一种联合修复废水和酸性土的方法与流程

文档序号:11069836阅读:521来源:国知局
本发明属于废水和土壤生态修复领域,特别涉及一种联合修复废水和酸性土的方法。
背景技术
:全球近一半的可耕种土地存在酸度限制作物生产力的问题,长久以来矫正土壤酸性的主要方法是施用石灰。但是,施用石灰存在成本较高、见效慢和只对表层土壤有效等问题。目前还没有令人满意的矫正土壤酸性的方法和技术。另一方面,全球范围内因生产和生活产生的大量废水,目前处理废水的方法需要昂贵的设备、物料和能源,并在处理过程中产生大量的有毒沉淀物,造成二次污染,因此废水处理面临技术上的挑战。比如,我国每年有60亿吨的养猪废水未经适当处理而排放。如能对废水和酸性土进行联合修复,可最大限度的减少投入,增加产出,避免产生处理沉淀物,而且可提高修复质量。技术实现要素:本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种联合修复废水和酸性土的方法。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种联合修复废水和酸性土的方法,具体包括如下步骤:(1)藻菌培养:将藻株和复合菌接种在盛有待处理废水的容器待处理的废水中,在太阳光照及温室条件下进行培养,直至容器内水的pH达到10以上;所述藻株的接种量为初始OD680为0.05-0.07;所述复合菌的接种量为10mL复合菌剂/1L废水;(2)灌溉土壤:用藻菌培养处理的水灌溉酸性土壤,使土壤的pH达到6以上。进一步的,所述复合菌剂的制备过程如下:取废水分别加入到VanNiel紫色非硫细菌富集培养基、无机盐培养基、牛肉膏蛋白胨培养基、含有高浓度(>500mg/L)铵态氮的培养基中,废水与培养基的体积比为1:20,将培养皿倒置于(25-35℃)恒温培养24-48h;从上述不同的培养基的平板上分别挑取平板中体积最大的单个菌落中央部分菌体,在营养琼脂平板上划线纯化,直至纯种后,分别以2-6%接种量转接于营养琼脂斜面,置(25-35℃)培养24-48h,然后每菌株以2-6%接种量加入灭菌废水中扩大培养后制备成复合菌剂。进一步的,所述藻株的制备过程如下:将废水逐级稀释,直至获取单一形态藻株,然后在BG11培养基上进行扩大培养,直至获得纯化藻株。进一步的,所述步骤(1)中温室条件为:温度为20.5℃-37℃,相对湿度为36-86.5%。本发明的有益效果如下:本发明首先用产碱藻-菌培养系统对废水进行生态修复,去除可溶性有机碳、氨氮、磷、重金属和病源菌,并使废水pH提高到10以上,然后用处理后的出水灌溉酸性土。由于碱性废水能迅速流入土体,水中OH-能与土中的H+、Al3+和Mn2+反应,因此能迅速提高土壤pH,降低活性铝和锰的含量,并将水中的藻生物质和其他有机质持留在土壤中,提高土壤肥力。由于水土相互作用,水的pH下降,水中藻生物质和可溶性有机碳可被完全去除,显著改善水质。与目前单独修复废水和酸性土的方法相比,本方法具有投入低、产出高、不需要化学品、不产生沉淀物、可持续性强和质量高的优点。具体实施方式下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下,对本发明的方法、步骤或条件所做的修改或替换,均属于本发明范围,若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟悉的常规手段。实施例:本实施例用联合修复方法修复养猪废水(生猪生产过程中产生的废水)和酸性土。(1)复合菌剂的制备:取5mL废水分别加入到100mL的VanNiel紫色非硫细菌富集培养基、无机盐培养基、牛肉膏蛋白胨培养基、含有高浓度(>500mg/L)铵态氮的培养基中,用涂布棒均匀涂布,并将培养皿倒置于25-35℃恒温培养24-48h。从上述不同的培养基的平板上分别挑取平板中体积最大的单个菌落中央部分菌体,在营养琼脂平板上划线纯化,直至纯种后,分别以5%接种量转接于营养琼脂斜面,置25-35℃培养24-48h,然后每菌株以2-6%接种量加入灭菌废水中扩大培养后中制备成复合菌剂。(2)藻株的制备:将废水逐级稀释(从成10-1到10-3),三种不同浓度,取0.5ml镜检,直至获取单一形态藻株,然后在BG11培养基上进行扩大培养,直至获得纯化藻株。(3)藻菌培养:取养猪场处理后的沼液(即待处理废水)在23L透明塑料瓶中,将藻株和复合菌接种在盛有待处理废水的透明塑料瓶中,其中,复合菌的接种量为10mL复合菌复合菌剂/1L废水,藻株的接种量为初始OD680为0.05-0.07。在太阳光照下、温度为20.5℃-37℃、相对湿度为36-86.5%的条件下,培养约33天;通过藻的同化和细菌的生物降解去除污染物,同时通过系统产生的碱挥发氨、沉淀重金属和杀死致病菌,直至水质达到预定标准,水的pH达到10以上,培养前后的水质参数见表1。表1为处理前后的水质参数(数据为3次重复处理的平均值加标准差,O-W为废水原样,23L-A-E位23升藻菌处理后的废水,S-L为土壤处理后的渗滤液。AD为藻密度,DOC为可溶性有机碳)(4)灌溉土壤:用1.5L/kg土壤剂量的藻菌培养液灌溉从杭州一茶园取回的酸性土,灌溉处理后的水质参数见表1,处理前后的土壤性质见表2。表2为用去离子水、石灰、藻菌培养废水处理14天后土壤的性质,数据为3次重复处理的平均值加标准差pH交换性Almg/kg交换性Mnmg/kg去离子水4.92±0.11263.6±11.841.1±2.4石灰5.66±0.2080.9±4.918.0±4.1藻菌培养废水6.16±0.1660.4±1.311.9±1.0表1和表2的结果表明,联合修复方法可同时修复养猪废水和酸性土,修复后的废水水质完全达到环境保护部颁发的畜禽养殖废水排放标准GB18596–2001,修复后的土壤pH达到6以上,交换性铝和锰的含量显著下降,因此修复质量令人满意。当前第1页1 2 3 
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