目前我国沿海水体环境质量恶化和水资源短缺的状况已经成为严重制约沿海城市经济和社会迅速发展的瓶颈。开发新的水源，解决水资源短缺的问题，已经成为沿海经济发达地区迫在眉睫的大事。采用海水作为城市生活杂用水（主要用海水冲厕）和海产品加工行业是缓解沿海地区水资源紧缺状况的有效途径。传统生物、化学和吸附除磷法在海水利用废水除磷方面都存在诸多不足，且无法实现磷的回收利用。磷酸铵镁结晶法除磷具有良好的除磷效果，并且能从废水中回收磷资源。利用结晶法除磷不仅可以解决沿海城市浒苔泛滥的问题，而且还可以解决磷资源短缺的矛盾。因此为了探讨利用磷酸铵镁结晶法处理海水利用废水结晶除磷的可行性，本实验以滤池模型反应器为依托，研究晶种滤池过滤工艺的运行条件控制。通过考察钢渣、钢渣基复合晶种滤料、矿渣和矿渣基复合晶种滤料对水溶液中磷的去除动力学特征，对比四种滤料的除磷效能及其结晶效果，选取最佳晶种；重点考察水力停留时间（HRT，Hydraulic Retention Time）、pH值、曝气量等工艺运行条件对反应器除磷效能的影响规律，通过系统分析运行条件对磷酸铵镁结晶法除磷的影响，以期探索晶种滤池长期运行并高效稳定的工艺条件，为工程实践提供依据。研究结果表明，投加晶种可以缩短结晶过程的诱导期。投加晶种不仅能诱导和促进结晶反应，还可以作为磷回收的载体。比较五种晶种滤料，钢渣基复合晶种滤料具有最强的除磷能力。钢渣基复合滤料在pH=9.5的碱性条件下，活性矿物的水化活性受到激发促使磷酸铵镁晶体在钢渣基复合晶种滤料的富集，从而实现了磷的高效去除。不同晶种滤池结晶反应产物磷酸铵镁沉淀的组成和形态是不同的。钢渣基复合晶种滤料生成的沉淀在2θ为15．881°、16．484°、21．493°、27．099°、31．989°、33．306°等处有特征衍射峰，与文献报道一致，说明在钢渣基复合晶种滤池中能生成磷酸铵镁沉淀。而对比之下，钢渣、矿渣、矿渣基复合晶种滤料和石英砂的除磷效能明显不如钢渣基复合晶种滤料，经过筛选确定本实验采取钢渣基复合晶种滤料为晶种滤池的主要晶种。晶种滤料碱度释放受水力停留时间HRT的影响。随着水力停留时间延长，晶种滤料释放出碱度的数量增加，pH值升高，提供了结晶反应所需的碱性环境；水力停留时间延长，增加了铵根离子、镁离子、磷酸根离子接触碰撞机率，晶种滤料对磷的吸附效果提升，从而使磷酸铵镁沉淀的生成量增多，使晶体形成的活化能降低，从而促进了结晶反应的进行，提高了除磷效率。当HRT=90min时，处理效果最佳，所以选择水力停留时间HRT为90min。pH值决定了组成磷酸铵镁的物种离子在水中平衡时的形态和活度。当滴加NaOH溶液提高进水pH=8.5时，剩余磷浓度逐渐降低，最终达到平衡，此时沉淀的主要成分为MgNH₄PO₄。所以，将钢渣基复合晶种滤池进水pH值调为8.5。这样既可以降低NaOH药剂费用，又可以得到纯净的磷酸铵镁，还可以适当的降低出水pH。采用曝气的方法可以提高原水的pH值，调整气水比可为结晶过程创造适宜的碱性环境。曝气不仅节约添加的药剂量，而且还可以提供搅拌，增加离子间的相互碰撞。当曝气量过大时，反应器内的滤料出现一定的搅动，附着在滤料表面的晶体脱落，影响磷的去除效果；而且会造成滤料之间的磨损，影响后续形成晶体的附着，所以选择曝气的气水比为10。曝气协同加碱法能有效提高钢渣基复合晶种滤池出水pH值，从而提高除磷效率，使出水磷浓度降低。当水力停留时间为90min，通过空压机调节气水比为10，钢渣基复合晶种滤池加碱调节pH=8.0时，出水pH=9.56能够符合磷酸铵镁结晶反应化学要求。采取曝气协同加碱法生成的沉淀大部分为磷酸铵镁晶体，且峰值很高，晶化程度很好，有很好的回收利用价值。晶体具有明显的斜方晶体结构，排列规则、结构紧密，符合典型MAP沉淀的晶体结构，从EDS图可知最高峰分别是O、Mg和P，也是MAP主要组成元素，所以在曝气同时调节pH值的条件下得到的结晶产物是比较纯正的磷酸铵镁。