水体中的过量磷主要来源于肥料
、农业废弃物和城市污水
。有关资料说明
，在过去的15年内地表水的磷酸盐含量增加了25倍，在美国进入水体的磷酸盐有60%是来自城市污水
。

在城市污水中磷酸盐的主要来源是洗涤剂，它除了引起水体富营养化以外，还使许多水体产生大量泡沫

。水体中过量的磷，一方面来自外来的和生活污水;另一方面还有其内源作用
，即水体中的底泥在还原状态下会释放磷酸盐，从而增加磷的含量，特别是在一些因硝酸盐引起的富营养化的湖泊中
，城市污水的排入使之更加复杂化，会使该系统迅速恶化，即使停止加入磷酸盐，问题也不会解决。这是因为多年来在底部沉积了大量的富含磷酸盐的沉淀物
，它由于不溶性的铁盐保护层作用通常是不会参与混合的
。

但是，当底层水含氧量低而处于还原状态时(通常在夏季分层时出现)，保护层消失，从而使磷酸盐释入水中所致。

磷在污水中存在的方式包括有机磷和无机磷
。有机磷主要存在于各类微生物机体及动物排泄物中，无机磷包括磷酸盐
、聚磷酸盐等，主要以各类磷酸根离子存在。

除磷指去除污水中的磷
。磷在污水中具有以固体形态和溶解形态互相循环转化的性能，污水除磷就是以磷的这种性能为基础而开发的。

目前主流的污水除磷技术有：使磷成为不溶性的固体沉淀物
，从污水中分离出去的化学除磷法;使磷以溶解态为微生物所摄取，与微生物成为一体，并随同微生物从污水中分离出去的生物除磷法
。根据磷在废水中不同的存在方式

，应采用不同的除磷技术。

化学沉淀法除磷

化学沉淀法是向污水中投加药剂
，使水中磷酸离子生成难溶性的盐，形成絮凝体与水分离
，从而去除污水中所含磷的一种物理化学方法。根据使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法两种。这两种处理方法的比较如下表所示。

结晶法除磷

结晶法除磷就是使溶液呈碱性并含有适量Ca2+的含磷废水以一定流态通过填料结晶床。该填料结构和表面性质与羟基磷酸钙相似，它破坏溶液中离子的亚稳态，形成羟基磷酸钙在填料颗粒表面结晶，从而达到除磷目的。结晶床填料应具有特定的吸附与其本身结构类似成分的特性，而使水中的Ca2+
、OH-、PO43

。在填料颗粒表面富集，形成局部浓度增高
，其离子积大于溶度积
，从而产生结晶沉淀
。

结晶法除磷具有处理效率好、产量少
、操作简单
、适用范围广等优点，通常应用于深度处理城市生活污水厂的二级出水;可以和混凝法联用处理高浓度工业含磷废水;可以用于去除污泥消化池中具有较高磷浓度的上清液等
。

污水生物除磷

1.基本原理

污水中磷的转化过程主要是有机磷转化为无机磷的过程
。有机磷结构较复杂，但它们一般都带有易断裂的P≒O、P≒S双键，偏聚磷酸盐主要包括焦磷酸盐 (Na4P2O7)、三聚磷酸盐(Na5P3O10)等
，在厌氧条件下
，它们都可被生物酶水解

，最终生成无机磷酸盐

。在好氧条件下
，大分子有机物被氧化生成CO2，随之，存在于其中的有机磷也会被氧化为无机磷酸盐
。这样，通过厌氧水解和好氧氧化，污水中的有机磷基本上已完全转化为无机磷酸盐，供微生物体合成自身细胞所用而被去除
。

对于而言
，有机磷一般在污水中已有部分转化为无机磷酸盐，在厂的厌氧段，有机磷进一步转化为无机磷。

2.生物除磷的基本过程

活性污泥法处理污水时
，将活性污泥交替在厌氧和好氧

状态下运行，能使过量积聚磷酸盐的积磷菌占优势生长，使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。污泥中积磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下过量地摄取磷。经过排放富磷剩余污泥，其结果与普通活性污泥法相比，可去除污水中更多的磷。

a 除磷菌的过量摄取磷

好氧条件下

，除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成ATP，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内
。

b 除磷菌的磷释放

在厌氧条件下，除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP
，并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内，以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内
，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。

c 富磷污泥的排放

在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多，废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程，将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。