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污水中磷的转化过程主要是有机磷转化为无机磷的过程。有机磷结构较复杂，但它们一般都带有易断裂的P≒O、P≒S双键，偏聚磷酸盐主要包括焦磷酸盐 (Na4P2O7)、三聚磷酸盐(Na5P3O10)等，在厌氧条件下，它们都可被生物酶水解，终生成无机磷酸盐。在好氧条件下，大分子有机物被氧化生成CO2，随之，存在于其中的有机磷也会被氧化为无机磷酸盐。这样，通过厌氧水解和好氧氧化，污水中的有机磷基本上已完全转化为无机磷酸盐，供微生物体合成自身细胞所用而被去除。
对于市政污水而言，有机磷一般在污水管网中已有部分转化为无机磷酸盐，在污水处理厂的厌氧段，有机磷进一步转化为无机磷。 生物除磷的基本过程
活性污泥法处理污水时，将活性污泥交替在厌氧和好氧
状态下运行，能使过量积聚磷酸盐的积磷菌占优势生长，使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。污泥中积磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下过量地摄取磷。经过排放富磷剩余污泥，其结果与普通活性污泥法相比，可去除污水中更多的磷。
a 除磷菌的过量摄取磷
好氧条件下，除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成ATP，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。
b 除磷菌的磷释放
在厌氧条件下，除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP，并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内，以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。 c 富磷污泥的排放
在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多，废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程，将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。 活性炭的性质
由于吸附现象发生在吸附剂表面上，所以吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一，比表面积越大，吸附性能越好。
因为吸附过程可看成三个阶段，内扩散对吸附速度影响较大，所以活性炭的微孔分布是影响吸附的另一重要因素。
此外活性炭的表面化学性质、极性及所带电荷，也影响吸附的效果。
用于水处理的活性炭应有三项要求：吸附容量大、吸附速度快、机械强度好。活性炭的吸附容量附其他外界条件外，主要与活性炭比表面积有关，比表面积大，微孔数量多，可吸附在细孔壁上的吸附质就多。吸附速度主要与粒度及细孔分布有关，水处理用的活性炭，要求过渡孔(半径20~1000A)较为发达，有利于吸附质向微细孔中扩散。活性炭的粒度越小吸附速度越快，但水头损失要增大，一般在8~30目范围较宜，活性炭的机械耐磨强度，直接影响活性炭的使用寿命。 吸附质(溶质或污染物)的性质
同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。
(一)溶解度
对同一族物质的溶解度随链的加长而降低，而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小，越易吸附。
如活性炭从水中吸附有机酸的次序是按甲酸--乙酸--丙酸--丁酸而增加。
(二)分子构造吸附质分子的大小和化学结构对吸附也有较大的影响。因为吸附速度受内扩散速度的影响，吸附质(溶质)分子的大小与活性炭孔径大小成一定比例，利于吸附。在同系物中，分子大的较分子小的易吸附。不饱和键的有机物较饱和的易吸附。芳香族的有机物较脂肪族的有机物易于吸附。(三)极性活性炭基本可以看成是一种非极性的吸附剂，对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。(四)吸附制裁(溶质)吸附质的浓度在一定范围时，随着浓度增高，吸附容量增大。因此吸附质(溶质)的浓度变化，活性炭对该种吸附质(溶质)的吸附容量也变化。 水体中的过量磷主要来源于肥料、农业废弃物和城市污水。有关资料说明，在过去的15年内地表水的磷酸盐含量增加了25倍，在美国进入水体的磷酸盐有60%是来自城市污水。
在城市污水中磷酸盐的主要来源是洗涤剂，它除了引起水体富营养化以外，还使许多水体产生大量泡沫。水体中过量的磷，一方面来自外来的工业废水和生活污水;另一方面还有其内源作用，即水体中的底泥在还原状态下会释放磷酸盐，从而增加磷的含量，特别是在一些因硝酸盐引起的富营养化的湖泊中，城市污水的排入使之更加复杂化，会使该系统迅速恶化，即使停止加入磷酸盐，问题也不会解决。这是因为多年来在底部沉积了大量的富含磷酸盐的沉淀物，它由于不溶性的铁盐保护层作用通常是不会参与混合的。 但是，当底层水含氧量低而处于还原状态时(通常在夏季分层时出现)，保护层消失，从而使磷酸盐释入水中所致。
磷在污水中存在的方式包括有机磷和无机磷。有机磷主要存在于各类微生物机体及动物排泄物中，无机磷包括磷酸盐、聚磷酸盐等，主要以各类磷酸根离子存在。
除磷指去除污水中的磷。磷在污水中具有以固体形态和溶解形态互相循环转化的性能，污水除磷就是以磷的这种性能为基础而开发的。
目前主流的污水除磷技术有：使磷成为不溶性的固体沉淀物，从污水中分离出去的化学除磷法;使磷以溶解态为微生物所摄取，与微生物成为一体，并随同微生物从污水中分离出去的生物除磷法。根据磷在废水中不同的存在方式，应采用不同的除磷技术。 结晶法除磷就是使溶液呈碱性并含有适量Ca2 的含磷废水以一定流态通过填料结晶床。该填料结构和表面性质与羟基磷酸钙相似，它破坏溶液中离子的亚稳态，形成羟基磷酸钙在填料颗粒表面结晶，从而达到除磷目的。结晶床填料应具有特定的吸附与其本身结构类似成分的特性，而使水中的Ca2 、OH-、PO43。在填料颗粒表面富集，形成局部浓度增高，其离子积大于溶度积，从而产生结晶沉淀。 | 
