根据对废水中钙、镁离子赋存形态及沉淀特性的研究，开发了核晶造粒技术，设计并合成了针对水中钙、镁离子回收

利用的特征晶种，可诱导钙、镁离子以碳酸钙的形式结晶于晶种表面而形成致密的碳酸钙结晶体，进而从水中快速

高效分离。技术原理如图1所示。

 图1  核晶造粒工艺技术原理图

该技术具体是通过加入特征晶种及沉淀剂，并调控水体pH及水力条件实现水中钙离子结晶去除。晶种的存在可有效降

低钙离子的活化能势垒，从而诱导碳酸钙与晶种结合，形成结晶核；结晶核可有效降低成核表面的自由能势垒，从而诱导

水中钙离子不断富集于表面并致密化。此外，碳酸钙的结晶过程是个十分精细的过程，期间分别形成了碳酸钙晶体的各个

形态：

Ca2++CO32- =CaCO3(饱和溶液)=CaCO3(过饱和溶液)=CaCO3(晶体成核)=CaCO3(晶体生长)=CaCO3(晶体团聚)。

与传统处理工艺相比，该技术具有占地面积小、水力停留时间短、污泥含水率低、处理成本低等优势，助力企业实现

“双碳目标”。

水中钙和加入的特征晶种经核晶造粒技术造粒结晶后，其特征晶种造粒前后对比图见图2。

 图2  致密化造粒体