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在污水中，磷主要以正磷酸鹽離子、聚合磷酸鹽或縮合磷酸鹽及有機磷化合物的形式出現。 磷是一種活潑元素，在自然界中不以游離狀態存在。磷是植物和動物生長的基本養料，并和氮一樣是通過分解和光合作用而循環的。磷主要以磷酸鹽形式在地表水和地下水中出現。在水中，磷離子以H2PO4-還是HPO42-形式存在，這取決于pH值，當pH值在2-7之間，水中的磷酸鹽離子多數以H2PO4-離子形式存在，而pH值在7-12之間，則多數以HPO42-離子形式存在。 磷的主要形式為正磷酸鹽，它能以不同的化學形式出現，隨污水的pH值而定。對城市污水通常的pH范圍（接近中性）來講，正磷酸鹽的主要形式是HPO42-。在水溶液中，聚合磷酸鹽逐漸水解成正鹽的形式。提高溫度，降低pH或者存在細菌酶時將加速此化學還原速度。在污水生物處理過程中，有機磷轉化成正磷酸鹽，聚合磷酸鹽也被水解成正鹽形式。用化學方法從污水中除磷時，這種還原現象非常有利，因為正磷酸鹽是最容易進行化學沉淀的磷。 污水處理除磷技術未來的發展一方面體現在生物除磷技術的廣泛應用，另一方面將是深度除磷技術的發展。對于深度除磷現在還沒有一個統一的定義，一般而言，TP低于0.1mg/L可以認為是深度除磷。深度除磷之所以會在未來成為除磷的一個技術方向，主要是由于控制富營養化的要求。 一般認為，水體中磷的濃度達到0.01~0.02mg/L時即可能產生富營養化。當N/P大于4~5時，其限制因素是磷。如果N/P小于4時，則限制因素可能是氮。美國華盛頓湖冬季的磷酸鹽-磷濃度僅為0.06mg/L左右時，就會造成富營養化。中國太湖富營養化指標總磷為0.076mg/L，總氮為3.93mg/L。因此，為控制這些敏感水體的富營養化，深度除磷技術勢在必行。 實際上，在北美和歐洲一些國家，現在對TP的控制已經非常嚴格，下表是美國部分污水處理廠的排放標準和出水TP情況，從表中可以看出這些污水處理廠的出水TP已經遠遠低于傳統意義上的排放標準。
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