源头分离收集尿液并回收其所含氮（N）、磷（P）和钾（K）等营养元素被认为是当前改善废水资源管理可持续性的最具潜力方式。不仅可减小城市污水厂投资规模和运行费用,节约清洁水资源,还能改善水体富营养化和促进资源循环,具有良好经济效益、环境效益和社会效益。论文以尿液中营养物完全回收为目标,研究其储存过程N、P的转化规律和蒸发浓缩过程的N保持特性,重点分析蒸发-结晶过程的晶体析出特性、路径和产物（Urine derived solid product,UDSP）组成,进一步考察土壤基肥料（Soil derived fertilizer,SDF）制备的影响因素并优化制备策略,初步评价并比较UDSP和SDF的肥料价值。论文主要研究内容和结果如下:（1）比较了清洁容器收集尿液（Urine collected by clean container,Urine-C）和小便器系统收集尿液（Urine collected by urinal systems,Urine-S）分别在4℃、25℃和37℃下封闭储存过程中pH、电导率（EC）和N、P形态的变化规律,分析了其转化原理。结果表明,相同尿液在37℃较25℃和4℃时或相同温度下Urine-S较Urine-C中pH、EC、NH₄⁺-N升高和Urea-N、PO₄^3–-P下降更快。尿液中pH和EC的升高及N的形态转化是尿素水解的直接结果,而PO₄^3–-P浓度的下降是尿液pH升高导致沉淀的一个间接过程。收集方式从源头上影响尿液中产生脲酶的微生物数量,而储存温度影响着脲酶和产生脲酶的微生物的活性,从而最终影响尿液中N、P的转化。（2）研究了初始pH(p H_init.)、pH调节酸和温度等因素对水解尿液（Hydrolysis urine,HU）蒸发浓缩过程N保持的影响,基于N转化和水蒸发理论建立了该过程NH₃挥发动力学模型并进行了敏感性分析。结果表明,pH_init.是影响其蒸发浓缩过程中N保持的最关键因素,且基于三种常用pH调节酸（HCl、H₂SO₄和H₃PO₄）的N保持效率分析确定的最经济pH_init.均为4。所建NH₃挥发动力学模型经pH校正后可准确预测尿液蒸发浓缩过程V_r、[TAN]、pH和R’_N-loss的变化,其与相应测量值之间误差分别在1%、4%、6%和7%之内。另外,通过对多个输入参数的全局敏感性和相对敏感性分析,确定了影响该过程的四个主要参数依次为pH、T_liq、v和[TAN]。（3）考察了HCl、H₂SO₄和H₃PO₄调节至pH_init.=4的HU蒸发浓缩过程结晶析出特性及结晶产物组成,并结合PHREEQC对该过程的化学模拟分析了三者的结晶路径。结果表明,三者分别在体积浓缩倍数（Volume concentration factor,CF_V）=19.61、CF_V=9.90/19.84和CF_V=9.90/32.89/47.62时会先后析出晶体,且结晶产物UDSP-Cl、UDSP-S与UDSP-P中主要组成分别为80%NH₄Cl,41%（K,NH₄）NaSO₄·2H₂O和30%（NH₄）₅（NO₃）₃SO₄与84%NH₄H₂PO₄。另外,基于PHREEQC模拟的三者结晶路径分别为NH₄Cl（CF_V=10.25¹00）→NaCl（CF_V=71.43¹00）、NH₄NaSO₄（CF_V=10.25⁵5.56）→NH₄Cl（CF_V=20¹00）→（NH₄）₂SO₄（CF_V=40.45¹00）和NH₄H₂PO₄（CF_V=10.25¹00）→NaH₂PO₄（CF_V=38.46⁵5.5）→NaCl（CF_V=45.46¹00）。（4）分析了黄土颗粒对尿液中营养物结晶的促进作用并研究了其对NH₄⁺-N和PO₄^3–-P的表观吸附过程,考察了干燥温度、pH调节酸和CF_V对SDF制备过程影响,提出了SDF的最优制备策略并评估了制备的SDF肥性。结果表明,黄土颗粒表观吸附尿液中NH₄⁺-N和PO₄^3–-P的主要机制分别为离子交换反应/分子间力吸附作用和≡M─OH与PO₄^3–-P的配位交换/羟基磷酸钙沉淀反应,同时黄土颗粒表面水解的Ca²⁺和Mg²⁺与NH₄⁺间离子交换也会进一步促进其对PO₄^3–-P的表观吸附。干燥温度和pH调节酸对SDF制备过程黄土颗粒的吸收尿液能力和N保持能力均无显著性影响,而CF_V的影响较大且CF_V越高黄土颗粒的标准吸收尿液量和N保持能力均越强。另外,以浓缩尿液作为营养源,可同时提高SDF的制备效率和N保持性能。采取黄土颗粒交替重复吸收CF_V为8的H₂SO₄-4-HU和H₃PO₄-4-HU的方式制备的SDF营养元素均衡、总营养元素含量高、Cl含量低且pH符合肥料使用要求,较UDSP更适合作为农用肥料。