磷，人類和其他生物生命活（huó）動不可缺少的元素，磷肥更是農業生產必不可少的肥料。

在淡水中，磷含量是有限的，一（yī）旦水（shuǐ）中磷酸鹽的含（hán）量超過一定（dìng）濃度勢必導致植物過度生長。

這也是為啥會產生水體富營養化。

不過今天講的不是除磷，這些工藝啊、技術啊（ā）已經被分析的夠多（duō）了，小編最近更關心的是（shì）磷短缺問題。

魯迅說過（guò），磷同水一樣，對所有現代（dài）經濟體來說都是不可或缺的。如果像關注全球水資源那樣去關注全球的磷資源，人（rén）們的擔憂就會陡然加重。令人不解的是，人們並未更加（jiā）重視磷資源。

目前人類對磷礦資（zī）源的（de）利用方式是不可持續的：不斷（duàn）開采不可再生（shēng）的磷礦資源，利（lì）用其中的部分磷元素，將其餘的（de）排入水環境或汙泥……

壞消息是，按照目前的消費量，世界磷礦資源將在100年內（nèi）陷於枯竭。

好（hǎo）消息是，我們根本等（děng）不到磷枯竭的（de）那 。

或（huò）許是醒悟（wù）了，也可能是覺（jiào）得要給後世（shì）子孫留點資源，總之，各個 開（kāi）始想發設法遏製磷的消失速（sù）度。

2008 年，荷蘭（lán）政（zhèng）府研究（jiū）組織STOWA（荷蘭水研究基（jī）金）提出了NEWs框架，其中N就代（dài）表（biǎo）著營養（yǎng）物回收。在這個框架下，許多荷蘭（lán）汙水處理廠著手開始（shǐ）大規模應用磷回收工藝，重視程度空前。

2016年，瑞士出台政策強製從汙水/汙泥、動物糞（fèn）尿、動物骨粉中回收磷，並以此作為磷肥（féi）的生產原料（liào），使（shǐ）之再次（cì）進入土地，用作作物肥料，形成了一個磷元素封閉循（xún）環係統。

英、法、德作為歐洲三駕馬車，在磷回收方麵也不甘落（luò）後，紛紛推出各自磷（lín）回收（shōu）政策和計劃，比如蘇格蘭的“零廢物”計劃、法國“磷回收網絡係（xì）統”德國“汙（wū）泥條例改革修正（zhèng）案”等。

當然其他相關政策還有很多，大家感（gǎn）興趣（qù）的可以去查查（chá）。

政策（cè）有了，那麽（me）該如何從汙水中“要（yào）”磷？

其實，汙水磷回收的實質很簡單：就是將水中的磷固定（dìng）下來，使其與汙（wū）水分離，變（biàn）成類似磷礦石的產物，可（kě）以用於磷酸鹽工業或用作（zuò）農肥。

目前研究和試驗較多的磷回收工藝是磷酸鈣沉（chén）澱法和磷酸銨鎂結晶法。

前者使磷酸根與鈣離子結合生成磷酸（suān）鈣沉澱，從水相析出；後者使磷酸根（gēn）與鎂和銨根離子（zǐ）結合，形成磷酸銨鎂晶體（俗稱鳥糞石），與水相分離，這一工藝同時將汙水中的部分銨結晶出來。

雖然原（yuán）理並不複雜，但由於汙水成分（fèn）複（fù）雜，共存幹擾組分，尤其是碳酸根、有機酸等組分能夠與（yǔ）磷酸根競爭鈣鎂離子，所以工藝（yì）也不是那麽容易搞的。

一般認（rèn）為，從汙水中（zhōng）回收的磷酸鈣可以被（bèi）用作磷礦石的替代產品，而回收的磷酸銨鎂可被用作緩釋磷肥。

汙水磷回收的小試（shì）和中試研究有很多，荷蘭和日本已（yǐ）經（jīng）有汙水磷回收的（de）大規模試驗廠。比如荷蘭的Geestmerambacht汙水處理廠以（yǐ）石英砂為磷酸鈣結晶的晶種，使回收的（de）磷包裹在石英砂上，形成類似磷（lín）礦石的粒（lì）狀產品，其產品已經被當地磷（lín）酸鹽生產企業使用。

