论文摘要
从厌氧养猪废水中去除和回收磷（P）元素,对该废水的污染控制和资源化利用具有重要意义,其中磷酸钙（Calcium Phosphate,CP）结晶法是一种主要的工艺。本文系统研究了模拟和实际养猪废水体系中溶液条件对CP结晶反应效率和磷去除率的影响,获得了最佳工艺参数,利用现代仪器分析手段对产物CP进行了表征,并对CP的形成机理进行探讨。首先以模拟废水为处理对象,进行了CP结晶小试烧杯实验,考察了pH值、钙（Ca）盐、氨（NH3）盐、镁（Mg）盐和碳酸根(CO32-)浓度以及多种有机物、晶种等不同条件对CP结晶反应效率、磷去除率的影响,借助扫描电镜-能谱分析仪（SEM-EDX）观察了产物形态,利用X射线衍射仪（XRD）确定了产物成分。研究表明,CP结晶反应的最佳pH值为10.0;随着Ca/P摩尔比的增加,P的去除率增大;最佳的Ca/P摩尔比为2.0,过高的Ca盐投加量对提高反应效率作用不明显;在除磷方面,镁盐和钙盐有类似的性质,都能促进除磷。有铵盐存在的条件下,当Mg2+浓度增至一定时,模拟溶液中将有磷酸铵镁（MAP）晶体产生;CO32-通过结合钙离子而减少CP晶体的生成量,使P的去除率大大降低,但不会影响CP的晶形与纯度。以厌氧养猪废水为处理对象,进行了CP结晶小试实验,考察了pH值、Ca、Mg盐投加量及有机物浓度对CP结晶反应效率、磷去除率的影响。研究表明,除了增加的反应物在剂量上有所增加之外,其他的情况与模拟废水大体相当。并且在高pH值条件下增幅较大,但Ca盐浓度的变化不改变反应的最佳pH值;CP结晶反应对废水的色度以及CODCr,都有一定的去除作用;有机物浓度的降低,有利于CP结晶反应的进行;XRD、SEM-EDX分析显示,在最佳结晶反应条件下从养猪废水中得到的CP纯度很高。应用空气曝气方式提高养猪废水的pH值,进行CP结晶是完全可行的;pH值随着曝气时间线性升高,最高可达9.21;开始反应后,即有白色絮状沉淀出现,随后逐渐增多。扩大试验仍以曝气为基础,结果符合以钙盐为主的除磷规律,借助扫描电镜-能谱分析仪（SEM--EDX）和X射线衍射仪（XRD）验证磷酸盐结晶法除磷效果非常好。