动电技术对污泥中主要重金属的去除效果研究

选择较理想的电压降,在不同络合剂条件下对污泥中主要重金属的动电去除效果进行研究。结果表明在1.0 V.cm-1电压降条件下,污泥中铬的去除效果以柠檬酸处理最好,其去除率高达67.52%,分别比ED-TA、乳酸处理的高6.31%和6.79%,而这3种络合剂对污泥中铅和镉的去除效果差异不大,去除率分别在60%和80%左右。在1.0 V.cm-1电压降、柠檬酸条件下,污泥中铬、铅和镉的去除率均随时间延长而逐渐增加,处理时间144 h,污泥中铬、铅和镉的去除率均达总去除率的98%以上。经动电技术处理后污泥中铬、铅和镉总量分别为599.84 mg.kg-1、128.88 mg.kg-1和3.38 mg.kg-1,均低于国家污泥农用的重金属控制标准。     

动电吸附法对城市污泥中铅去除率的工艺优化与效果

为城市大规模污泥处理提供技术依据,达到城市污泥资源化利用的目的,采用动电技术与吸附法联合处理,考察电压梯度、阴极区pH和去除时间等因素对城市污泥中重金属铅去除效果的影响,并应用原子吸收分光光度法对污泥中去除前后的铅含量进行测定。结果表明:对城市污泥中重金属铅去除的最佳工艺条件为阴极区pH 10、电压梯度2.0V/cm和去除时间为10d;经测试,污泥中重金属铅的含量由579.1mg/kg降至232.8mg/kg。城市污泥经该工艺处理后可达国家酸性土壤标准。     

不同电压对重金属污染河涌底泥电动修复效果的影响

选用重金属污染严重的河涌底泥作为试验材料,设计了电压分别为20、25和30 V的3组试验,运行5 d,研究了电动修复过程中电压对修复效果的影响.结果表明:增加电压对电动过程中电渗流的影响不大,但提高了处理电流,所有电动修复后底泥的pH低于处理前.在不同电压处理下,阳极附近底泥中Zn、Cu、Ni去除率分别达80%、10%和64%以上.此外,3种重金属在阴极附近底泥中富集,富集程度分别为24%、10%和33%以上,重金属的富集影响总的去除率.考虑去除效果和能耗,25 V电压处理比较合适,阳极附近底泥中Zn、Cu、Ni的去除率分别高达94%、74%和87%,但底泥的总体去除率较低,分别为23%、4%和17%.电动修复对各种形态的重金属都有不同程度的去除,对弱酸态的去除最明显.     

动电条件下分布在不同土壤中各形态重金属的去除效果

通过小型试验研究了动电修复技术去除重金属的效果与土壤中重金属存在形态的关系,分析了试验土壤中的重金属形态分布和试验后分布在土壤中各形态的去除效果.结果表明:试验前土壤中的重金属存在的化学形态和土壤pH影响动电修复技术去除重金属的效率,低吸附性、高移动性的重金属去除率高[南平政和茶园土壤(NP)交换态去除率为 94. 2%-98. 3%,龙岩钢铁厂附近废地(LY)为 94. 9% -97. 4%,福建农林大学校园林地(ND)为 49. 3% -59. 6% ];而低移动性、高吸附性的重金属去除率低(NP残留态去除率为 8. 3% -9. 8%,LY为 2. 1% -10. 2%,ND为 0. 3% -10. 8% ).     

电流密度控制对土壤Cd和Pb动电过程的影响

以重金属Cd和Pb污染土壤为研究对象,研究固定电流密度对Cd和Pb在土壤中的动电过程的影响。结果表明:电流密度的大小直接影响土壤pH值降低程度,但土壤pH值的突跃点与电流密度大小关系不大;运行总电压和土壤层温度随电流密度的增加而升高。在固定电流密为1.06 mA/cm2时控制阴阳电极液的pH值,在阳极加入氢氧化钠在阴极加入柠檬酸钠进行调节,结果明显改变了动电过程中的运行总电压、土壤层pH值和温度;该试验条件下,整体土壤层中有效态Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除率分别为95.6%和48.4%。     

