化学除磷是通过化学沉淀过程完成的，化学沉淀是指通过向污水中投加药剂，其与污水中溶解性的盐类，如磷酸盐混合后，形成颗粒状、非溶解性的物质，污水中进行的不仅仅是沉淀反应，.同时还进行着化学絮凝反应。采用的药剂一般有铝盐、铁盐(亚铁盐）、石灰、铁铝藥合物。
化学沉淀工艺是按沉淀药剂的投加位置来区分的，实际中常采用的有：前沉淀、同步沉淀和后沉淀（图9-6)。
C1)前沉淀‘在沉淀池前投加金属沉淀剂到原水中。其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。相应产生的沉淀产物（大块状的絮凝体）则在一次沉淀池中通过沉淀而被分离。如果生物段采用的是生物滤池，则不允许使用Fe2+药剂，以防止对填料产生危害（产生黄锈）。
图9-6化学除磷工艺
前沉淀工艺特别适合于现有污水处理厂的改建（增加化学除磷措施），因为通过这一工艺步骤不仅可以去除磷.而且可以减少生物处理设施的负荷。常用的沉淀药剂主要是生灰和金属盐药剂=经前沉淀后剩余磷酸盐的含量为1.5～2.5mg/L,完全能满足后续生物处理对磷的需要=
(2)同步沉淀在生物处理过程中投加金属沉淀剂。同步沉淀是使用广泛的化学除磷工艺，其工艺是将沉淀药剂投加在曝气池出水或二次沉淀池进水中，个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠（管）中。目前很多污水厂都采用同步沉淀，如广州大坦沙污水处理厂三期。加药对活性污泥的影响比较小。
(3)后沉淀将沉淀、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行，向出水中投加金属沉淀剂，一般将沉淀药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池中，之后混合沉淀。并在其后设置絮凝池和沉淀池（或气浮池）。
对于要求不严的受纳水体.在后沉淀工艺中可采用石灰乳液药剂，但必须对出水pH值加以控制.比如采用沼气中的CO:进行中和。采用气浮池可以比沉淀池更好地去除
悬浮物和总磷.但因为需恒定供应空气而运转费用较高。
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