谷壳和谷壳炭去除废水中浮油的应用效果

漂浮于水体表面的油,将影响空气与水体界面氧的交换,破坏水体——大气的物质能量交换平衡。浮油如随废水外排后进入农田水系,将给水生动植物造成危害。油气勘探钻井废水,由于各种原因,废水中含油较高。少数井队由于废水油含特高,不仅严重影响着废水的净化效果,同时经化学混凝法处理后,水中仍含一定的油分。对此,我们就地取材,选用价廉易得的谷壳,进行了去除废水中浮油的试验应用探讨,结果表明,谷壳以及由谷壳经一定活化处理而得到的谷壳炭,对浮油都有一定的去除效果,在油炭比3～7.5条件下,谷壳炭吸油率在95％以上。

石灰与谷壳炭配施对酸性红壤肥力特征和花生产量的影响

【目的】探明石灰与谷壳炭配施对红壤酸化特性和花生产量的影响,为实现红壤pH和花生产量同步提升提供理论依据。【方法】通过大田花生试验,以常规化肥处理为对照(CK),再设置4个处理:L1C1(石灰,750 kg hm^(-2);谷壳炭,2250 kg hm^(-2))、L1C2(石灰,750 kg hm^(-2);谷壳炭,4500 kg hm^(-2))、L2C1(石灰,1500 kg hm^(-2);谷壳炭,2250 kg hm^(-2))、L2C2(石灰,1500 kg hm^(-2);谷壳炭,4500 kg hm^(-2))。测定播种后15 d和花生收获后的土壤pH、有机质和速效氮磷钾养分含量,比较分析不同处理的产量特征,并探讨石灰与谷壳炭配施下酸性红壤肥力和花生产量的相关关系。【结果】播种后15 d,与CK相比,L1C1、L1C2、L2C1和L2C2处理土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别提高了0.15~0.32个单位、11.92%~22.95%、42.07%~61.74%、17.05%~43.99%和13.72%~31.68%。花生收获后,L1C1、L1C2、L2C1和L2C2处理的土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量也大体呈现出显著高于CK的趋势。同时,等量谷壳炭条件下,L2C1、L2C2处理较L1C1和L1C2处理显著提高了播种后15 d土壤pH和花生收获后的土壤碱解氮含量。与CK相比,L1C1、L1C2、L2C1和L2C2处理花生产量分别提高了8.30%、9.76%、11.12%和13.31%。播种后15 d和花生收获后土壤pH、碱解氮与花生产量均呈显著正相关关系。线性回归分析结果表明,当播种后15天土壤pH提升0.1个单位,花生产量可增加80.25 kg hm^(-2),明显高于花生收获的增量(64.12 kg hm^(-2))。而当播种后15天和花生收获后的土壤碱解氮提升1.00 mg kg^(-1),花生产量可达到的增量差异较小(分别为11.07和9.72 kg hm^(-2))。【结论】与常规化肥处理相比,常规施用化肥配施石灰、谷壳炭可以显著提升酸化红壤pH,增加土壤有效态氮磷钾养分含量和提升花生产量。为此,建议在红壤旱地上重点调控土壤pH和碱解氮含量,以期实现花生高产。

谷壳生物炭与石灰石组配对土壤中Cd有效性的影响

通过水稻盆栽实验,研究了不同添加量的组配改良剂谷壳生物炭和石灰石(TS)对Cd污染土壤的修复效果及水稻对Cd吸收累积的影响。结果表明:(1)添加TS(2~4 g kg^(-1))能显著提高土壤pH值,与对照相比,Cd含量为0.5 mg kg^(-1)和5.0 mg kg^(-1)土壤pH值分别增加了0.69~1.38和0.70~1.12个单位;(2)TS能显著降低土壤中Cd的生物有效性,在Cd含量为0.5 mg kg^(-1)和5.0 mg kg^(-1)土壤中,添加量为2~4 g kg^(-1)时,能使Cd的Ca Cl2提取态含量分别降低13.3%~86.7%和12.2%~73.6%,使Cd的TCLP提取态含量分别降低52.9%~76.5%和37.1%~76.8%;(3)添加TS(2~4 g kg^(-1))能显著降低水稻根系、秸秆、糙米对Cd的吸收累积,在2种不同Cd含量的土壤中(0.5 mg kg^(-1)和5.0 mg kg^(-1)),使糙米Cd含量分别降低了40.8%~60.0%和49.9%~86.6%,糙米Cd含量低于国家食品卫生标准0.2 mg kg^(-1)的限制。

磁性生物炭对重金属污染废水处理条件优化及机理

将水稻谷壳经改性和负磁后制得磁性谷壳生物炭(BC-Fe),通过正交实验研究了pH、生物炭添加量、吸附时间和转速对磁性谷壳生物炭吸附实际污染废水中Cd^(2+)和Zn^(2+)的影响,提出了磁性谷壳生物炭作为实际污染废水处理材料的最佳操作条件,并应用于多步骤废水处理系统中,同时进行了BC-Fe的再生吸附实验.正交实验结果表明,在pH为6.0、固液比为6.0 g·L^(-1)、吸附时间为1.0 h、转速为160 r·min^(-1)的条件下,磁性谷壳生物炭对Cd^(2+)和Zn^(2+)的去除率最高,分别达到61.1%和60.4%,吸附量分别为8.6 mg·g^(-1)和21.3 mg·g^(-1).在实验所设条件下,Cd^(2+)和Zn^(2+)的综合去除效果随着pH和生物炭添加量的增加而显著升高,吸附时间和转速的影响未达显著水平.在多步骤废水处理系统中,使用CaO和Na_2S作为前处理,利用磁性谷壳生物炭二次处理,可使实际污染废水中Cd^(2+)、Zn^(2+)、Pb^(2+)、Mn^(2+)、Fe^(2+)的去除率分别达到100%、99.8%、99.3%、97.8%、100%,SS降为1.0 mg·L^(-1),此时系统pH为7.5,色度为2倍,出水各项指标均达到硫酸工业污染物排放标准(GB 26132—2010)和污水综合排放标准(GB 8978—1996)的要求.再生实验表明,BC-Fe第3次吸附Cd^(2+)和Zn^(2+)的去除率分别为50.6%和49.1%,吸附材料再生性能良好.