化学凝聚沉淀法是采用最早、使用最广泛的一种除磷方法。它的原理是将易溶于水的某些金属盐化合物投入水中,金属离子与磷反应生成一种难溶性的盐与水体分离,以此除去水中的磷。它主要是通过调整pH值,控制金属离子与磷的浓度比来形成最稳定的难溶性金属磷盐化合物,以此达到较高除磷效果。因此,掌握与控制好各种沉淀剂的最佳 pH 值对取得满意的除磷效果是极为重要的。化学凝聚沉淀法磷的去除率在 75%左右,处理效果稳定,系统操作简便,易于自动化,抗冲击性强,对管理人员的要求不是很高。因此,它成为目前应用最普遍的除磷方法。但由于人为投加了化学药剂,产生大量的污泥,且难于处理;如果填埋,则需要较大场地;如果焚烧,则费用很高。
离子交换法是利用多孔性的阴离子交换树脂,选择性地吸收除去污水中的磷,反应的一般形式为:H 2 PO－4 +RNH 2 ·Cl→RNH 2 PO 4 +Cl－用离子交换法去除磷存在着树脂药物易中毒、交换容量低和选择性差等一系列问题,因而这种方法难以得到实际应用。
结晶法除磷是利用污水中磷酸根离子与钙离子以及氢氧根离子反应生成碱式磷酸钙(羟基钙磷灰石)[Ca 5 (OH)(PO 4 ) 3 ]的晶析现象。其反应式如下:3HPO2-4 +5Ca2+ +4OH － →Ca5 (OH)(PO 4 ) 3 ＋3H 2 O在作为晶核的除磷剂上析出羟基钙磷灰石(Calcium-Hydroxyapatite),从而达到除磷的目的。因此,作为晶核的除磷剂绝大多数都是含钙的矿物质材料,如磷矿石、骨炭、高炉铁渣等,都被利用于除磷,但以磷矿石与骨炭的效果为最好。
吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面的固体物质对水中磷酸根离子的吸附亲和力,来实现对废水的除磷过程。除磷吸附剂的选择要求满足以下条件:(1)高吸附容量;(2)高选择性;(3)吸附速度快;(4)抗其他离子干扰能力强;(5)无有害物溶出;(6)吸附剂再生容易、性能稳定;(7)原料易得并造价低。围绕这些标准,国内外对吸附除磷的研究目前主要集中在提高吸附剂的效能上。
天然材料及废渣：研究发现,许多天然无定形物质(如高岭土、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。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实验。
活性氧化铝及其改性物质：氧化铝是一种用途广泛的化学物质,用做吸附剂、催化剂及催化剂载体的多孔性氧化铝一般称为活性氧化铝。它是一种多孔、高分散度的材料,有很大的比表面积,其微孔表面具有强吸附能力。活性氧化铝一般是由氢氧化铝加热脱水得到的,在整个热转化过程中,水合物的形态(如晶形和粒度)、加热的气氛与快慢以及杂质含量等,均会对氧化铝的形态有很大影响。活性氧化铝具有很强的吸附性及吸湿性,是一种研究比较彻底并得到实际应用的除磷吸附剂。