【摘 要】
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随着畜禽养殖向集约化、规模化快速发展和沼气工程的大范围使用,沼液的产生量远远超过当地农业所能消纳的量,仍有大量沼液被排放到环境中。然而沼液中含有大量氮磷,氮磷过多一方面会造成水体富营养化,另一方面磷又是一种宝贵的资源,随意排放会造成资源浪费。鸟粪石结晶法（MAP）可同步回收沼液中的氨氮和磷,得到一种优良的缓释肥料,但是沼液中氨氮含量一般远大于磷的含量,在回收过程中需要加入大量试剂。目前对磷试剂的替
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随着畜禽养殖向集约化、规模化快速发展和沼气工程的大范围使用,沼液的产生量远远超过当地农业所能消纳的量,仍有大量沼液被排放到环境中。然而沼液中含有大量氮磷,氮磷过多一方面会造成水体富营养化,另一方面磷又是一种宝贵的资源,随意排放会造成资源浪费。鸟粪石结晶法（MAP）可同步回收沼液中的氨氮和磷,得到一种优良的缓释肥料,但是沼液中氨氮含量一般远大于磷的含量,在回收过程中需要加入大量试剂。目前对磷试剂的替代来源研究较少,本论文以富磷废水作为磷的替代来源,与沼液进行混合,通过单因素实验法、Plackett-Burman实验设计和响应曲面法等方法,研究富磷废水为磷源的鸟粪石结晶法对沼液中氮磷回收的影响。研究结果可以为沼液和富磷废水的处理提供一种替代选择方案或者理论参考。主要研究成果如下:（1）在单因素实验研究中,确定了氨氮和磷酸盐回收效果最佳的反应条件为:P/N=1:1,p H=9.5,Mg/N=1.2:1,搅拌速度=200r/min,反应时间=15min和反应温度=25℃,剩余氨氮浓度最低为20.47mg/L,氨氮回收率最高可达到97.08%,剩余磷浓度最低为8.55mg/L,磷酸盐回收率可达到99.44%。（2）在强化实验研究中,Plackett-Burman筛选实验筛选出的显著影响因素为:P/N、p H和Mg/N。响应曲面实验结果分析表明三个显著影响因素对氨氮回收率影响主次顺序是P/N>Mg/N>p H,对磷酸盐回收率影响主次顺序是P/N>p H>Mg/N。优化后的反应条件组合为:P/N=1.03:1、p H=9.38和Mg/N=1.2:1,在此条件下氨氮和磷酸盐回收率预测值分别为97.91%、99.48%。通过4次平行实验验证了模型的准确性和可靠性,氨氮回收率的相对偏差最高为2.46%,磷酸盐的相对偏差最高为0.38%,说明实验值和预测值相对偏差较小。（3）XRD衍射分析和SEM分析表明最优条件下得到的沉淀产物中含有鸟粪石晶体。经过提纯,沉淀产物中鸟粪石含量从34.24%提高到了57.34%。（4）在实验条件下处理1t沼液可以获得19.22元效益,在实际处理工程中,对于一个年产504吨沼液的项目来说,运行三年可获得的净现值为23501.15元,具有较好的经济效益。而且不仅可以使磷资源得到了回收利用,还可以缓解了磷资源的短缺,故还具有一定的环境与社会效益。
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