在Ca/Fe-Cl LDH去除焦磷酸盐（Pyrophosphate, PP）过程中，大量的Ca被释放出与PP形成沉淀，而固体中残留的Ca对PP去除的作用不明确。针对这一问题，本课题研究了Ca²⁺对铁相（无定型氢氧化铁（Amorphous Ferric Hydroxide, AFH）、针铁矿（Goethite,G））去除PP的作用机制及掺杂Ca后针铁矿去除PP的机制进行了深入的研究。考虑到Ca水合离子半径大且Ca-PP沉淀作用比较强，不易于接近固体表面，又进一步研究了Mg²⁺对针铁矿去除PP的作用机制。结合Ca²⁺/Mg²⁺对铁矿去除PP机制的分析，基本弄清了铁矿表面上的表面络合作用与沉淀作用，为解释Ca/Fe-Cl LDH去除PP机制提供理论基础。研究结果如下：Ca²⁺促进AFH去除PP，主要归因于AFH表面上Ca-PP络合作用（≡FeOCa-PP）与Ca-PP沉淀作用，且≡FeOCa-PP与Ca-PP沉淀均依赖于溶液的pH：pH<7.5时，AFH表面上发生≡FeOCa-PP作用；pH≥7.5时Ca2P2O7沉淀可以被明显地观测到。在针铁矿去除PP过程中，Ca²⁺作用同在AFH去除PP中的一样，而同Ca²⁺相比，Mg²⁺作用是针铁矿表面上Mg-PP的结合作用，pH只是影响结合方式。Ca/Mg改性氢氧化铁的结构与特性，与Ca/Mg含量有关。实验表明，（1）Ca改性氢氧化铁的结构：≤10%，产物呈现出针铁矿的结构，Ca的存在形式是Ca（OH）2与吸附于针铁矿表面；10%¹00%，产物呈现出纤铁矿的结构，Ca的存在形式是Ca（OH）2与类似于Fe-O-Ca的结构（比氢氧化钙稳定）；100%⁴00%，产物呈现出Ca/Fe-LDH的结构，Ca的存在形式是Ca（OH）2。（2）Mg改性氢氧化铁的结构：≤4%、4%⁴0%、40%⁴00%,产物分别呈现出针铁矿、纤铁矿、Mg/Fe-LDH的结构，Mg的存在形式与Ca改性氢氧化铁中Ca的基本一样，区别是Mg改性氢氧化铁的比表面积、表面特性的变化大且及Mg存在形式更稳定。同针铁矿相比，Ca/Mg改性针铁矿（Ca-/Mg-Ca）)对PP去除量增加，与其改性针铁矿的表面特性、Ca/Mg的存在形式有关：（1）Ca-G去除PP的机制是：酸性条件下针铁矿表面上存在Ca-PP络合作用，碱性条件下Ca-PP沉淀作用与针铁矿表面上Ca-PP络合作用均存在，并且这两种作用的强弱取决于Ca-G中Ca含量, Ca含量越高，沉淀作用越强，与Ca²⁺-G去除PP的机制有些类似。（2）Mg-G去除PP的机制主要依赖于与Mg改性针铁矿表面吸附位点种类的改变及表面积增大，不同于Mg²⁺-G去除PP的机制。Ca2FeCl-LDH对PP去除的机制（pH=12时），主要是Ca-PP沉淀作用与阴离子（CaP2O72-或P2O74-）插层作用，而这两种作用依赖于PP初始浓度：（1）低浓度PP（10-220mg/L）时，PP最大去除量为100mg/L，主要是Ca-PP沉淀作用，其中100mg/L<PP<220mg/L时，Ca-PP络合作用的存在，使得LDH层板上Ca溶解到溶液中；（2）高浓度PP（220-600mg/L）时，最大PP去除量出现两次（第一次是180mg/L、第二次是240mg/L）,当220mg/L<PP<320mg/L时，PP去除主要是Ca2P2O7﹒2H2O晶体与CaP2O7插层LDH的形成，当320mg/L<PP <600mg/L时, PP去除归因于Ca2P2O7﹒2H2O晶体与阴离子CaP2O72-或P2O74-插层LDH的形成，并且CaP2O72-或P2O74-插层LDH的形成可能与Ca2P2O7﹒2H2O晶体的存在有关。