直接土地利用回收磷

將汙泥直接土地利用是（shì）最經濟的（de）汙泥處（chù）置方式之一（yī）。

這種方法是直接將富含氮磷（lín）的汙泥（ní）當作肥料用於土地中（zhōng），成本低廉，不需（xū）要另作處理就能實現對磷（lín）元素的回收。

缺點就是，汙泥中有（yǒu）毒重金屬、有（yǒu）機汙染物和病（bìng）原體的存在嚴重限製了其作為肥料直（zhí）接利用。

所以這個方（fāng）法雖然方便經濟，但是二次（cì）汙（wū）染太嚴（yán）重了，PASS！

從汙泥消化液（yè）中回收磷（lín）

汙泥消化液中的磷一（yī）般可以通過（guò）凝聚（jù）沉澱法和結晶法去除。

凝聚沉澱法是利用（yòng）鐵鹽、鋁鹽等與廢水反應生成（chéng）無晶型的磷酸鹽沉澱物，然後固（gù）液分（fèn）離後達到除磷的目的。

凝聚沉澱除磷的優勢在於除磷效率較高且穩定可靠（kào），缺點在於藥劑費用較高並且汙泥產量大，沉澱產物成分複雜，無法實現磷的可持續利用（yòng）。

相比凝聚沉澱法而言（yán），目（mù）前從消化液中進行磷回收使用最廣泛的方法（fǎ）是結晶法（fǎ）。

廢水中的磷以磷（lín）酸鹽礦物的形式結晶沉澱，主要的沉澱形式有鳥糞石、羥磷灰石等。

結晶沉澱法更大 的好處是（shì）能夠高效高（gāo）質量（liàng）地從廢水中獲得磷酸鹽礦物，這些形成的礦物大部分（fèn）重（chóng）金屬含量很低（dī），能夠直接應用（yòng）於農業。

尤其是鳥糞石（shí），它的溶解度很低，就算大量使用也不會有過多的磷元素釋放出來（lái），對環境造成（chéng）汙染。

鳥（niǎo）糞石即（jí）磷酸銨鎂，分子式為MgNHPO4·6H2O，英文縮寫為MAP。回收的MAP中磷元素含量折算成P2O5標準（zhǔn）量（liàng）後可（kě）達51.8％（P2O5含量不小（xiǎo）於30％為富磷礦）。

所以，MAP結晶法不（bú）僅可以同（tóng）時去除氮、磷兩種汙（wū）染物，並且（qiě）所得的結晶產物MAP含磷量高，可作為高效的緩釋肥被重新利用。

但是考（kǎo）慮到結晶法是直接在廢水中形（xíng）成沉澱（diàn），很有可能會把有毒有害的有機汙（wū）染物或（huò）病原體（tǐ）帶到沉澱裏麵（miàn），所以在進行沉澱反應之前應將汙水進行處理，避免這些有害物質汙染沉（chén）澱。

從汙泥焚燒殘餘物中回收磷

最近幾年，從汙（wū）泥焚燒（shāo）灰渣中進行磷回收的（de）方法（fǎ）也（yě）引起了廣泛關注（zhù）。

汙泥中的磷（lín）含量大（dà）約為1％～5％，而灰渣中的磷（lín）含量高達5％～11％，要比汙泥高很多。

數據顯示，汙泥中的磷含量大（dà）約是（shì）0.12g/L，而灰渣中（zhōng）的含（hán）量大（dà）約是70~134g/Kg。

這樣一（yī）對比，灰渣確實完勝汙泥。

雖然從汙泥焚燒灰渣中回收磷的效率比直接從（cóng）汙泥或消化液中回收高5～10倍，但（dàn）焚燒（shāo）汙泥消耗的能量很（hěn）大，隻能在一些大型汙水處理廠中應用。

丹麥（mài）一家公（gōng）司在汙泥焚燒（shāo）後，用酸將其中的磷酸鹽及重金屬溶解，將混合（hé）液通過四次離子交換膜，分（fèn）離了重金屬和磷酸根，回收（shōu）效果很好。

其實，科技發展（zhǎn）到現在，磷回收在技術層麵已經沒有太多難（nán）點，需要的是政府立（lì）法支持、鼓（gǔ）勵和補貼，否則磷回收市場很難被驅動。

隨著時間的推（tuī）移和（hé）磷礦資源的日益耗竭，將來總有 ，人們對磷礦資源的重視將會比對能源更加重視。但到那時，是否為時已晚？