System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种盐碱地农田灌溉废水的资源化利用方法和应用技术_技高网

一种盐碱地农田灌溉废水的资源化利用方法和应用技术

技术编号:43208770 阅读:4 留言:0更新日期:2024-11-01 20:27
本发明专利技术涉及农业水培技术领域,具体涉及一种盐碱地农田灌溉废水的资源化利用方法和应用,包括以下步骤:将农田灌溉废水进行预处理并调节pH;向调节pH后的农田灌溉废水中加入用常规微藻分离纯化方法得到的海水养殖排水口分离到的固氮鱼腥藻、蛋白核小球藻和色球藻;后进行培养,培养完成后收集微藻后,并得到处理后的农田灌溉废水;向处理后的农田灌溉废水中加入尿素、磷酸二氢铵及ED‑TA铁钠盐后,即得可用于辣椒水培育苗的水培用水。本发明专利技术实现了排碱渠中农田灌溉废水的资源化利用,降低了处理成本;缓解了农业水资源的压力;防止土壤盐渍化;降低了水培育苗的成本,促进了辣椒幼苗的生长,提高水培育苗的成活率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业水培,具体涉及一种盐碱地农田灌溉废水的资源化利用方法和应用


技术介绍

1、近几十年来农区盐渍化治理的方式之一,就是在冬季利用大水漫灌的方式,对土地进行洗盐、排盐。这不仅要消耗大量水资源,而且还要排放大量的浓水,这种措施虽然对灌区内的盐渍化治理起到了促进作用,但由于天然河流往往是地势最低处,是排水的出口,因而它造成了河流的水质盐化,且浪费了宝贵的水资源。每年从农田排放的水量相当于灌溉水的1/2,这部分排放的水没有经过任何处理,而是排放到特定的水渠里,俗称排碱渠。由于排碱渠的水是灌溉农田后未经处理的农田灌溉废水,也叫压碱水。水中含有大量的氮磷钾等大量元素、中量以及微量元素,还含有多种无机和有机碳源。这些养分都随排水被浪费了。因此,如何实现农业农田灌溉废水的资源化利用降低其处理成本成为现在急需解决的重要难题。

2、微藻是一类个体微小、结构简单、光合利用度高的低等自养生物,广泛分布于土壤、海洋、河流、和湖泊等不同生境,甚至生活在一些极端环境。微藻生长过程中需要大量元素、中量元素、微量元素以及多种碳源。此外,微藻生长过程中能够释放多种促进辣椒幼苗的生长的物质,如:植物激素、蛋白质、脂质和多糖等,已有将微藻用于植物培养的现有技术。

3、中国专利201510078413.6提供了一种基于作物—藻共生作用的生态水培方法,该专利利用了绿藻的光合作用增加了营养液中的氧气含量,降低了水培生产的成本。但是该专利并未针对辣椒育苗,辣椒属于浅根系,在水培育苗时需要更多的溶解氧,单纯的依靠绿藻的光合作用提供的溶解氧可能无法满足辣椒生长需要。此外,绿藻是一个宽泛的概念,不同种类绿藻的性质差异极大,专利技术人经过实验发现并非所有的绿藻都适合辣椒水培育苗,某些绿藻生长速率过高养分吸收利用太快,可能会与辣椒幼苗产生竞争,不利于辣椒幼苗的生长并增加养分的投入成本。该专利利用自己配置的水培营养液,未涉及农田灌溉废水的资源化利用,成本较高,所用微藻均为淡水中的微藻,无法快速适应盐碱水。

4、因此,十分有必要设计一种能够将海水微藻与盐碱地农田灌溉废水的资源化相结合的技术,能够实现盐碱地农田灌溉废水资源化的同时还能够产生一定的经济和生态效益。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种盐碱地农田灌溉废水的资源化利用方法和应用,其将从海水养殖排放口分离到的微藻与农田灌溉废水的资源化相结合,能够实现农田灌溉废水资源化的同时还能够产生一定的经济和生态效益。

2、本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的:

3、本专利技术提供了一种农田灌溉废水的资源化利用方法,包括以下步骤:

4、(1)将农田灌溉废水进行预处理并调节ph;

5、(2)向步骤(1)中调节ph后的农田灌溉废水中加入从海水养殖排放口分离到的固氮鱼腥藻、蛋白核小球藻和色球藻;