电Fenton法处理采油废水的研究

【目的】分析采用电Fenton法处理延长某油田采油废水时,各影响因素对废水污染物去除率的影响,旨在为采油废水的处理提供试验依据。【方法】先比较电Fenton法与Fenton法处理采油废水的效果,之后研究电流强度、H2O2质量浓度、H2O2与FeSO4物质的量之比、pH值和板间距等影响因素对采油废水COD去除率的影响。【结果】比Fenton法相比,电Fenton法处理采油废水时的COD去除率明显提高;COD去除率随电流强度和H2O2质量浓度的增加而增大,在电流强度为1.5A、H2O2质量浓度为1 100mg/L时达到最大,之后继续增大电流强度和H2O2质量浓度则不利于反应的进行。当H2O2与FeSO4的物质的量之比为35∶1,30∶1,25∶1,20∶1时,随着FeSO4质量浓度的增大,COD去除率呈先增大后减小的趋势,H2O2与FeSO4的最佳物质的量之比为25∶1,此时FeSO4的质量浓度为196.7mg/L。随着pH增加,COD去除率先增加后减小,最优pH值为3。随着板间距的减小,COD去除率先增加后减小,最佳板间距为10mm。【结论】获得了电Fenton法处理采油废水的最佳条件,在此条件下COD的去除率可达到80%以上。     

电压对氧化剂和活化剂在土壤中的迁移及对PAHs去除的影响

为探究电动-原位化学氧化（EK-ISCO）中不同电压对土壤中氧化剂、活化剂迁移和污染物去除的影响,以多环芳烃（PAHs）污染土壤为研究对象,通过电动土柱试验（阳极投加氧化剂过硫酸钠,阴极投加活化剂柠檬酸亚铁）,研究了4种电压（5、10、20 V和40~30 V）对土壤中氧化剂、活化剂的迁移机制及对污染物去除的影响。结果表明：电流随着电压的升高而升高,最高电流出现在40~30 V电压处理;电渗量与电压关系较为复杂,10 V电压处理获得了最高的电渗流（981 mL）,其次是40~30 V和20 V处理,5 V处理电渗流最低; 10 V电压处理的高电渗流有利于过硫酸盐从阳极向土柱中迁移,而较高的电压（20 V和40~30 V）一方面减弱了电渗流,减少了过硫酸盐向土柱中迁移,另一方面高电流加快了阴极液和阴极附近土壤溶液的碱化,降低了柠檬酸亚铁的活性,不利于柠檬酸亚铁从阴极向土柱迁移并与过硫酸盐反应。从PAHs去除率来看,10 V处理总去除率可达37.0%,高于其他处理的21.3%~28.4%,且能耗相对较低（268.6 kWh·t^-1）。研究表明,10 V电压处理有利于氧化剂和活化剂在土柱中的迁移和反应,可获得最高的PAHs去除率和相对较低的电能消耗,是适宜的电压条件。     

电极液pH值控制对土壤Cd和Pb动电过程的影响

研究了控制阴阳极液pH值对Cd和Pb在土壤中动电过程的影响。结果表明,控制阴阳极液pH值明显改变了动电过程中的电流密度、电渗流量、土壤层pH值和Cd与Pb在土壤层的分配;显著增加了总Cd和Pb及其有效态的去除率,总Cd和Pb平均去除率分别为87%和51%,有效态Cd和Pb的平均去除率分别为97%和73%;与单元素Cd或Pb的动电效果对比,Cd的去除率上升,Pb的去除率下降。     

污泥电渗透脱水后热干燥过程中粘壁特性研究

采用电渗透脱水技术作为污泥热干燥的前处理技术,考察了电渗透脱水后污泥含水率以及干燥方式对热干燥过程中污泥粘壁特性的影响.结果表明,电渗透脱水技术有效降低了污泥的粘壁强度.当采用间接干燥时,电渗透脱水后阴阳两极的污泥粘壁强度分别降低了64.5％和92.0％;而采用直接干燥时,电渗透脱水后阴阳两极的污泥粘壁强度则分别降低了69.2％和92.0％.电渗透脱水后,污泥含水率是影响污泥粘壁强度的重要因素之一.污泥电渗透脱水之后,阴极的污泥粘壁强度先随含水率的降低逐渐增大,当污泥含水率降至60％时,污泥的粘壁强度达到最大,之后反而开始减小;而阳极的污泥粘壁强度却接近0.相比间接干燥方式,电渗透脱水后直接干燥方式可降低污泥的粘壁强度.直接干燥方式下,阴极的污泥粘壁强度约为间接干燥下的0.87倍;而阳极的污泥粘壁强度接近0.     

