怎样去除废水中的磷？
除磷工艺有化学除磷和生物除磷两种工艺，生物除磷是比较经济的除磷方法，但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l的出水标准，因此往往需要采用化学除磷措施才能达到稳定的出水标准。
化学除磷是通过化学沉淀来实现的，化学沉淀是指在污水中加入无机金属盐，这些盐与污水中的可溶性盐，如磷酸盐等混合，形成颗粒状的不溶性物质。这个过程就涉及到所谓的相转移过程，其反应方程式如式1所示。实际上，加入化学药剂后，污水中不仅会发生沉淀反应，还会进行化学絮凝反应，因此需要分清化学沉淀和化学絮凝的区别。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 公式1
污水沉降反应可以简单理解为水中溶解物质（多为离子型物质）转化成不溶性颗粒状的过程。絮凝是微小的不溶性固体相互黏结成较大形状的过程，因此絮凝不是一个相转移过程。
在污水净化过程中，絮凝和沉淀都极为重要，但絮凝是为了提高沉淀池的沉淀效果，而沉淀是为了去除污水中的可溶性磷。若采用沉淀工艺实现相转化，当污水中加入可溶性金属盐剂后，一方面可溶性磷转化为不溶性金属磷酸盐，同时还生成不溶性氢氧化物（取决于pH值）；另一方面，随着沉淀物的增多，较小的不溶性固体聚集成较大的不溶性固体，稳定的胶体失去稳定，失去稳定的胶体通过速度梯度或扩散过程相互接触，形成絮凝体。最后经过固液分离步骤，得到净化后的污水和固液浓缩液（化学污泥），达到化学除磷的目的。
基于化学沉淀反应，为了生成磷酸盐化合物，化学除磷所用的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙（消石灰）。许多高价金属离子药剂投加到污水中后，会与污水中可溶性磷离子结合生成不溶性化合物。出于经济考虑，用于磷沉淀的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐及石灰。这些药剂以溶液和悬浮状态使用。二价铁盐只有在污水中含有氧时才可使用，能被氧化成三价铁盐。实际应用中，常将Fe2+投加到曝气沉砂池中或采用同步沉淀工艺投加到曝气池中，以便被氧化。其效果与使用Fe3+相同，反应方程式如式2、式3所示。
Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6～7方程式2
Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5～5.5公式3
与沉淀反应竞争的反应是金属离子与OH的反应，因此对于各类金属盐产品，都应注意金属离子的用量，其反应方程式如式4、式5所示。
Al3++3OH-→Al(OH)3↓式4
Fe3++3OH-→Fe(OH)3 公式 5
金属氢氧化物会形成大的絮凝体，有利于沉淀产物的絮凝，同时也会吸附胶体物质和细小悬浮颗粒。需要注意的是，以化学除磷为目的的化学沉淀反应中有机物的沉淀去除是次要的，而分离过程中絮体中有机胶体和悬浮物的混凝才是决定性的过程。
沉淀效果受pH值影响，金属磷酸盐的溶解度也受pH值影响。铁盐的最佳pH值范围为5.0-5.5，铝盐的最佳pH值范围为6.0-7.0，因为在上述pH值范围内FePO4或AIPO4的溶解度最低。此外，使用金属盐药剂也会给污水、污泥处理带来益处，如降低污泥的污泥指数，有利于沼气脱硫等。
由于加入金属盐药剂会增加污水处理厂出水中Cl-或SO2-4离子的含量，所以如果沉淀药剂溶液中还含有酸的话要特别注意。
金属盐的加入会降低废水的碱度，对净化产生不利影响。在同步沉淀工艺中使用硫酸铁时，必须考虑对硝化反应的影响。
另外，若将污水处理厂污泥用于农业，在使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或铁负荷对农业的影响。
除了金属盐试剂外，氢氧化钙也用作沉淀剂。在沉淀过程中，形成不溶性磷酸钙的主要作用不是Ca2+，而是OH-离子，因为随着pH值的升高，磷酸钙的溶解度下降。用Ca(OH)2除磷所需的pH值在8.5以上。磷酸钙的生成按反应式6进行：
5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓ pH ≥8.5 公式6
但在pH值8.5～10.5范围内，除有磷酸钙析出外，还会产生碳酸钙，可能造成池壁或渠道、管壁结垢，其反应方程式如式7所示。
Ca2++CO32-→CaCO3 公式7
磷酸盐沉淀与钙的反应不仅受pH值影响，还受碳酸氢盐浓度（碱度）影响，在一定的pH条件下，加入的钙量与碱度成正比。
对于软性或中硬性污水，采用钙沉淀时，达到要求的pH值所需的钙用量很少，相反，缓冲能力强的污水，则需要较大的钙用量。
化学沉淀工艺根据加入沉淀剂的位置不同而有所区分，实际应用中常用的方法有：预沉淀、同步沉淀和生物处理后的后沉淀或絮凝过滤等。
（1）预沉淀
预沉淀工艺的特点是将沉淀剂投加于沉砂池，或初沉池进水通道（管道），或文丘里通道（利用涡流），一般需加装产生涡流的装置或供给能量以满足搅拌的需要，相应的沉淀产物（大的絮凝物）在初沉池中沉淀分离。生物阶段若采用生物滤池，则不允许投加Fe2+药剂，防止损坏填料（产生黄锈）。
预沉淀工艺（如图2所示）特别适用于现有污水处理厂改造（增设化学除磷措施），因为此工艺步骤既能除磷，又能减轻生物处理设施的负荷。常用的沉淀剂主要有原灰、金属盐剂等。预沉淀后残余磷酸盐含量为1.5-2.5mg/l，完全可以满足后续生物处理的除磷需求。
（2）同步降水
同步沉淀是应用最为广泛的化学除磷工艺，国外约占全部化学除磷工艺的50%。该工艺是在曝气池出水或二沉池进水中投加沉淀剂，有的也在曝气池进水或回流污泥通道（管）中投加药剂。目前，很多污水处理厂采用同步沉淀，如广州大坦沙污水处理厂三期就采用同步沉淀。投加药剂对活性污泥的影响相对较小。
（3）后沉淀
后沉淀是在与生物设施分开的设施中进行沉淀、絮凝及絮凝物分离，所以又称两段工艺。一般在二沉池后的混合池（M池）中加入沉淀剂，之后设置絮凝池（F池）和沉淀池（或气浮池）。
对于要求不太严格的受纳水体，可以在后沉淀过程中使用石灰乳液，但必须控制出水的pH值，例如利用沼气中的CO2进行中和。
气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮固体和总磷，但它们需要持续供应空气并且运行成本更高。
我希望这会有所帮助。