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有关从污水中回收鸟粪石的研究虽然已获得较大进展,但是,产物的定量分析问题依然没能有效解决;反应系统中的K+和Ca2+对鸟粪石形成的影响问题亦未获得系统研究;作为缓释肥,鸟粪石中磷的迁移转化及溶出率等问题也没有相应的理论研究。本论文围绕这几个方面的遗留问题,重点进行实验研究工作,获得如下一些研究成果:1. K+和Ca2+对鸟粪石结晶的影响。实验结果显示,低pH(≤7.5)时,适量K+(195mg/L)能有效提高反应的热力学驱动力,从而加速鸟粪石的形成;而K+(273mg/L)过多,加速效果便会消失。高pH(≥7.5)时,K+对鸟粪石的形成速度无显著影响,但利于形成钾鸟粪石。低pH(≤7.5)下,且[Ca2+]≤30mg/L或n(Ca):n(Mg)≤1:8时,不会对鸟粪石的形成产生明显负面影响,而超过这一限值,Ca2+会对鸟粪石的形成造成明显的负面影响,不仅降低产物中鸟粪石的含量,而且还抑制系统中磷的去除率。K+的存在不影响钙的磷酸盐沉淀的生成;在含[K+]=195mg/L的体系中,当pH<9.0时,[Ca2+]的存在对钾鸟粪石的生成无显著影响;当pH>9.0时,适量的Ca2+([Ca2+]≤30mg/L,或n(Ca):n(Mg)≤1:8)将有助于钾鸟粪石的形成,但当Ca2+超过某一限值的时候,反而开始抑制钾鸟粪石的形成。2.电化学沉积法加速鸟粪石生成的补充研究。低pH条件下,电化学沉积虽然可加速鸟粪石的形成,但系统中磷的去除率并不高(≤30%),且发热明显。本研究对电化学反应装置进行了改进,在反应装置前端设置了一小的加碱/机械搅拌单元。实验显示,在反应装置中添加2.93g/L的NaCl可有效增加体系中离子的数量,导致电化学沉积法所需电压下降40.7%,使反应体系不再升温,且不会影响鸟粪石的沉淀。3.鸟粪石中磷溶出实验。系统研究了鸟粪石用作肥料时的磷溶出率、在土壤中的迁移转化规律以及相应的植物栽培实验。淋溶实验表明,鸟粪石缓释性能极佳,在淋溶5d后达到最大磷释放水平(12.3mg P/L),至33d仍能维持较高磷水平(8.0010.0mg P/L)。即使在淋溶末期,磷的释放水平依旧不低(2.004.00mg P/L)。鸟粪石中磷的日迁移量明显低于普通磷肥,施入土壤淋溶54d后,二钙磷含量呈10倍、甚至几十倍数量增加,且速效磷的含量可观(125mg P/kg)。不同pH淋滤液的淋溶实验与植物栽培实验表明,弱酸性水对鸟粪石具有促溶作用。