我院李海波教授团队在国际知名期刊《Bioresource Technology》(SCI一区Top,IF=9.0)发表了题为“Novel strategy for recovering phosphorus from sulfate-rich wastewater combined with phosphogypsum recycling”的学术论文。

面对全球磷资源短缺的问题,从富磷废弃物中回收磷资源引起研究者们的广泛关注。造纸废水中含有高浓度磷酸根(PO43-,约200 mg/L),是一种极具潜力的磷回收来源。磷石膏(~95% CaSO4·2H2O)作为湿法生产磷酸(H3PO4)工业的副产物,含有0.1-1.8%的P2O5和Ca2+,可为钙磷沉淀提供原材料。面对造纸废水中存在高浓度硫酸盐抑制磷酸根回收的技术难题,本研究创新性地提出了一种从造纸废水中回收PO43-的新策略:通过利用硫循环细菌调控硫酸盐的转化,耦合磷石膏的循环利用形成羟基磷灰石(Ca5(PO4)3OH),实现磷的高效回收。研究表明,投加0.1 g磷石膏即可实现95%的PO43-回收率。首先在化学作用下磷石膏水解产生的Ca2+通过吸附作用启动初始磷回收;后续在生物作用下通过硫酸盐还原菌(Desulfobacteraceae)和硫氧化菌(Alcaligenaceae)破解了硫酸盐抑制难题,同时通过碱度提升和多聚磷酸盐释放为结晶阶段创造条件;最终持续释放的Ca2+与PO43-结合形成高纯度的羟基磷灰石。基于羟基磷灰石在湿法磷酸生产工艺中的原料地位,本研究构建了磷资源闭路循环体系。为工业废水磷回收提供了兼具环境友好性和经济可行性的解决方案。
湖北大学资源环境学院为论文第一完成单位,资源环境学院2022级生态学专业博士研究生程艳为该论文的第一作者,青年教师马杰博士为论文通讯作者。该研究成果得到国家自然科学基金、武汉市知识创新专项、湖北大学原创探索专项和湖北大学黄石产学研合作创新中心专项的资助。
论文链接: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2025.132861
撰稿:程艳
校对:李可
审稿:刘杰