本發(fā)明屬于肥料制備領(lǐng)域,具體涉及一種利用污水制備生態(tài)鉬肥的方法。
背景技術(shù):
水污染成為一個嚴(yán)重危害人類健康的環(huán)境問題,近年來,含污染物的工業(yè)廢水和城市生活污水日益增多,選擇合理凈化廢水的方法是極為重要的。
離子交換樹脂法是一種處理含金屬元素廢水的重要方法,樹脂中含有的氨基、輕基等活性基團(tuán),可以與金屬離子進(jìn)行鰲合、交換反應(yīng),從而去除廢水中金屬離子,同時(shí)還可以用于濃縮和回收溶液中痕量的金屬,常見的離子交換樹脂有陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、鰲合樹脂和腐殖酸樹脂等。離子交換樹脂法設(shè)備簡單,操作易于控制,工藝條件成熟、流程短,而且樹脂可以再生,目前在廢水處理方面得到了大量應(yīng)用。
但是很多經(jīng)處理回收的金屬元素并沒有得到再次利用,這一定程度上造成了金屬資源的浪費(fèi)。
鉬是作物生長過程中需要量較少的一種微量元素。它在植物體內(nèi)與氮的代謝有著非常密切的關(guān)系。表現(xiàn)為鉬不僅在生物固氮中起著重要作用,而且還參與硝酸的還原過程,因?yàn)殂f是組成硝酸還原酶的成分。當(dāng)作物缺鉬時(shí),若以硝態(tài)氮為氮源,則會在作物體內(nèi)積累硝酸根離子,從而減少蛋白質(zhì)的合成。另外,水解各種磷酸脂的磷酸酶活性也要受到鉬的影響,缺鉬時(shí)作物體內(nèi)維生素c的含量也會減少。作物缺鉬時(shí)的主要表現(xiàn)是:生長發(fā)育不良,植株矮小,葉片失綠、枯萎以致壞死。
綜上所述,開發(fā)一種將污水中鉬元素回收利用制作成生態(tài)鉬肥,同時(shí)解決水污染問題和補(bǔ)充農(nóng)作物微量元素難題,具有良好的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處,提供利用污水制備生態(tài)鉬肥的方法,本發(fā)明將含有鉬離子的污水過濾得到濾液,然后將濾液通過離子交換樹脂,洗脫離子交換樹脂得到鉬離子濃縮液,將鉬離子濃縮液與工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物混合,經(jīng)微生物發(fā)酵、干燥和粉碎得到生態(tài)鉬肥。
本發(fā)明是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的:
一種利用污水制備生態(tài)鉬肥的方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)將含有鉬離子的污水過濾,調(diào)節(jié)ph=2-5,得鉬離子濾液;
(2)將鉬離子濾液通過離子交換樹脂,鉬離子濃縮液上樣量與離子交換樹脂重量比為15-20:1,上樣流速為0.1-0.5bv/h;
(3)上樣完成后用洗脫液對離子交換樹脂進(jìn)行梯度洗脫,得到鉬離子濃縮液,洗脫液與離子交換樹脂重量比2-10:1,洗脫流速為0.1-0.3bv/h;
(4)將鉬離子濃縮液、工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物和微生物菌劑按重量比10-50:200-800:1混合均勻,在室溫下發(fā)酵14-21天,每天翻堆一次;
(5)發(fā)酵結(jié)束后將發(fā)酵產(chǎn)物干燥;
(6)將干燥后的發(fā)酵產(chǎn)物粉碎,得到生態(tài)鉬肥。
優(yōu)選的,所述鉬離子濾液的鉬離子含量為0.005-0.015mol/l。
優(yōu)選的,所述離子交換樹脂為d751螯合離子交換樹脂、d401螯合離子交換樹脂、irc-718螯合離子交換樹脂中的任一種。
優(yōu)選的,所述洗脫液為nacl溶液。
優(yōu)選的,所述梯度洗脫為質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2%、5%、8%和15%的nacl溶液依次等體積洗脫。
優(yōu)選的,所述工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物包括酒糟、秸稈粉、植物糞便、植物尿液、貝殼粉、餐廚垃圾、鍋爐灰中的兩種以上。
優(yōu)選的,所述微生物菌劑為酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌復(fù)合菌劑。
優(yōu)選的,所述酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌的重量比為3-8:1-2:5-10:1。
優(yōu)選的,所述干燥后的發(fā)酵產(chǎn)物其含水量為3-5%。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
1、本發(fā)明同時(shí)解決水污染問題和補(bǔ)充植物體微量元素難題,具有良好的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
2、本發(fā)明將污水中的金屬元素回收利用,節(jié)約了資源,避免了資源浪費(fèi)。
3、本發(fā)明的生態(tài)鉬肥可以顯著提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。
