所有的污水除磷方法都包含有兩個(gè)必要的過(guò)程，首先將溶解性磷（磷酸鹽）物質(zhì)轉(zhuǎn)化為不溶性懸浮（顆粒）性狀態(tài)，然后通過(guò)固液分離將磷從污水中除去。

       為了生成非溶解性的磷酸鹽化合物，用于化學(xué)除磷的化學(xué)藥劑主要是金屬鹽藥劑和氫氧化鈣。許多高價(jià)金屬離子藥劑投加到污水中后都會(huì)與污水中的溶解性磷離子結(jié)合生成難溶解性的化合物，但出于經(jīng)濟(jì)原因考慮，用于磷沉析的金屬鹽藥劑主要是Fe³⁺鹽、Fe²⁺鹽和Al³⁺鹽，這些藥劑是以溶液和懸浮液狀態(tài)使用的。除金屬鹽藥劑外，氫氧化鈣也用作沉析藥劑，反應(yīng)生成不溶于水的磷酸鈣。

       常見(jiàn)的化學(xué)除磷使用的藥劑則如表一所示：

表1  污水凈化常用藥劑

       化學(xué)除磷藥劑添加時(shí)在水體中的反應(yīng)與所需條件如下：

       石灰的混凝沉淀：

       5Ca²⁺ + 4OH^- + 3HPO₄^2----Ca₅OH(PO₄)₃ + 3H₂O

       為使磷的去除率達(dá)到90％以上，需要把pH值調(diào)到10.5-11.0以上。Ca/P的重量比為2.2:1以上。

       沉折過(guò)程中，對(duì)于不溶解性的磷酸鈣的形成起主要作用的不是Ca2+，而是OH-離子，因?yàn)殡S著pH值的提高，磷酸鈣的溶解性降低，采用Ca(OH)2除磷要求的pH值為8.5以上。

       但在pH值為8.5到10.5的范圍內(nèi)除了會(huì)產(chǎn)生磷酸鈣沉析外，還會(huì)產(chǎn)生碳酸鈣，這也許會(huì)導(dǎo)致在池壁或渠、管壁上結(jié)垢。其反應(yīng)式

       Ca2++CO32-→CaCO3

       與鈣進(jìn)行磷酸鹽沉析的反應(yīng)除了受到PH值的影響，另外還受到碳酸氫根濃度(堿度)的影響。在一定的PH值惰況下，鈣的投加量是與堿度成正比的。

        對(duì)于軟或中硬的污水，采用鈣沉析時(shí)，為了達(dá)到所要求的PH值所需要的鈣量是很少的，具有強(qiáng)緩沖能力的污水相反則要求較大的鈣投加量。

       鋁鹽的混凝沉淀：

       Al₂(SO₄) ₃ + 6H₂O----2Al(OH) ₃+3SO₄^2-+6CO₂

       Al₂ (SO₄) ₃ + 2PO₄----2AlPO₄+3SO₄^2-

       在pH為6.0—6.5的條件下，每1mol的磷需要加鋁1.5-3.0 mol。如果水顯堿性，在加鋁之前應(yīng)先降低pH以減少Al(OH)₃ 沉淀。

       鐵鹽的混凝沉淀：

   Fe₂(SO₄)₃ + 3HCO₃----Fe(OH)₃+2SO₄^2-+3CO₂

   Fe³⁺ + PO₄^3----FePO₄↓   pH=5～5.5    

       每1mol磷需要加鐵（Fe³⁺) 1.5—3 mol，最佳pH為5.0。
       對(duì)磷含量為5mg/l左右的二級(jí)處理水，通過(guò)投加100－200mg/l的氯化鐵（ FeCl₃.6H₂O)就可以得到90％以上的磷去除率。

       金屬氫氧化物會(huì)形成大塊的絮凝體，這對(duì)于沉析產(chǎn)物的絮凝是有利的，同時(shí)還會(huì)吸附膠體狀的物質(zhì)、細(xì)微懸浮顆粒。需要注意的是有機(jī)物在以化學(xué)除磷為目的化學(xué)沉析反應(yīng)中的沉析去除是次要的，但在分離時(shí)有機(jī)性膠體以及懸浮物的凝結(jié)在絮凝體中則是決定性的過(guò)程。

       沉析效果是受PH值影響的，金屬磷酸鹽的溶解性同樣也受PH的影響。對(duì)于鐵鹽最佳PH值范圍為5.0～5.5，對(duì)于鋁鹽為6.0～7.0，因?yàn)樵谝陨螾H值范圍內(nèi)FePO4或AIPO4的溶解性最小。另外使用金屬鹽藥劑會(huì)給污水和污泥處理還會(huì)帶來(lái)益處，比如會(huì)降低污泥的污泥指數(shù)，有利于沼氣脫硫等。

       由于金屬鹽藥劑的投加會(huì)使污水處理廠出水中的Cl-或SO2-4離子含量增加。如果沉析藥劑溶液中另外含有酸的話，則需特別加以注意。

       投加金屬鹽藥劑后相應(yīng)會(huì)降低污水的堿度，這也許會(huì)對(duì)凈化產(chǎn)生不利影響。當(dāng)在同步沉析工藝中使用硫酸鐵時(shí)，必須考慮對(duì)硝化反應(yīng)的影響。

       另外，如果污水處理廠污泥用于農(nóng)業(yè)，使用金屬鹽藥劑除磷時(shí)必須考慮鋁或者鐵負(fù)荷對(duì)農(nóng)業(yè)的影響。