“磷危机”与污水中磷去除引发从污水/污泥中回收磷的广泛兴趣。污泥厌氧消化中聚积着一定量的蓝铁矿(Fe₃(PO₄)₂·8H₂O),可予以回收。但是,蓝铁矿回收存在回收效率低、分离困难的现实问题,会制约蓝铁矿回收的实际应用。为此,着眼于蓝铁矿形成机理,课题研究提升蓝铁矿回收效率的技术措施,厘清影响蓝铁矿生成的制约因素,制定经济可行的蓝铁矿回收策略。首先,通过序批式实验,确定污泥厌氧消化系统中乙酸对蓝铁矿生成的影响,量化铁还原菌(DMRB)与产甲烷菌(MPB)对共同底物——乙酸的竞争力。结果显示,两类细菌对挥发性脂肪酸(VFAs)存在较强的竞争关系,DMRB对乙酸的亲和能力比MPB高出1个数量级,意味着DMRB对乙酸利用远强于MPB;系统中乙酸浓度对Fe³⁺还原速率和蓝铁矿形成并无明显影响。然而,DMRB对乙酸消耗势必会影响MPB产甲烷效率,使之显著降低。因此,构建餐厨垃圾与剩余污泥共消化系统,希望能通过餐厨垃圾厌氧共消化来提高VFAs量,在获得蓝铁矿的同时保证甲烷生成量亦不受太大影响。不同比例餐厨与污泥共消化实验结果显示,VFAs增量确实不能进一步提高蓝铁矿生成量,但这有助于产甲烷效率显著提高;在20%餐厨投配比情况下,甲烷产率由109.68 m L CH₄/g VS被提升至139.01 m L CH₄/g VS。其次,改变污泥厌氧消化运行模式,探索单相与两相厌氧消化对蓝铁矿与甲烷生成率的影响。实验中主要控制的参数为污泥龄(SRT)和p H,以变化工况方式对比各生成率变化情况。结果显示,单相与两相厌氧消化系统虽然上清液中各指标与甲烷产率均有所不同,但蓝铁矿产率在两系统中旗鼓相当(约60%)。这意味着,从工程应用角度,两相厌氧消化能兼顾蓝铁矿与甲烷回收,是可推荐的高效运行模式。最后,通过酸性与碱性厌氧消化比较,实验探究液相(上清液)蓝铁矿回收的可行性。结果表明,碱性厌氧发酵更利于污泥有机物释放,也有利于上清液磷酸根释放,上清液中磷含量占TP(泥相+液相)的58.7%。此外,碱性发酵液形成的蓝铁矿纯度(81.0%~84.0%)高于酸性发酵液(71.9%~74.3%)约10个百分点,至磷回收效率分别为47.5%~49.3%和36.7%~37.9%。但就生产成本而言,酸性上清液回收蓝铁矿的成本最低(仅约0.052~0.058元/kg蓝铁矿,或,0.842~0.939元/kg P)。因此,可以认为,从发酵液中回收蓝铁矿较为适宜,最大好处是避免了蓝铁矿混在污泥中的分离问题。