4、本發(fā)明原料來源廣泛、成本低廉、操作簡便、能耗低,適合大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明,以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征更易于被理解,但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1
一種利用污水制備生態(tài)鉬肥的方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)將含有鉬離子的污水過濾,調(diào)節(jié)ph=2,得鉬離子濾液,其中鉬離子含量為0.012mol/l;
(2)將鉬離子濾液通過irc-718螯合離子交換樹脂,鉬離子濃縮液上樣量與離子交換樹脂重量比為18:1,上樣流速為0.3bv/h;
(3)上樣完成后用nacl溶液對離子交換樹脂進(jìn)行梯度洗脫,梯度洗脫為質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2%、5%、8%和15%的nacl溶液依次等體積洗脫,得到鉬離子濃縮液,洗脫液與離子交換樹脂重量比6:1,洗脫流速為0.2bv/h;
(4)將鉬離子濃縮液、酒糟、秸稈粉、植物糞便、植物尿液、貝殼粉、餐廚垃圾、鍋爐灰和微生物菌劑按重量比35:700:1混合均勻,微生物菌劑為重量比為4:1:6:1的酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌在室溫下發(fā)酵21天,每天翻堆一次;
(5)發(fā)酵結(jié)束后將發(fā)酵產(chǎn)物干燥至含水量為5%;
(6)將干燥后的發(fā)酵產(chǎn)物粉碎,得到生態(tài)鉬肥。
實(shí)施例2
(1)將含有鉬離子的污水過濾,調(diào)節(jié)ph=3,得鉬離子濾液,其中鉬離子含量為0.015mol/l;
(2)將鉬離子濾液通過d751螯合離子交換樹脂,鉬離子濃縮液上樣量與離子交換樹脂重量比為15:1,上樣流速為0.5bv/h;
(3)上樣完成后用nacl溶液對離子交換樹脂進(jìn)行梯度洗脫,梯度洗脫為質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2%、5%、8%和15%的nacl溶液依次等體積洗脫,得到鉬離子濃縮液,洗脫液與離子交換樹脂重量比2:1,洗脫流速為0.3bv/h;
(4)將鉬離子濃縮液、秸稈粉、植物糞便、植物尿液、貝殼粉、餐廚垃圾、鍋爐灰和微生物菌劑按重量比10:800:1混合均勻,微生物菌劑為重量比為3:2:5:1的酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌在室溫下發(fā)酵141天,每天翻堆一次;
(5)發(fā)酵結(jié)束后將發(fā)酵產(chǎn)物干燥至含水量為3%;
(6)將干燥后的發(fā)酵產(chǎn)物粉碎,得到生態(tài)鉬肥。
實(shí)施例3
(1)將含有鉬離子的污水過濾,調(diào)節(jié)ph=5,得鉬離子濾液,其中鉬離子含量為0.005mol/l;
(2)將鉬離子濾液通過d401螯合離子交換樹脂,鉬離子濃縮液上樣量與離子交換樹脂重量比為20:1,上樣流速為0.1bv/h;
(3)上樣完成后用nacl溶液對離子交換樹脂進(jìn)行梯度洗脫,梯度洗脫為質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2%、5%、8%和15%的nacl溶液依次等體積洗脫,得到鉬離子濃縮液,洗脫液與離子交換樹脂重量比10:1,洗脫流速為0.1bv/h;
(4)將鉬離子濃縮液、酒糟、秸稈粉、植物糞便、植物尿液、餐廚垃圾、鍋爐灰和微生物菌劑按重量比50:200:1混合均勻,微生物菌劑為重量比為8:1:10:1的酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌在室溫下發(fā)酵18天,每天翻堆一次;
(5)發(fā)酵結(jié)束后將發(fā)酵產(chǎn)物干燥至含水量為4%;
(6)將干燥后的發(fā)酵產(chǎn)物粉碎,得到生態(tài)鉬肥。
實(shí)施例4
(1)將含有鉬離子的污水過濾,調(diào)節(jié)ph=4,得鉬離子濾液,其中鉬離子含量為0.010mol/l;
(2)將鉬離子濾液通過d751螯合離子交換樹脂,鉬離子濃縮液上樣量與離子交換樹脂重量比為16:1,上樣流速為0.2bv/h;
(3)上樣完成后用nacl溶液對離子交換樹脂進(jìn)行梯度洗脫,梯度洗脫為質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2%、5%、8%和15%的nacl溶液依次等體積洗脫,得到鉬離子濃縮液,洗脫液與離子交換樹脂重量比8:1,洗脫流速為0.1bv/h;
(4)將鉬離子濃縮液、酒糟、秸稈粉、植物糞便、植物尿液、貝殼粉、餐廚垃圾、鍋爐灰和微生物菌劑按重量比25:600:1混合均勻,微生物菌劑為重量比為6:2:6:1的酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌在室溫下發(fā)酵151天,每天翻堆一次;
(5)發(fā)酵結(jié)束后將發(fā)酵產(chǎn)物干燥至含水量為5%;
(6)將干燥后的發(fā)酵產(chǎn)物粉碎,得到生態(tài)鉬肥。