水體中過量的磷主要來自化肥、農(nóng)業(yè)廢棄物和城市污水。相關(guān)資料顯示，地表水的磷酸鹽含量在過去15年中增加了25倍，進(jìn)入水體的磷酸鹽60%來自市政污水。城市污水中磷酸鹽的主要來源是洗滌劑，它不僅會(huì)造成水體富營養(yǎng)化，還會(huì)在很多水體中造成大量泡沫。水體中過量的磷一方面來自外來得工業(yè)廢水和生活污水；另一方面，它也有它的內(nèi)生作用，即水體中的底泥會(huì)以還原狀態(tài)釋放磷酸鹽，從而增加磷的含量，特別是在一些硝酸鹽引起富營養(yǎng)化的湖泊中，市政污水的排入使之更加復(fù)雜化，會(huì)使該系統(tǒng)迅速惡化，即使停止添加磷酸鹽也不能解決問題。

這是因?yàn)槎嗄陙碓诘撞砍练e了大量富含磷酸鹽的沉積物，由于不溶性鐵鹽的保護(hù)層，這些沉積物通常不參與混合。但當(dāng)?shù)姿趿康颓姨幱谶€原狀態(tài)時(shí)（通常發(fā)生在夏季分層時(shí)），保護(hù)層消失，導(dǎo)致磷酸鹽釋放到水中。

磷以有機(jī)磷和無機(jī)磷的形式存在于污水中。有機(jī)磷主要存在于各種微生物和動(dòng)物糞便中，無機(jī)磷包括磷酸鹽、聚磷酸鹽等，主要存在于各種磷酸根離子中。

除磷是指從污水中去除磷。污水中的磷具有以固體形式和溶解形式相互循環(huán)和轉(zhuǎn)化的性能，污水除磷就是基于這種磷的性能而開發(fā)的。

目前污水除磷的主流技術(shù)有：化學(xué)除磷法，將磷轉(zhuǎn)化為不溶性固體沉淀物，從污水中分離出來；使微生物攝取的磷呈溶解狀態(tài)，與微生物結(jié)合，并隨同微生物從污水中分離出去的生物除磷法。根據(jù)廢水中除磷方式的不同，應(yīng)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(jù)使用的藥劑可分為石灰沉淀法和金屬鹽沉淀法兩種。

結(jié)晶法除磷

結(jié)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)通過填料結(jié)晶床。該填料結(jié)構(gòu)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(wěn)態(tài)，形成羥基磷酸鈣在填料顆粒表面結(jié)晶，從而達(dá)到除磷目的。結(jié)晶床填料應(yīng)具有特定的吸附與其本身結(jié)構(gòu)類似成分的特性，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(jié)晶沉淀。

結(jié)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(yīng)用于深度處理城市生活污水廠的二級(jí)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(zhuǎn)化過程主要是有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為無機(jī)磷的過程。有機(jī)磷結(jié)構(gòu)較復(fù)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，終生成無機(jī)磷酸鹽。在好氧條件下，大分子有機(jī)物被氧化生成CO2，隨之，存在于其中的有機(jī)磷也會(huì)被氧化為無機(jī)磷酸鹽。這樣，通過厭氧水解和好氧氧化，污水中的有機(jī)磷基本上已完全轉(zhuǎn)化為無機(jī)磷酸鹽，供微生物體合成自身細(xì)胞所用而被去除。

對(duì)于市政污水而言，有機(jī)磷一般在污水管網(wǎng)中已有部分轉(zhuǎn)化為無機(jī)磷酸鹽，在污水處理廠的厭氧段，有機(jī)磷進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為無機(jī)磷。

2.生物除磷的基本過程

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(yùn)行，能使過量積聚磷酸鹽的積磷菌占優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)，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)下過量地?cái)z取磷。經(jīng)過排放富磷剩余污泥，其結(jié)果與普通活性污泥法相比，可去除污水中更多的磷。

a 除磷菌的過量攝取磷

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

b 除磷菌的磷釋放

在厭氧條件下，除磷菌能分解體內(nèi)的聚磷酸鹽而產(chǎn)生ATP，并利用ATP將廢水中的有機(jī)物攝入細(xì)胞內(nèi)，以聚b-羥基丁酸等有機(jī)顆粒的形式貯存于細(xì)胞內(nèi)，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程，將多余剩余污泥排出系統(tǒng)而達(dá)到除磷的目的。