水体中过量的磷主要来自化肥、农业废弃物和城市污水。相关资料显示，地表水的磷酸盐含量在过去15年中增加了25倍，进入水体的磷酸盐60%来自市政污水。城市污水中磷酸盐的主要来源是洗涤剂，它不仅会造成水体富营养化，还会在很多水体中造成大量泡沫。水体中过量的磷一方面来自外来得工业废水和生活污水；另一方面，它也有它的内生作用，即水体中的底泥会以还原状态释放磷酸盐，从而增加磷的含量，特别是在一些硝酸盐引起富营养化的湖泊中，市政污水的排入使之更加复杂化，会使该系统迅速恶化，即使停止添加磷酸盐也不能解决问题。

这是因为多年来在底部沉积了大量富含磷酸盐的沉积物，由于不溶性铁盐的保护层，这些沉积物通常不参与混合。但当底水含氧量低且处于还原状态时（通常发生在夏季分层时），保护层消失，导致磷酸盐释放到水中。

磷以有机磷和无机磷的形式存在于污水中。有机磷主要存在于各种微生物和动物粪便中，无机磷包括磷酸盐、聚磷酸盐等，主要存在于各种磷酸根离子中。

除磷是指从污水中去除磷。污水中的磷具有以固体形式和溶解形式相互循环和转化的性能，污水除磷就是基于这种磷的性能而开发的。

目前污水除磷的主流技术有：化学除磷法，将磷转化为不溶性固体沉淀物，从污水中分离出来；使微生物摄取的磷呈溶解状态，与微生物结合，并随同微生物从污水中分离出去的生物除磷法。根据废水中除磷方式的不同，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。

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、污泥产量少、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，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。

对于市政污水而言，有机磷一般在污水管网中已有部分转化为无机磷酸盐，在污水处理厂的厌氧段，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。