污水处理中总磷之有机磷

在污水处中（以AAO工艺为例）通常会用到生物法和化学法来去除污水中的磷。用排出剩余污泥的方法来减少污水中磷的含量，这主要针对的是无机磷，微生物吸收的大多也是无机磷形态。而有机磷由于其特殊的化学结构，微生物难以直接摄取利用，化学药剂也无法直接与之反应沉淀。所以，先将有机磷转化为无机磷，再进行后续处理，是去除污水中有机磷的合理且必要的途径。（有机磷无法与常规化学药剂发生反应，稳定运行的情况下，出水总磷意外上涨，排除掉常见原因可以测下有机磷。）

生物法除磷主要依靠聚磷菌。在厌氧的环境里，聚磷菌为了获取能量，会把自身储存的一种含磷物质分解，释放出磷，同时摄取污水中的一些有机物质储存起来。而当环境变为好氧时，聚磷菌利用之前储存的有机物质产生能量，开始大量摄取环境中的无机磷，并把这些磷储存起来，使自身变成 “富磷体”。随着污水处理过程中活性污泥的沉淀，富含聚磷菌的污泥被排出，也就把磷从污水中去除了。化学法分离

化学法除磷是向污水中加入一些特定的化学药剂。这些药剂中的成分能够与无机磷发生反应，生成一种不溶于水的沉淀物。就好比把磷 “包裹” 起来，形成沉淀，然后通过沉淀的分离，比如沉淀在水底，或者通过过滤等方式，将这些含有磷的沉淀物从污水中去除，从而达到除磷的目的。

当污水中存在有机磷时，可借助生物法、化学法等方式，将有机磷转化为无机磷，进而实现磷从污水中的分离去除。在生物处理体系里，微生物能凭借自身分泌的特定酶类，像磷酸酯酶，切断有机磷的化学键，或者通过多种微生物的协同合作，逐步把有机磷转化为无机磷，随后利用聚磷菌摄取等机制达成磷的去除；化学法则通过氧化、水解等反应，促使有机磷转变为无机磷，再采用沉淀等手段将磷从污水中分离。

有机磷的逐步转化

在污水处理系统中，存在一些特殊的微生物，它们分泌特殊的酶。能够剪断有机磷化合物中的化学键，将有机磷逐步转化为无机磷。通常它们由多种微生物共同发挥作用。如，在活性污泥处理系统里，厌氧环境下的微生物先对有机磷进行初步分解，改变其结构，使其变得更简单，好氧环境下的微生物接着对这些初步分解的产物进行更深入的氧化分解，Zui终转化为无机磷。

水解反应在酸性或碱性的环境条件下，有机磷会发生水解反应。就好像在酸碱的 “作用” 下，有机磷分子中的化学键被慢慢 “泡开”，磷元素以无机磷的形式释放出来。比如在碱性环境中，有机磷分子中的某些键更容易被破坏，从而实现向无机磷的转化。而且，微生物在代谢过程中也能辅助这个水解过程，微生物会分泌一些物质改变周围环境的酸碱度，促进有机磷的水解。

有机磷在水中通常不会大量解离成离子状态，它以整体的有机分子形式存在，缺乏能够与化学药剂中金属离子结合的离子结构，所以常规化学药剂无法像与正磷酸盐反应那样，与有机磷发生沉淀反应来实现去除。这些化学键很难被常规化学药剂轻易打破。也就不会轻易释放出磷元素，因此无法与化学药剂发生沉淀等去除反应。如，生活中常见的有机磷就有农药。

而与无机磷中的正磷酸盐不同，正磷酸盐在水中能够解离出带负电的磷酸根离子，像一个个 “小磁铁”，容易与带正电的金属离子结合形成沉淀。而化学除磷所依赖的沉淀反应具有很强的特异性，主要针对的就是磷酸根离子。以常用的化学药剂为例，药剂中的金属离子会与磷酸根离子精准 “配对”，形成稳定的沉淀物质。

有机磷简单的方法来推算

差值法

理想的情况下，如果污水里只有有机磷、正磷酸盐，以及一些少到可以忽略不计的其他无机磷。这时，要是我们知道了总磷的测量数值，还有正磷酸盐的测量数值，就可以用总磷的数值减去正磷酸盐的数值，再减去那些可忽略不计的其他无机磷（通常这部分不用考虑），得到的结果就是有机磷的大概浓度。（这个方法算出来的有机磷浓度不太准确但也能用。）

 消解前后对比法

我们拿两份一样多的水样。其中一份直接去测里面正磷酸盐的含量，得出一个数值。另一份水样呢，要进行消解处理，就是通过一些操作把水样里所有形式的磷都变成正磷酸盐，然后再测它的总磷含量，又得到一个数值。假如在这个消解过程中，所有有机磷都能完全变成正磷酸盐，而且其他无机磷在消解前后没有变化，那么有机磷的浓度就可以这样算：用消解后测得的总磷数值，减去直接测正磷酸盐得到的数值，得到的就是有机磷浓度的近似值。（消解过程可能没办法把所有有机磷都转化，有一部分有机磷转不完全，这样算出来的有机磷浓度就会比实际的偏低。）