水體中的過(guò)量磷主要來(lái)源于肥料、農業(yè)廢棄物和城市污水。有關(guān)資料說(shuō)明，在過(guò)去的15年內地表水的磷酸鹽含量增加了25倍，在美國進(jìn)入水體的磷酸鹽有60%是來(lái)自城市污水。在城市污水中磷酸鹽的主要來(lái)源是洗滌劑，它除了引起水體富營(yíng)養化以外，還使許多水體產(chǎn)生大量泡沫。水體中過(guò)量的磷，一方面來(lái)自外來(lái)的工業(yè)廢水和生活污水；另一方面還有其內源作用，即水體中的底泥在還原狀態(tài)下會(huì )釋放磷酸鹽，從而增加磷的含量，特別是在一些因硝酸鹽引起的富營(yíng)養化的湖泊中，城市污水的排入使之更加復雜化，會(huì )使該系統迅速惡化，即使停止加入磷酸鹽，問(wèn)題也不會(huì )解決。

這是因為多年來(lái)在底部沉積了大量的富含磷酸鹽的沉淀物，它由于不溶性的鐵鹽保護層作用通常是不會(huì )參與混合的。但是，當底層水含氧量低而處于還原狀態(tài)時(shí)(通常在夏季分層時(shí)出現)，保護層消失，從而使磷酸鹽釋入水中所致。  

磷在污水中存在的方式包括有機磷和無(wú)機磷。有機磷主要存在于各類(lèi)微生物機體及動(dòng)物排泄物中，無(wú)機磷包括磷酸鹽、聚磷酸鹽等，主要以各類(lèi)磷酸根離子存在。

除磷指去除污水中的磷。磷在污水中具有以固體形態(tài)和溶解形態(tài)互相循環(huán)轉化的性能，污水除磷就是以磷的這種性能為基礎而開(kāi)發(fā)的。

目前主流的污水除磷技術(shù)有：使磷成為不溶性的固體沉淀物，從污水中分離出去的化學(xué)除磷法；使磷以溶解態(tài)為微生物所攝取，與微生物成為一體，并隨同微生物從污水中分離出去的生物除磷法。根據磷在廢水中不同的存在方式，應采用不同的除磷技術(shù)。

化學(xué)沉淀法除磷

化學(xué)沉淀法是向污水中投加藥劑，使水中磷酸離子生成難溶性的鹽，形成絮凝體與水分離，從而去除污水中所含磷的一種物理化學(xué)方法。根據使用的藥劑可分為石灰沉淀法和金屬鹽沉淀法兩種。這兩種處理方法的比較如下表所示。

結晶法除磷

結晶法除磷就是使溶液呈堿性并含有適量Ca2+的含磷廢水以一定流態(tài)通過(guò)填料結晶床。該填料結構和表面性質(zhì)與羥基磷酸鈣相似，它破壞溶液中離子的亞穩態(tài)，形成羥基磷酸鈣在填料顆粒表面結晶，從而達到除磷目的。結晶床填料應具有特定的吸附與其本身結構類(lèi)似成分的特性，而使水中的Ca2+、OH-、PO43。在填料顆粒表面富集，形成局部濃度增高，其離子積大于溶度積，從而產(chǎn)生結晶沉淀。 

結晶法除磷具有處理效率好、污泥產(chǎn)量少、操作簡(jiǎn)單、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，通常應用于深度處理城市生活污水廠(chǎng)的二級出水；可以和混凝法聯(lián)用處理高濃度工業(yè)含磷廢水；可以用于去除污泥消化池中具有較高磷濃度的上清液等。

污水生物除磷

 1.基本原理

污水中磷的轉化過(guò)程主要是有機磷轉化為無(wú)機磷的過(guò)程。有機磷結構較復雜，但它們一般都帶有易斷裂的P≒O、P≒S雙鍵，偏聚磷酸鹽主要包括焦磷酸鹽 （Na4P2O7）、三聚磷酸鹽（Na5P3O10）等，在厭氧條件下，它們都可被生物酶水解，終生成無(wú)機磷酸鹽。在好氧條件下，大分子有機物被氧化生成CO2，隨之，存在于其中的有機磷也會(huì )被氧化為無(wú)機磷酸鹽。這樣，通過(guò)厭氧水解和好氧氧化，污水中的有機磷基本上已*轉化為無(wú)機磷酸鹽，供微生物體合成自身細胞所用而被去除。

對于市政污水而言，有機磷一般在污水管網(wǎng)中已有部分轉化為無(wú)機磷酸鹽，在污水處理廠(chǎng)的厭氧段，有機磷進(jìn)一步轉化為無(wú)機磷。

2.生物除磷的基本過(guò)程

活性污泥法處理污水時(shí)，將活性污泥交替在厭氧和好氧狀態(tài)下運行，能使過(guò)量積聚磷酸鹽的積磷菌占優(yōu)勢生長(cháng)，使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。污泥中積磷菌在厭氧狀態(tài)下釋放磷，在好氧狀態(tài)下過(guò)量地攝取磷。經(jīng)過(guò)排放富磷剩余污泥，其結果與普通活性污泥法相比，可去除污水中更多的磷。

a 除磷菌的過(guò)量攝取磷

好氧條件下，除磷菌利用廢水中的BOD5或體內貯存的聚b-羥基丁酸的氧化分解所釋放的能量來(lái)攝取廢水中的磷，一部分磷被用來(lái)合成ATP，另外絕大部分的磷則被合成為聚磷酸鹽而貯存在細胞體內。

b 除磷菌的磷釋放

在厭氧條件下，除磷菌能分解體內的聚磷酸鹽而產(chǎn)生ATP，并利用ATP將廢水中的有機物攝入細胞內，以聚b-羥基丁酸等有機顆粒的形式貯存于細胞內，同時(shí)還將分解聚磷酸鹽所產(chǎn)生的磷酸排出體外。

c 富磷污泥的排放

在好氧條件下所攝取的磷比在厭氧條件下所釋放的磷多，廢水生物除磷工藝是利用除磷菌的這一過(guò)程，將多余剩余污泥排出系統而達到除磷的目的。