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介绍了当前污水中除磷的主要方法及原理，对化学除磷方法及生物除磷原理进行了阐述, 分别介绍了几种典型生物除磷和新型除磷工艺的特点, 并对国内外除磷技术的研究进行了展望。
关键词：物化除磷；生物除磷；反硝化除磷
磷来源于不可再生的磷矿石，通过化肥﹑农作物﹑人和动物，最终经填埋处理回到土壤中。随着工业化和城市化程度的不断提高，排入体中的磷总量不断增加，当水体中磷含量过高时，将导致水的富养化，使水体中藻类过度繁殖，造成水体透明度降低，水质变差。磷是一种不可再生的资源，如果不对磷进行回收，百年之后将会影响到人类正常的生产和生活。污水中的磷主要来自生活污水中的含磷有机物、合成洗涤剂、工业废液、化肥农药以及各类动物的排泄物。如污水没有完全处理，磷还会流失到江河湖海中，造成这些水体的富营养化。除磷方法可分为物化除磷法和生物除磷法及人工湿地除磷法。物化除磷法包括化学沉淀法、结晶法、吸附法。根据磷在污水中不同的存在方式，应采用不同的除磷技术。因此，对含磷污水的处理是目前函待解决的问题。
一、物理化学法
化学除磷的基本原理是通过向污水中投加化学药剂，使之与磷反应生成不溶性磷酸盐，再通过固液分离将磷从污水中除去。根据使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法。
1.、石灰沉淀法
石灰法除磷的基本原理是钙盐与水中的磷酸盐反应生成轻基磷灰石沉淀，将磷从水中去除。石灰首先与水中碱度发生反应生成碳酸钙沉淀，然后过量的Ca2+才能与磷酸盐反应生成经基磷灰石沉淀。轻基磷灰石的溶解度随着值升高而减小，其沉淀越多，磷的去除率也就越高。当pH值为9.5-10.0时，所有的正磷酸盐都转化为不溶性羟基磷灰石当pH值在11左右时，出水总磷浓度小于0.5mg/L[1]。
2、 金属盐沉淀法
常用金属盐中的铝盐和铁盐都可与废水中的磷酸根反应生成沉淀, 从而达到除磷的目的。铝盐的投加点比较灵活, 可在初沉池前、曝气池中或曝气池与二沉池之间, 也可以以二沉池出水为原水投加铝盐。铁盐中氯化铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、硫酸铁等都可以用来除去污水中的磷。每升城市污水中投加15-30mg的铁（45-90mg/L FeCl2），可以除去85%-90%的磷。铁盐投加点可设在预处理、二级处理或三级处理阶段。
3、 吸附法
吸附法[2-3]是依靠吸附剂与污水中的磷之间进行的一种化学反应过程以达到除磷的目的。一些天然物质(如温石棉﹑膨润土和天然沸石)及工业炉渣(如高炉炉渣和电厂灰)等，都对水中磷酸根离子具有一定的吸附作用。天然材料及废渣的优越性在于成本低廉，以废治废，但吸附容量较低，吸附剂置换费用过高。已经有很多学者对天然材料和工业炉渣的吸附脱磷性能进行了广泛的研究及试验。赵桂瑜等[4]利用天然沸石复合吸附剂处理含磷废水，效果较好。这种方法与化学混凝法相比,几乎不产生污泥,处理设备简单,处理效果比较稳定。
4、 结晶法
在污水中，特别是城市污水厂剩余污泥处理后的上清液及养殖废水中，含有浓度较高的磷酸盐，氨氮、钙离子、镁离子及重碳酸盐碱度，通过人为改变条件(提高pH 值或同时加入药剂增加金属离子浓度)，使不溶性晶体物质析出，主要是磷酸铵镁晶体与羟基磷酸钙。结晶法除磷效率高，出水水质好，当其他水质指标达到规定值时，出水可满足中水回用的要求；结晶法除磷使水中的磷在晶种上以晶体的形式析出，理论上不产生污泥,不会造成二次污染；结晶法除磷操作简单；使用范围广，可用于城市生活污水厂二级出水的深度处理、去除污泥消化池中具有较高磷浓度的上清液等[5]。
5、 吸附法
吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面积的固体物质，通过磷在吸附剂表面的附着吸附、离子交换或表面沉淀来实现污水的除磷过程。吸附除磷的过程既有物理吸附，又有化学吸附。对于天然吸附剂主要依靠巨大的比表面积，以物理吸附为主，而人工吸附剂较之天然吸附剂孔隙率及表面活性明显提高，以化学吸附为主[6]。天然的吸附剂有粉煤灰、钢渣、沸石、膨润土、蒙托石、凹凸棒石、海泡石、活性氧化铝、海棉铁等；人工合成吸附剂在低磷浓度下仍有较高的吸附容量，有着巨大的优越性。现在已有Al，Mg，Fe，Ca，Ti，Zr和La 等多种金属的氧化物及其盐类作为选择材料。
二、生物除磷法