6、(3)将步骤(2)中加入微藻的农田灌溉废水进行培养,培养完成后收集微藻后,并得到处理后的农田灌溉废水;

7、(4)向步骤(3)中处理后的农田灌溉废水中加入尿素、磷酸二氢铵及ed-ta铁钠盐后,即得可用于辣椒水培育苗的水培用水或常规育苗的灌溉用水。

8、进一步的,在步骤(1)中,所述农田灌溉废水中各离子浓度范围为na+0.094~0.158g/l,k+0.012~0.089 g/l,ca2+0.265~2.5 g/l,mg2+0.668~8.82 g/l,hco3-0.019~0.025 g/l,co32-0.420~0.903 g/l,no3-0.046~0.092 g/l,hpo42-0.029~0.268 g/l;所述预处理的方法为将农田灌溉废水简单过滤其中大块杂质,后按比例每升加入60 mg次氯酸钠后静置24h,向静置后的农田灌溉废水中按比例每升加入0.07 g硫代硫酸钠并曝气8小时以上。

9、进一步的,在步骤(1)中,所述调节ph为调节农田灌溉废水的ph至6.5-7.5。

10、进一步的,在步骤(2)中,所述固氮鱼腥藻的加入量为0.1-0.9 g/l、所述蛋白核小球藻的加入量为1-8×105个/l、所述色球藻的加入量为1-8×105个/l。

11、进一步的,在步骤(3)中,所述培养条件为:光照强度为160 μmol·m-2·s-1,光照周期16h/8h(昼/夜),温度28±2℃/18±2℃(昼/夜);所述收集微藻的方式为每隔2 d测定电导率,当农田灌溉废水的电导率降至600 µs/cm以下时,用过滤法或离心法收集3/5-4/5的混合微藻。

12、进一步的,在步骤(4)中,所述尿素的添加量为140-300 mg/l、磷酸二氢铵的添加量为70-75 mg/l、ed-ta铁钠盐的添加量为1.0-2.0 mg/l。

13、本专利技术还提供了一种利用所述的资源化利用方法所制得的用于辣椒水培育苗的水培用水,其特征在于,所述水培用水中包括浓度为0.1-0.9 g/l的固氮鱼腥藻、色球藻和蛋白核小球藻,所述水培用水中固氮鱼腥藻、色球藻和蛋白核小球藻浓度均≥1×105个/l。

14、本专利技术还提供了一种辣椒水培育苗方法,所述辣椒水培育苗方法包括采用所述的水培用水进行水培育苗的步骤,所述水培育苗过程中,每隔5-7天曝气5-10 min,每隔2 d测定电导率,当水培用水的电导率降至400 µs/cm以下时,使用所述水培用水进行换水操作。

15、本专利技术还提供了一种可用于土壤辣椒的种植或用于微藻肥料的制备的混合物,所述混合物由所述步骤(2)所收集的微藻以及所述换水操作时换出的废水混合后制得。

16、本专利技术还提供了所述的资源化利用方法或所述的水培用水或所述的辣椒水培育苗方法或所述的混合物在农田灌溉废水处理利用中的应用。

17、本专利技术有益效果在于:

18、本专利技术所筛选到的海水微藻生长过程中能够释放某些促进辣椒幼苗的生长的活性物质,且其光合作用能够吸收辣椒幼苗呼吸作用所产生的二氧化碳并产生氧气。从而增加营养液中的溶解氧含量,防止营养液氧气含量不足导致辣椒苗死亡。本专利技术所筛选到的微藻还能够与植物根系结合从而促进植物生长,蓝藻中的固氮蓝藻、色球藻发挥固氮的作用尤为明显,可以将空气中的氮气转化为具有生物利用性含n物质。此外,本专利技术所用微藻来自海水养殖排水口,对盐度高的盐碱地农田灌溉废水适应能力强,后续在盐碱地土壤中应用时,也能够快速定殖并发挥作用。

19、本专利技术还具有以下有益效果:(1)实现了排碱渠中农田灌溉废水的资源化利用,降低了处理成本;(2)缓解了农业水资源的压力;(3)防止土壤盐渍化;(4)降低了水培育苗的成本,促进了辣椒幼苗的生长,提高水培育苗以及常规育苗的成活率;(5)辣椒幼苗与微藻的生长能够进一步吸收农田灌溉废水的盐分,进一步降低农田灌溉废水的盐度,防止废水回用后加剧土壤盐碱化;(6)废弃水培液中培养的微藻可以继续用于土壤辣椒的种植或用于微藻肥料的制备,产生额外的经济效益。

