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改性硅酸钙在养殖万博亚洲官网废水厌氧处理中
发布者:万博亚洲官网 发布时间:2018-08-10 08:03

  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,万博亚洲官网,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。

  由图1可见,MCS粉体的衍射峰除了30左右的一个强峰和几个低强度峰外,其余都是比较弥散的曲线〕。对照标准谱图后发现,研究合成的MCS特征峰主要为半结晶的硅酸钙(其特征峰为0.540、0.307、0.298、0.280、0.183nm)。此外,XRD谱图中并没有发现明显的反应原料衍射峰,说明化学沉淀法合成的MCS比较纯净,基本无杂质残留。因此,化学沉淀法合成的MCS是半结晶低有序度的硅酸钙单相。

  由图2可见,波数在500~1000cm-1之间出现的峰值为硅氧四面体结构峰值,图中MCS分别在662、810、970cm-1处出现了峰值,可见,MCS粉体的结构中硅氧四面体主要为(SiO)(Q1)、(SiO)(Q2)和s(SiOSi)3种聚合形态〔8〕,万博亚洲官网。说明化学沉淀法合成的MCS中硅氧四面体主要由硅氧四面体长链形成网状的形式存在;在波数为1500cm-1左右也出现了峰值,说明MCS中也存在有CO32-的吸收峰,这可能由于制备过程中CO2混入到溶液中,形成了CaCO3的缘故,但相对于硅氧四面体的吸收峰较弱;在波数为1600、3500cm-1左右出现了峰值,则为水和水中羟基振动峰,鉴于样品在检测时的条件为恒温干燥,因此可排除物理吸附水的可能性,推断样品中应含有化学结合水。综上所述:化学沉淀法合成的MCS纯度较高,基本没有杂质峰,MCS属水合硅酸钙的一种。

  MCS投加量为0.4g/L,磷酸根质量浓度(以P计)为90mg/L。MCS的磷吸附效果如图3所示。

  由图3可见,在吸附作用初始阶段,MCS吸附量随时间显著上升,之后逐渐平缓,直到吸附达到平衡,符合“快速吸附,缓慢平衡”的吸附特性。MCS的吸附平衡时间约为6h,最终吸附量可达到111.04mg/g。

  研究表明:经化学沉淀法添加分散剂制备得出的MCS粉体,不仅颗粒粒径小,而且磷吸附能力高达110mg/g以上。这是因为化学沉淀法制备硅酸钙中,加入了定量的有机分散剂(聚乙二醇)。聚乙二醇可以控制硅酸钙成核和晶粒生长过程,利用静电效应和位阻效应进行颗粒改性,防止颗粒之间团聚,提高颗粒的分散性〔9〕,从而改变成型的硅酸钙颗粒大小、内部空间结构和比表面积,提高磷吸附能力。

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