwhichwillberemovedbysedimentation.Theresultsoftheexperimentindicatethatadditionofp-hydroxycinnamicacidcouldeffectivelyremovesolubleligninanditsderivativesintheef-fluentunderthereactionoflaccase.Theoptionaleffluenttreatmentcondition:p-hydroxycinnamicdosage0.066g/L,laccasedosage14.82IU/L,temperature25℃,reactiontime1h.Theremovalrateofligninreached73.9%,theremovalrateofCODCrwas69.1%andthechromaremovalratewas86.7%respectively.Keywords:laccase;p-hydroxycinnamicacid;effluent;polymeriza-tion;decolourization中图分类号:X793;TS743+.3文献标志码:A文章编号:1007-9211(2009)14-0022-04制浆产生的废水，含有大量的酚型木素及其衍生物，部分带有聚木糖和葡萄糖甘露糖而以LCC的形式存在。这些水溶性、难降解木素及其衍生物，可生化性差，且具有一定毒性，用传统的物化和生化法都很难去除，是制浆造纸废水中色度最大，最难处理的[1，2]。其中含有的大量水可溶性木素及其衍生物可以用酶处理的方法来去除，但单纯的酶处理效率低，酶用量太多，成本太高，并且聚合后的产物分子量不够大，自身很难沉降析出，还需要其他絮凝剂的辅助，所以酶法没能得到推广。由于处理制浆造纸废水的关键是废水中难降解的可溶性木素小分子，所以如果能找到一种能与其共聚的介体，使其聚合成为一种分子量大、疏水性好的高聚物，就能将其从废水中沉淀出来而除去。木素是最复杂的天然高聚物之一，在自然界，木素前驱物在木素过氧化物酶(Lip)和锰过氧化物酶(MnP)以及漆酶(Laccase)的作用下发生脱氢聚合而产生木素高分子，这个反应是一个自由基反应，在木素生成高分子的同时，木素和碳水化合物之间能形成苯甲醚键、糖醛酸苯甲酯键、缩醛键等六种LCC连接键[3，4]。技术进步TECHNOLOGY�2009第30卷第14期2009年7月221.1的试验原料废水取某纸厂二沉池出水，该厂采用APMP法制浆，废水中木素含量为25mg/L，CODCr为210mg/L，色度为150倍；漆酶为诺维信公司赠送，酶活：860IU/ml；对-羟基肉桂酸为本课题组自制。1.2的试验方法1.2.1的对-羟基肉桂酸