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【技术保护点】

1.一种农田灌溉废水的资源化利用方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的资源化利用方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述农田灌溉废水中各离子浓度范围为Na+0.094~0.158 g/L,K+0.012~0.089 g/L,Ca2+0.265~2.5 g/L,Mg2+0.668~8.82 g/L,HCO3-0.019~0.025 g/L,CO32-0.420~0.903 g/L,NO3-0.046~0.092 g/L,HPO42-0.029~0.268 g/L;所述预处理的方法为将农田灌溉废水简单过滤其中大块杂质,后按比例每升加入60 mg次氯酸钠后静置24 h,向静置后的农田灌溉废水中按比例每升加入0.07 g硫代硫酸钠并曝气8小时以上。

3.根据权利要求1所述的资源化利用方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述调节pH为调节农田灌溉废水的pH至6.5-7.5。

4.根据权利要求1所述的资源化利用方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述固氮鱼腥藻的加入量为0.1-0.9 g/L、所述蛋白核小球藻的加入量为1-8×105个/L、所述色球藻的加入量为1-8×105个/L。

5.根据权利要求1所述的资源化利用方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述培养的条件为:光照强度为160 μmol·m-2·s-1,光照周期16h/8h,温度28±2℃/18±2℃;所述收集微藻的方式为每隔2 d测定电导率,当农田灌溉废水的电导率降至600 µS/cm以下时,用过滤法或离心法收集3/5-4/5的混合微藻。

6.根据权利要求1所述的资源化利用方法,其特征在于,在步骤(4)中,所述尿素的添加量为140-300 mg/L、磷酸二氢铵的添加量为70-75 mg/L、ED-TA铁钠盐的添加量为1.0-2.0mg/L。

7.一种利用权利要求1所述的资源化利用方法所制得的用于辣椒水培育苗的水培用水,其特征在于,所述水培用水中包括浓度为0.1-0.9 g/L的固氮鱼腥藻、色球藻和蛋白核小球藻,所述水培用水中固氮鱼腥藻、色球藻和蛋白核小球藻浓度均≥1×105个/L。

8.一种辣椒水培育苗方法,其特征在于,所述辣椒水培育苗方法包括采用权利要求7所述的水培用水进行水培育苗的步骤,所述水培育苗过程中,每隔5-7天曝气5-10 min,每隔2d测定电导率,当水培用水的电导率降至400 µS/cm以下时,使用权利要求7所述的水培用水进行换水操作。

9.一种可用于土壤辣椒的种植或用于微藻肥料的制备的混合物,其特征在于,所述混合物由权利要求1中所述步骤(2)所收集的微藻以及权利要求8中所述进行换水操作时换出的废水混合后制得。

10.如权利要求1-6任一项所述的资源化利用方案或权利要求7所述的水培用水或权利要求8所述的辣椒水培育苗方法或权利要求9所述的混合物在农田灌溉废水处理利用中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种农田灌溉废水的资源化利用方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的资源化利用方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述农田灌溉废水中各离子浓度范围为na+0.094~0.158 g/l,k+0.012~0.089 g/l,ca2+0.265~2.5 g/l,mg2+0.668~8.82 g/l,hco3-0.019~0.025 g/l,co32-0.420~0.903 g/l,no3-0.046~0.092 g/l,hpo42-0.029~0.268 g/l;所述预处理的方法为将农田灌溉废水简单过滤其中大块杂质,后按比例每升加入60 mg次氯酸钠后静置24 h,向静置后的农田灌溉废水中按比例每升加入0.07 g硫代硫酸钠并曝气8小时以上。

3.根据权利要求1所述的资源化利用方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述调节ph为调节农田灌溉废水的ph至6.5-7.5。

4.根据权利要求1所述的资源化利用方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述固氮鱼腥藻的加入量为0.1-0.9 g/l、所述蛋白核小球藻的加入量为1-8×105个/l、所述色球藻的加入量为1-8×105个/l。

5.根据权利要求1所述的资源化利用方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述培养的条件为:光照强度为160 μmol·m-2·s-1,光照周期16h/8h,温度28±2℃/18±2℃;所述收集微藻的方式为每...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘聪汝少国王军魏红青
申请(专利权)人:中国海洋大学
类型:发明
国别省市:

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