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改性硅酸钙在养殖废水厌氧处理中的应用

　　养殖业是我国农业的主导产业之一，养殖废水污染已成为当前继工业水污染、生活垃圾污染后的第三大污染。以北京地区为例，养殖场排放废水不仅BOD（2~8g/L）、COD（5~20g/L）偏高，而且年排放总磷约7030t。这类废水未经处理直接排放，不仅严重污染了周围环境，还会对水体造成富营养化，产生不良影响。因此，养殖废 \o "水处理" 水处理过程中的控磷技术已成为该类废水处理后达标排放的关键。

　　目前养殖废水除磷工艺主要有化学法和生物法。化学法虽然效率较高，但会导致预处理的工艺成本上升，还很容易受到环境条件的影响；生物法则通常采用厌氧-好氧结合工艺，好氧曝气工艺能耗高，操作复杂，反应周期长，出水效率不理想。

　　作为一种高效的磷吸附剂，水合硅酸钙目前通常以天然硅灰石或以含钙硅的建筑材料为原料，通过机械粉碎或水热法制备，但这种方法不仅制备过程能耗大，而且制备得出的水合硅酸钙含杂质较多，导致磷吸附量有限。

　　研究采用化学沉淀法制备水合硅酸钙，同时通过添加分散剂对其表面进行改性，并采用XRD、FT-IR对改性硅酸钙（MCS）的物相成分、纯度进行表征；再将制备得到的MCS投加到厌氧反应装置中，以考察其对养殖废水厌氧处理过程中的除磷效果，以期为生物除磷和化学除磷的结合提供参考。

　　1、材料和方法

　　1.1改性硅酸钙（MCS）的制备

　　实验以硝酸钙〔Ca（NO3）2?4H2O〕和硅酸钠（Na2SiO3?9H2O）为原料，采用沉淀法合成硅酸钙粉体：将硝酸钙和硅酸钠分别溶解在去离子水中，配制硅酸钙溶液浓度为1mol/L，按照n（Ca）∶n（Si）为1.1∶1的比例配制硝酸钙溶液。将钙质量分数4%的分散剂（聚乙二醇）加入到硝酸钙溶液中，然后将硝酸钙溶液放置于恒温搅拌器上，设定温度为50℃，搅拌速度为175r/mi