以鸟粪石形式从污泥脱水上清液中回收磷的技术,因能够将污水中的磷以晶体形式从污水中分离出来,免于向天然水体过量排放,又因能够使沉淀物回收利用于农业和工业,减少甚至是完全杜绝天然磷矿石的开采,而成为最具前景的磷回收技术之一。本课题分别以模拟污泥脱水滤液和实际污泥脱水滤液为研究对象,以六联搅拌机作为间歇搅拌反应器,主要研究了模拟污泥脱水滤液和实际污泥脱水滤液的水质参数、间歇搅拌反应器的运行条件以及成核催化剂对鸟粪石生成效果的影响。以模拟污泥脱水滤液为母液的鸟粪石的生成效果研究表明:PO₄^3-、Mg²⁺、NH⁴⁺初始浓度为等化学计量比时,PO₄^3-的回收率随着三种离子初始浓度的增大而提高,并与PO₄^3-初始浓度的自然对数值呈线性关系;Mg²⁺初始浓度是回收PO₄^3-的关键性因素,反应条件中Mg²⁺初始浓度不应低于PO₄^3-初始浓度;在试验条件下,鸟粪石生成的最佳pH值为10.24;NH⁴⁺和PO₄^3-的初始浓度比在2.0～2.2范围内时,生成的沉淀中鸟粪石含量已达到了95.0%以上;搅拌转速在50rpm到350rpm范围内,PO₄^3-、Mg²⁺和NH⁴⁺的回收浓度基本不变;反应时间的延长可以使鸟粪石晶体的粒径变得更大,所以应保证一定长度的反应时间。在PO₄^3-、Mg²⁺和NH⁴⁺等初始浓度条件下对半实际污泥脱水滤液的水质条件、间歇搅拌反应器的运行参数及成核催化剂的研究结果表明:只有当PO₄^3-、Mg²⁺和NH⁴⁺的初始浓度均在5.00mmol/L以上时,PO₄^3-的回收率才能达到90.0%以上;在污泥脱水滤液中PO₄^3-、Mg²⁺和NH⁴⁺初始浓度均为5.00mmol/L时,鸟粪石生成的最佳pH值条件仍为10左右;Mg²⁺、NH⁴⁺和PO₄^3-等化学计量比反应无法使90.0%以上的PO₄^3-参与生成鸟粪石晶体。当保持Mg²⁺和PO₄^3-均在5.00mmol/L,NH⁴⁺初始浓度为12.00mmol/L时,约90.0%的PO₄^3-参与生成鸟粪石;Ca²⁺通过与PO₄^3-和OH-的结合对鸟粪石的生成产生抑制;在实际污泥脱水滤液中,搅拌转速仍然对Mg²⁺、PO₄^3-和NH⁴⁺的回收浓度影响不大;当以不同质量的硅藻土作为成核催化剂时,Mg²⁺、PO₄^3-和NH⁴⁺的回收效果基本相同;当以不同质量的鸟粪石作为成核催化剂时,Mg²⁺、PO₄^3-和NH⁴⁺的回收浓度并没有较大不同,但是鸟粪石成核催化剂的投加会明显减小新生成鸟粪石的粒径。研究实际污泥脱水滤液中鸟粪石的生成效果后可知:仅对污泥脱水滤液施加搅拌作用就可使pH值升高,但升高的pH值不能使鸟粪石有效沉淀;Mg²⁺和PO₄^3-的初始浓度以等化学计量比增加时,Mg²⁺、PO₄^3-和NH⁴⁺的回收浓度随之增加;初始浓度为5.00mmol/L的Mg²⁺既能够使PO₄^3-的回收率均达到90%以上,又能抑制Ca²⁺与PO₄^3-的结合;pH值为10.0¹0.5时,Mg²⁺、PO₄^3-和NH⁴⁺的回收效果最好,鸟粪石产量最高;污泥脱水滤液浊度越低越有利于鸟粪石沉淀;在搅拌转速为50rpm到250rpm范围内,NH⁴⁺、Mg²⁺和PO₄^3-回收浓度变化不明显,但NH⁴⁺的回收浓度高于Mg²⁺和PO₄^3-的回收浓度;鸟粪石的反应时间以40⁸0min为宜;剩余PO₄^3-和浊度随沉淀时间的延长逐渐降低,沉淀时间不宜小于20min;鸟粪石成核催化剂一方面会使生成的鸟粪石晶体粒径变小,另一方面则会提高鸟粪石的沉淀性能。