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废水中的氮、磷既是引起水体富营养化的污染因子，也是极具利用价值的营养元素，尤其磷还是一种不可再生的宝贵资源。目前工农业所产生的高浓度氨氮废水和含磷废水，不适合直接使用传统生化法进行处理，而磷酸铵镁（Magnesium Ammonium Phosphate，英文缩写MAP）工艺可以同时去除和回收其中的氨氮和磷，成为近年来受到广泛关注的高浓度氨氮/磷酸盐废水处理技术。尽管目前关于MAP的研究在国内较多，但相应的反应器研究较少，限制了MAP工艺的推广应用，因此开发操作简单、性能稳定高效、运行费用低廉的MAP反应器并将之应用于高浓度氨氮/磷酸盐废水的处理显得尤为重要。本文从实际应用的角度出发，设计开发了一体化磷酸铵镁反应装置并分别采用人工合成废水和实际生产废水确定了该装置的最佳运行参数和运行效果，同时对MAP反应的主要影响因素和动力学以及反应产物的资源化进行了系统研究，为后续的MAP推广应用提供参考依据。 通过单因素影响和正交实验在较宽浓度范围内考查了一体化MAP反应器处理高浓度氨氮废水（500～3000mg/L）的主要影响因素并确定了反应器的最佳运行条件。结果表明，反应器最大影响因素为PO43--P:NH4+-N摩尔比，其次是Mg2+:NH4+-N摩尔比及pH值。一体化反应装置的最佳运行条件为：水力停留时间为2.5h，搅拌强度为200～300r/min，pH为9.0，Mg2+:NH4+-N:PO43--P摩尔比为1.2:1:0.9，在室温条件下运行。在最佳运行条件下，其氨氮去除率稳定在88～92％。X射线衍射分析表明，反应器所产生的沉淀物主要为晶态的磷酸铵镁。 分别利用一体化MAP反应器对实际磷化废水和化肥厂高浓度氨氮/磷酸盐废水处理进行了研究。结果表明：在各自的最佳运行条件下，即pH=9.5、Mg2+:NH4+-N:PO43--P摩尔比为1.2:1:1、水力停留时间2.5h、搅拌强度200r/min时，磷化废水中的磷酸盐去除率在98%～99%；而当pH=9.5、Mg2+:NH4+-N:PO43--P摩尔比为1.4:1.3:1、水力停留时间为2.5h、搅拌强度为200r/min时，反应器处理化肥厂高浓度氨氮/磷酸盐废水的效果稳定，有99.3%溶解性磷酸盐和91.6%氨氮被回收，此时吨水可获得经济效益0.9～41.6元。 利用人工合成废水对MAP反应的主要影响因素和动力学进行研究，发现较低的pH值可以避免主要副产物磷酸镁生成，控制反应体系pH在9.0附近，MAP过饱和度达到最低，从而可以有效地保证磷酸铵镁的生成和纯度。MAP反应为准一级反应，其反应的活化能较低为15.8kJ/mol，因此MAP沉淀反应属于快速反应，而温度对反应速率的影响较小。 利用一体化反应器处理化肥厂废水产生的沉淀物作为芹菜、油菜、小白菜和香菜的肥料，并与常规肥磷酸二铵和45%复合肥进行对比。结果表明，以所得沉淀物为肥料时对油菜和小白菜的茎部以及芹菜叶长发育影响较大，略高于45%复合肥；而从整个蔬菜生长状况来看，其效果与45%复合肥相类似，但蔬菜产品中的重金属含量小于常规化肥磷酸二铵和45%复合肥。过量施用实验所得沉淀物不会对蔬菜的生长造成影响，也不会明显增加蔬菜产品中的重金属含量。