通过化学沉淀回收P的一个主要缺点是沉淀剂中金属离子、污水中的重金属离子、有机物、病原体或病毒等可能会与磷共沉淀到含磷化学污泥中。这限制了终的含磷化学污泥作为肥料的直接利用以及作为磷产品的回收利用。如高浓度的铝对酸性土壤中的植物有毒害作用，另外，以Al-P和Fe-P形式存在的P固体稳定性较高，不容易溶解后以离子的形态被植物利用。

生物除磷后的含磷生物污泥也可以直接作为肥料使用，虽然有研究发现脱水后的生物磷污泥的肥效与矿物肥料一样有效，但也存在化学和生物污染物转移到食物中影响健康的问题。已有研究表明，生物污泥施用于土壤虽然增加了土壤中有效的营养成分，但也增加了土壤和植物中的重金属浓度。在印度生物污泥施用量为高于20t/ha时，稻谷中的镉浓度高于印度农业所规定的安全限值。瑞士已经禁止在农业中直接使用生物污泥。直接使用污水厂处理后的剩余污泥的其他问题包括运输和应用的困难，因为污泥体积庞大、含水量高。污泥脱水可以减少运输成本，消除农场设备的必要性，但会产生能源和经济成本。这就需要通过其他技术处理生物污泥以从污水中获得更纯净和更有效形式的磷。

2.1 污泥厌氧消化和脱水

厌氧消化(Anaerobic Digestion,AD)是常用的污泥稳定化的技术，它可实现分解有机固体物和病原体并以甲烷的形式进行能量回收。生物磷污泥经厌氧消化后产生的消化液浓度比污水厂进水高约10倍-50倍。经消化后污泥中的大部分重金属仍保留在消化后的污泥中，而污泥中的磷经生物降解后释放到消化液中。据估计，生物污泥中约30%的总磷被释放到消化液中，而在化学污泥经消化后，大约只有不足10%的P释放到溶液相中。这是由于溶液中Fe、Al、Ca和Mg的沉淀作用或污泥的吸附作用将P重新固定到污泥相中。目前商业中的磷回收技术主要是通过含磷生物污泥的厌氧消化以促进磷的溶解释放从而生成鸟粪石来进行的，例如NuReSys®，Pearl®，Phosnix®和™Schoumans技术等。但在厌氧消化液中存在的新型有机污染物转移到回收P的产品如鸟粪石中也是值得关注和进一步研究的问题。已有研究发现在厌氧消化过程中，大多数的新型污染物是不会被AD过程降解的，消化液中存在的新型污染物，例如kekayin的主要代谢产物抗抑郁药文拉法辛和苯甲酰芽子碱，它们会优先被吸附并积聚在回收的磷固体物质内，从而污染回收的磷产品。

2.2 湿法化学萃取

湿法化学萃取是利用酸或碱使污泥、污泥灰分或其他污泥残留物中的磷更多的溶解释放出来，不过同时需要注意污泥中其他一些污染物的溶出，如重金属/准金属等。因此，当进行湿法化学萃取以回收磷时，金属和磷的分离非常重要。另外，在通过鸟粪石结晶来进行磷的回收中，Fe3+、Al3+和Ca2+都会和Mg2+竞争来与PO43-结合形成络合物，所以降低溶液中Fe3+、Al3+和Ca2+的浓度也有助于提高鸟粪石的回收率。

通过硫酸(pH1.8)来进行酸消解各种形式的消化污泥(原始消化污泥、离心后的消化污泥、焚烧后的消化污泥)，发现对消化污泥进行焚烧是从污泥中以鸟粪石的形式回收磷的佳前处理步骤。然而，从磷增溶的有效性方面来看，含有Fe-PO4的原污泥更有利于P的释放。与酸提取相比，使用碱萃取的优点是可以降低重金属/准金属的释放，但这会影响后续的过滤步骤，使得过滤成本高且容易结垢。同时，碱处理也会将P的回收率降低至30%。

PHOXNAN工艺是通过加硫酸(pH1.5)将污泥中的P以H3PO4形式溶解释放到溶液中，然后通过湿式化学氧化作用分解溶液中的有机物，再通过超滤膜分离剩余的固体，然后进行纳滤除去阳离子。P在终溶液中主要以磷酸形式得到积累。此外，也有研究通过对EBPR工艺中产生的剩余污泥进行碱性水解发酵(佳pH值为13)，同步从发酵液中回收P和N。该工艺能够以鸟粪石的形式回收42.0%的PO43--P和7.8%的NH4+-N。经超临界水气化处理污泥中95.5%的磷可得到释放。

酸和碱处理都不能直接作为P的溶解和回收的佳技术。磷的回收工艺需要根据污水一级处理和/或二级处理过程对P的去除情况及去除工艺来选择相应的磷回收技术。Petzet等人报道称通过湿法化学处理污泥灰(SSA)可以通过酸和碱两种浸出的组合进行磷回收。通过酸性预处理，不溶于碱的Ca-P组分可转化为Al-P，然后再通过碱处理使其溶解并通过Ca-P沉淀得到分离。然后可以将Al部分重新用于化学沉淀过程。

2.3 从污泥焚烧灰分中回收磷

污泥的焚烧可以实现高温下有机成分的完全氧化。单级焚烧可以将通过控制焚烧条件将污泥分别焚烧到其中污染物可回用的产品的阶段。通过焚烧污泥量大大降低，同时可以回收热能，其中由于磷酸盐的热稳定性，磷被留存在了焚烧后的污泥灰分中。已发现污泥灰分中平均含有11.6%的P2O5(该污泥中磷形态和磷含量与磷矿石相似)。然而，由于重金属/准金属的存在以及P化物的稳定性(高温下生成的P2O5的结晶度较高)，SSA通常不适合直接用作肥料。在使用柠檬酸铵进行溶解度测试(短期生物利用度的一个指标)中，SSA中的P只有26%具有生物可利用性。以更纯的形式回收P可增加P的生物利用度并降低污染风险。

如在Ash2®Phos工艺中，可通过酸来溶解污泥灰分，逐步分离重金属以及磷酸钙、氢氧化铁和氢氧化铝。然后使用阳离子交换树脂从溶液中除去重金属。P以鸟粪石(纯度97%)的形式回收，其具有高P生物可利用率(94%)和低金属含量，因此可与高质量的肥料相媲美。通过用HCl酸化可回收污泥灰分中95%的磷。此外还有研究采用电渗析作为硫酸预处理后分离重金属/准金属和磷的技术。该过程将磷从重金属/准金属中有效地分离出来，该技术可回收污泥灰分中约70%的磷。表1中详细描述了污水处理过程中污水、污泥和污泥灰分中回收磷的相关技术，包括商业和实际应用的技术方法以及所获得的终磷产品。在表1中的磷回收产品中，由于可作为缓释肥料被直接使用，鸟粪石成为关注的焦点。