电凝聚气浮技术处理采油废水的研究

采用铝电极对陕北某油田采油废水进行电凝聚气浮处理试验。静态试验研究表明,电流密度和电解时间对处理效果有显著的影响。选择电流密度3.97 mA.cm-2、极板间距10 mm作为操作条件,对初始含油量为632 mg.L-1、pH为7.2的采油废水电凝聚气浮40 min后,去油率可达68.08%。动态试验研究表明,水力停留时间为40 min,电凝聚气浮槽电流密度为3.70 mA.cm-2,电解气浮槽电流密度为3.30 mA.cm-2,初始pH7.2,极板间距10 mm时,去油率达到85.7%,出水油含量92.7 mg.L-1。     

生物质炭对城市污泥堆肥过程中碳素转化的影响

为促进城市污泥土地化利用,将生物质炭与城市污泥分别以0、3%、5%、10%的比例添加在城市污泥的好氧静态堆肥试验中,研究不同配比下堆肥反应过程中含水率、总有机碳、腐殖质酸、胡敏酸、富里酸含量的动态变化。结果表明:与对照相比,添加生物质炭可有效增加堆肥产品中水分含量,促进堆肥进程。各处理在堆肥末期含水率、总有机碳含量均呈下降趋势,但处理2(生物质炭添加量为5%,稻壳/城市污泥(4∶1)添加量为95%)的含水率较对照高5.8百分点,总有机碳含量较对照高40g·kg~(-1);各处理在堆肥结束期其腐殖质炭含量及胡敏酸炭含量明显增多,增加量由大至小依次为处理2处理3处理1对照。综合各项指标,与其它处理相比,处理2即当生物质炭添加量为5%时,更能促进整个堆肥过程中微生物的活性,更能保证堆肥产品质量。     

调理剂比例对污泥蚯蚓堆肥的影响

以不同比例的牛粪作为调理剂,利用蚯蚓堆肥处理城市污泥,研究蚯蚓生长状况、产物营养物质(氮、磷、钾、有机质)和重金属(Pb、Cr、Cd、Hg、As)的变化.结果表明,试验结束后各处理蚯蚓条数差异不显著;1∶0(污泥和牛粪干重质量比,下同)处理的蚯蚓总重量和平均单条重量最大;1∶0处理的个体平均增重显著高于1∶1处理;污泥经蚯蚓堆肥后营养成分下降,牛粪营养成分增加;1∶0处理产物全氮含量显著高于1∶2处理;1∶0处理的全磷含量最高;各处理间全钾含量差异不显著.纯牛粪0∶1处理的有机质含量最高;1∶0处理的氮、磷、钾总量显著高于其他处理.污泥堆肥后Pb、Cd、Hg含量下降,而Cr、As的含量升高;牛粪堆肥后各种重金属上升,1∶2、1∶1、2∶1、1∶0处理各种重金属含量均显著高于0∶1处理;1∶2、1∶1、2∶1处理间Pb、Cr、Cd差异不显著;2∶1处理的Hg、As含量与1∶1处理差异不显著,但显著高于1∶2处理.     

城市污泥与园林绿化废弃物共堆肥效果研究

为促进城市有机废弃物的减量化与资源化利用,以城市污泥和园林绿化废弃物为堆肥原料,研究城市污泥与园林绿化废弃物不同配比对共堆肥效果的影响。结果表明：不同配比对共堆肥效果具有显著影响。与质量比2∶3和3∶3的处理相比,城市污泥与园林绿化废弃物采用45∶3的比例可显著加快堆体升温进程,提高堆体温度并延长高温持续时间;各处理水溶性有机碳与有机质含量均随堆肥进行而下降,其中4.5∶3与6∶3处理的降解量显著高于2∶3与3∶3;堆肥后相对全氮含量较堆肥前均有所增加,且4.5∶3与6∶3处理要显著高于2∶3与3∶3,但前两者绝对氮损失率要高于后者。考虑到为将两种废弃物同时最大化处理并取得较好的堆肥效果,建议城市污泥与园林绿化废弃物采用质量比4.5∶3的比例混合共堆肥。     