在厌氧区(无分子氧和硝酸盐)，兼性厌氧菌将污水中可生物降解的有机物转化为VFAs (挥发性脂肪酸类)，在厌氧条件下，聚磷菌吸收了这些以及来自原污水的VFAs (VFAs主要来自于污水中可生物降解的组分，生活污水中的VFAs大约为总有机物的40%～50%左右)，将其运送到细胞内，同化成细胞内碳能源储存物(PHB)，所需能量来源于聚磷的水解及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。进入好氧状态后, 这些专性好氧的聚磷菌(PAOs)活力得到恢复，并以聚磷的形式摄取超过生长需要的磷量，通过PHB的氧化分解产生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，磷酸盐从液相中去除，产生的富磷污泥，通过剩余污泥排放，磷从系统中得以去除。
三、膜技術除磷
与其他除磷方法相比，生物法具有其独特的优势。但生物法存在着3个自身无法解决的突出问题：活性污泥沉降性、生化反应速率和剩余污泥的处置费用较高。对此，水处理专家将膜分离技术[20-21]引人废水的生物处理系统中，开发了一种新型的水处理系统，即膜生物反应器(MBR)。它是膜组件与生物反应器相组合的一个生化反应系统。膜技术应用于废水生物处理，以膜组件(UF或MF)替代二沉池,提高了泥水分离率。在此基础上又通过增大曝气池中活性污泥的浓度来提高反应速率，同时通过降低F/M的值减少污泥发生量，从而基本解决了上述3个问题，是当前研究热点。此外，膜分离技术相对于生物法的最大优势是能回收纯净的磷盐，这是生物法所不擅长的。张跃峰[22]等综述了膜生物反应器水处理技术的特点及其应用状况和发展趋。
四、结束语
随着实践运行过程中种种问题的出现，污水除磷技术经过相应的技术改进和创新，如今已得到相当快的发展。物化除磷法由于其除磷效果好，运行操作稳定等特点，适用于处理流量不是很大的含磷废水；生物除磷法可避免化学除磷法中的大量化学污泥，减少活性污泥的膨胀现象，节约能源，且运行费用较低，是目前流行的除磷方法。物化除磷与生物除磷技术相结合也是当今污水处理的发展趋势，对一些已建成的二级生物污水处理厂，在生物处理的基础上增加物化法，可大大提高出水水质。污水除磷可以有效防止水体富营养化，提高出水水质。实际应用中，选择合理有效的处理方法显得尤其重要。一方面，我们要大力开发适合于我国国情的高效处理技术；另一方面，要具有针对性地开展更深入的基础研究，优化现有的一些处理工艺。
关键词：物化除磷；生物除磷；反硝化除磷
磷来源于不可再生的磷矿石，通过化肥﹑农作物﹑人和动物，最终经填埋处理回到土壤中。随着工业化和城市化程度的不断提高，排入体中的磷总量不断增加，当水体中磷含量过高时，将导致水的富养化，使水体中藻类过度繁殖，造成水体透明度降低，水质变差。磷是一种不可再生的资源，如果不对磷进行回收，百年之后将会影响到人类正常的生产和生活。污水中的磷主要来自生活污水中的含磷有机物、合成洗涤剂、工业废液、化肥农药以及各类动物的排泄物。如污水没有完全处理，磷还会流失到江河湖海中，造成这些水体的富营养化。除磷方法可分为物化除磷法和生物除磷法及人工湿地除磷法。物化除磷法包括化学沉淀法、结晶法、吸附法。根据磷在污水中不同的存在方式，应采用不同的除磷技术。因此，对含磷污水的处理是目前函待解决的问题。
一、物理化学法
化学除磷的基本原理是通过向污水中投加化学药剂，使之与磷反应生成不溶性磷酸盐，再通过固液分离将磷从污水中除去。根据使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法。
1.、石灰沉淀法
石灰法除磷的基本原理是钙盐与水中的磷酸盐反应生成轻基磷灰石沉淀，将磷从水中去除。石灰首先与水中碱度发生反应生成碳酸钙沉淀，然后过量的Ca2+才能与磷酸盐反应生成经基磷灰石沉淀。轻基磷灰石的溶解度随着值升高而减小，其沉淀越多，磷的去除率也就越高。当pH值为9.5-10.0时，所有的正磷酸盐都转化为不溶性羟基磷灰石当pH值在11左右时，出水总磷浓度小于0.5mg/L[1]。
2、 金属盐沉淀法
常用金属盐中的铝盐和铁盐都可与废水中的磷酸根反应生成沉淀, 从而达到除磷的目的。铝盐的投加点比较灵活, 可在初沉池前、曝气池中或曝气池与二沉池之间, 也可以以二沉池出水为原水投加铝盐。铁盐中氯化铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、硫酸铁等都可以用来除去污水中的磷。每升城市污水中投加15-30mg的铁（45-90mg/L FeCl2），可以除去85%-90%的磷。铁盐投加点可设在预处理、二级处理或三级处理阶段。
