什么是磷？

磷是生物体五种主要元素之一，对有机生命至关重要。虽然磷元素很少自然存在，但它确实以其他几种形式存在，主要是磷酸盐。正磷酸盐 (PO 4 3- ) 是磷酸盐的可溶形式，是水中天然存在的离子。这种形式很容易被光合生物吸收，但在天然水道中见的浓度较低。其他类型的磷酸盐与活的或腐烂的有机物质或沉积物和土壤结合。

许多生物过程都依赖于磷的可用性。在细胞层面，磷是 DNA 和 RNA、三磷酸腺苷的能量转移以及细胞壁结构的关键成分。在人体中，磷是骨骼和牙齿的主要成分。磷也有多种实际应用。由于磷对光合作用至关重要，因此它是肥料的主要成分。一些磷酸盐是食品、洗涤剂甚至饮用水中的常见添加剂。

环境中的磷

磷在我们的淡水生态系统中至关重要，因为它是藻类的限制性营养物质。水体富营养化或水体中营养过剩可能会造成危害，因为植物生命可能会激增。这种过度的藻类生长被称为“藻华"，会耗尽水体中的氧气，导致鱼类死亡。此外，一些藻类还会产生对人类和动物有害的毒素。

我们的水生生态系统中有多种磷源。非点源，例如肥料径流，是最重要的贡献者。然而，市政和工业废水设施（点源）是磷的另一个重要贡献者。这些设施从废水中去除有机物和固体，但最近需要去除磷和氮等营养物。对于向淡水系统或其他高风险环境排放废水的设施来说，除磷已成为一项基本优先事项。在美国，总磷 (TP) 的排放限值通常低于 1 mg P/L，关键地区实施低于 0.1 mg P/L 的“超低"限值。

富营养化 磷过剩

如何去除废水中的磷

去除废水中的磷有两种主要机制：化学去除和生物去除。化学除磷需要在水中添加金属盐。可溶性磷（正磷酸盐）与金属盐反应形成固体沉淀，然后在澄清器或过滤过程中从水中去除。明矾（硫酸铝）或三价铁（氯化铁）是废水中常用的化学品，可达到此效果。一种常用方法是在活性污泥厂内曝气池末端附近向工艺中添加明矾或三价铁，使其有足够的时间与可溶性磷反应，然后再进入澄清器。然后通过污泥排泄去除沉淀的磷。可以使用正磷酸盐分析仪通过向加药泵提供控制设定点和反馈正磷酸盐信号来自动进行化学加药。

了解有关废水中磷去除的更多信息，并查看我们的博客文章《自动正磷酸盐监测如何将成本降低 25%》和《监测正磷酸盐以降低水资源回收设施中的化学品成本》。

同样，生物除磷也需要将可溶性磷转化为固体形式，然后在澄清器内进行重力分离。生物除磷涉及培养细菌（磷积累生物，或 PAO），这些细菌会在体内吸收磷。通过提供适当的环境，这些 PAO 将吸收比平常更多的磷，以限度地去除磷。