钾肥对保护地番茄产量、品质和钾素循环规律的影响

2007—2009年进行了番茄施钾肥效果田间试验。结果表明,施钾肥后产量提高3.5%～38.9%;增收3407.3～51415.0元·hm-2。番茄施钾肥可以提高VC含量和甜度,NPK4处理VC达190.4mg·kg-1,全糖3.65%,为最高;而CK处理VC含量仅138.5mg·kg-1,全糖2.97%,为最低。番茄果实中K含量和植株中K吸收量随着施钾量的增加而增高。果实中钾吸收量与产量有关。番茄当季钾肥利用率43.4%～49.9%。土壤残留钾含量CK处理比种植前降低25mg·L-1,NPK3处理降低2mg·L-1,其他处理土壤残留钾含量比种植前高。     

高压静电场对乐东拟单性木兰插穗生根的影响及其生理机制

以乐东拟单性木兰为试材,研究了2.5、5、7.5和10 k V·cm-1不同场强的静电场对插穗生根及相关生理指标的影响。结果表明,5 k V·cm-1的静电处理其插穗的平均单株生根数、根均长、根鲜重、根系活力和成活率均高于其他处理,与对照相比分别提高了83.3%、59.55%、102.9%、96.16%和131.34%;对可溶性糖、可溶性蛋白、过氧化物酶(POD)和吲哚乙酸氧化酶(IAAO)的检测发现,除IAAO活性变化呈现先下降后缓慢升高的趋势外,其他指标的变化均总体呈现先升后降的趋势,在15 d时达到峰值,其中,5 k V·cm-1处理其可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、POD活性分别较对照升高了38.55%、45.96%和57%;而IAAO酶与对照相比降低了62.47%。结果表明,静电场处理能显著提高乐东拟单性木兰插穗的扦插成活率,最高值达到了50.71%,其最佳静电场场强为5 k V·cm-1。     

条垛式堆肥污泥对杨树幼苗光合光响应特性的影响

采用温室盆栽方法,研究条垛式堆肥污泥对欧美杨108(Populus×euramericana‘Guariento’)幼苗叶片光合作用光响应的影响.试验设置6个处理:30 t·n-2(低量LS)、60t·hm-2(中量MS)、90 t·hm-2(高量HS)、120 t·hm-2(超高量SS)、无机复合肥处理1.5 t·h...     

施硒对冬小麦镉吸收、迁移及分配的影响

为探明施硒对冬小麦镉吸收、迁移及分配的影响,采用盆栽试验,设置镉0 mg·kg~(-1)(Cd_0)、1.5mg·kg~(-1)(Cd_(1.5))、6 mg·kg~(-1)(Cd_6)3个水平和硒0 mg·kg~(-1)(Se_0)、0.5 mg·kg~(-1)(Se_(0.5))、5 mg·kg~(-1)(Se_5)3个水平,研究不同施硒量对冬小麦各部位中镉质量分数的影响。结果表明,冬小麦产量随镉胁迫的增加而下降,Se_(0.5)、Se_5处理均增加冬小麦产量。在Cd_(1.5)水平下,施硒增加冬小麦各部位的镉质量分数,降低籽粒及根中镉分配比例,最大降幅分别为29.0%和23.5%。在Cd_6水平下,Se_5处理显著降低冬小麦籽粒、颖壳、茎秆中镉质量分数以及根到茎秆镉迁移系数;施硒提高根中镉分配比例,最大增幅为51.7%,降低茎秆中镉分配比例,最大降幅为52.3%。Se_5处理可抑制冬小麦对镉的吸收,减少冬小麦中镉向籽粒的转运。     

林地施用污泥对杨树生长和土壤环境的影响

以江苏省无锡市卢村污水处理厂厌氧消化的脱水污泥为林地施用的有机肥源,采用土培盆栽试验的方法研究了不同用量污泥施用后南林?鄄95无性系杨树Populus deltoiodes ‘Lus’ × P. euramericana I-45/51的生长情况及对土壤环境质量的影响。试验设计5种处理,分别为污泥施用量占土质量的0（不施污泥,对照处理）,30,60,120和240 g·kg^-1。结果表明,黄棕壤上不同用量污泥施用后,杨树的树高、地径和生物量都有一定的增加,以30 g·kg^-1处理的效果最好;而潮土上30 g·kg^-1污泥用量的处理对杨树生长有促进作用,其余处理都表现为抑制作用。结果还表明,污泥施用后不仅明显提高了土壤中养分元素及有机质,土壤中交换态铜、交换态锌的质量分数也都有明显的提高,污泥用量与交换态金属含量之间呈显著的正相关关系。图1表4参15     