3、 吸附法
吸附法[2-3]是依靠吸附剂与污水中的磷之间进行的一种化学反应过程以达到除磷的目的。一些天然物质(如温石棉﹑膨润土和天然沸石)及工业炉渣(如高炉炉渣和电厂灰)等，都对水中磷酸根离子具有一定的吸附作用。天然材料及废渣的优越性在于成本低廉，以废治废，但吸附容量较低，吸附剂置换费用过高。已经有很多学者对天然材料和工业炉渣的吸附脱磷性能进行了广泛的研究及试验。赵桂瑜等[4]利用天然沸石复合吸附剂处理含磷废水，效果较好。这种方法与化学混凝法相比,几乎不产生污泥,处理设备简单,处理效果比较稳定。
4、 结晶法
在污水中，特别是城市污水厂剩余污泥处理后的上清液及养殖废水中，含有浓度较高的磷酸盐，氨氮、钙离子、镁离子及重碳酸盐碱度，通过人为改变条件(提高pH 值或同时加入药剂增加金属离子浓度)，使不溶性晶体物质析出，主要是磷酸铵镁晶体与羟基磷酸钙。结晶法除磷效率高，出水水质好，当其他水质指标达到规定值时，出水可满足中水回用的要求；结晶法除磷使水中的磷在晶种上以晶体的形式析出，理论上不产生污泥,不会造成二次污染；结晶法除磷操作简单；使用范围广，可用于城市生活污水厂二级出水的深度处理、去除污泥消化池中具有较高磷浓度的上清液等[5]。
5、 吸附法
吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面积的固体物质，通过磷在吸附剂表面的附着吸附、离子交换或表面沉淀来实现污水的除磷过程。吸附除磷的过程既有物理吸附，又有化学吸附。对于天然吸附剂主要依靠巨大的比表面积，以物理吸附为主，而人工吸附剂较之天然吸附剂孔隙率及表面活性明显提高，以化学吸附为主[6]。天然的吸附剂有粉煤灰、钢渣、沸石、膨润土、蒙托石、凹凸棒石、海泡石、活性氧化铝、海棉铁等；人工合成吸附剂在低磷浓度下仍有较高的吸附容量，有着巨大的优越性。现在已有Al，Mg，Fe，Ca，Ti，Zr和La 等多种金属的氧化物及其盐类作为选择材料。
二、生物除磷法
在厌氧区(无分子氧和硝酸盐)，兼性厌氧菌将污水中可生物降解的有机物转化为VFAs (挥发性脂肪酸类)，在厌氧条件下，聚磷菌吸收了这些以及来自原污水的VFAs (VFAs主要来自于污水中可生物降解的组分，生活污水中的VFAs大约为总有机物的40%～50%左右)，将其运送到细胞内，同化成细胞内碳能源储存物(PHB)，所需能量来源于聚磷的水解及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。进入好氧状态后, 这些专性好氧的聚磷菌(PAOs)活力得到恢复，并以聚磷的形式摄取超过生长需要的磷量，通过PHB的氧化分解产生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，磷酸盐从液相中去除，产生的富磷污泥，通过剩余污泥排放，磷从系统中得以去除。
三、膜技術除磷
与其他除磷方法相比，生物法具有其独特的优势。但生物法存在着3个自身无法解决的突出问题：活性污泥沉降性、生化反应速率和剩余污泥的处置费用较高。对此，水处理专家将膜分离技术[20-21]引人废水的生物处理系统中，开发了一种新型的水处理系统，即膜生物反应器(MBR)。它是膜组件与生物反应器相组合的一个生化反应系统。膜技术应用于废水生物处理，以膜组件(UF或MF)替代二沉池,提高了泥水分离率。在此基础上又通过增大曝气池中活性污泥的浓度来提高反应速率，同时通过降低F/M的值减少污泥发生量，从而基本解决了上述3个问题，是当前研究热点。此外，膜分离技术相对于生物法的最大优势是能回收纯净的磷盐，这是生物法所不擅长的。张跃峰[22]等综述了膜生物反应器水处理技术的特点及其应用状况和发展趋。
四、结束语
随着实践运行过程中种种问题的出现，污水除磷技术经过相应的技术改进和创新，如今已得到相当快的发展。物化除磷法由于其除磷效果好，运行操作稳定等特点，适用于处理流量不是很大的含磷废水；生物除磷法可避免化学除磷法中的大量化学污泥，减少活性污泥的膨胀现象，节约能源，且运行费用较低，是目前流行的除磷方法。物化除磷与生物除磷技术相结合也是当今污水处理的发展趋势，对一些已建成的二级生物污水处理厂，在生物处理的基础上增加物化法，可大大提高出水水质。污水除磷可以有效防止水体富营养化，提高出水水质。实际应用中，选择合理有效的处理方法显得尤其重要。一方面，我们要大力开发适合于我国国情的高效处理技术；另一方面，要具有针对性地开展更深入的基础研究，优化现有的一些处理工艺。