外源菌剂对茄子秸秆原位堆肥微生物群落结构影响及其相关性分析

为明确添加外源微生物菌剂对设施蔬菜秸秆参与原位堆肥的影响，以茄子秸秆为堆肥原料，通过设置添加A微生物菌剂300 kg·hm^-2（a1），不添加微生物菌剂（ct），添加B微生物菌剂300（b1）、600（b2）、900 kg·hm^-2（b3）5组处理，进行30 d蔬菜大棚原位堆肥试验，测定堆肥理化指标，并通过16S rDNA高通量测序技术分析堆肥过程细菌群落结构。结果表明：添加微生物菌剂能够提高堆肥温度峰值，提高堆肥期间pH下降和电导率上升的速率，显著提高全磷含量（P<0.05），加快堆肥腐熟。堆肥后全氮含量比堆肥前提高，a1、ct、b1、b2处理的全氮含量分别上升了10.8%、11.6%、33.0%、18.5%，b3处理堆肥前后全氮含量无变化。堆肥结束时，处理a1、ct、b1、b2和b3的全磷含量分别为2.0%、2.0%、2.1%、2.2%和2.1%，b2处理显著高于其他处理（P<0.05）。添加微生物菌剂没有改变堆肥土壤优势菌群的门类，但显著改变了优质菌群的相对丰度，以及优势菌属的种类和相对丰度（P<0.05）。冗余分析结果表明全氮含量与厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度相关性较强，全磷含量、电导率与放线菌门（Actinobacteria）相对丰度相关性较强。相关性分析结果表明电导率、含水量和全磷含量是对耕层堆肥微生物优势菌群影响最显著的三个因素。研究表明，添加微生物菌剂有利于提高微生物群落多样性，对堆肥腐熟度和土壤养分的提升具有显著的促进作用。     

3种改良剂对滨海盐碱地土壤理化性状及玉米生长的影响

为探讨不同改良剂对滨海盐碱地的改良效果及其对玉米生长的影响,采用盆栽试验研究了钙制剂（GZJ）、糠醛渣（KQZ）和风化煤（FHM）对中度滨海盐碱土理化性质及对玉米株高、叶绿素和产量的影响,试验处理（用量）分别为GZJ1（15 t·hm^-2）、GZJ2（22.5 t·hm^-2）、KQZ1（30 t·hm^-2）、KQZ2（45 t·hm^-2）、FHM1（30 t·hm^-2）和FHM2（45 t·hm^-2）。结果表明,与不添加改良剂（CK）相比较,3种改良剂均能提高盐碱土阳离子交换量（CEC）,增幅为17.53%~49.45%,3种改良剂均能降低土壤容重和含盐量,两个用量的糠醛渣和较高量的风化煤均能降低土壤容重,降幅为7.80%~12.06%,降低土壤含盐量效果显著的是两个用量的风化煤和较低量的钙制剂,降幅为13.19%~19.33%;钙制剂和糠醛渣能显著提高水稳性团聚体（0.25~0.5 mm和0.5~1 mm）数量的百分比,分别提高了5.36~6.59个百分点和1.92~2.81个百分点,降低微团聚体（<0.25 mm）数量的百分比,降低了9.93~11.52个百分点。施用30 t· hm^-2糠醛渣改善盐碱地土壤理化性质的综合效果最好。糠醛渣和风化煤明显增加玉米不同时期的株高和叶绿素含量（SPAD值）,玉米成熟期株高增加了9.71%~13.09%,拔节期SPAD值提高了10.13%~16.44%。3种改良剂明显增加玉米穗粒数和单株产量,分别增加了15.97%~37.43%和25.86%~49.65%,30 t·hm^-2糠醛渣增产效果最好。研究表明,钙制剂、糠醛渣和风化煤对中度滨海盐碱地均具有改良作用,均能提高玉米穗粒数和产量,3种改良剂不同用量间的改良效果无显著差异。糠醛渣的综合改良效果优于风化煤和钙制剂,30 t·hm^-2糠醛渣综合改良效果最佳。