化学除磷的基本原理是将溶解性的磷转化为化学沉淀物， 在污泥沉淀过程中去除。用于废水中化学沉淀除磷的化学物质有铁盐、铝盐和钙盐， 其中铁盐较为常用。
化学除磷的基本原理是将溶解性的磷转化为化学沉淀物， 在污泥沉淀过程中去除。用于废水中化化学除磷药剂的投加量需结合整个处理系统进行考虑。应充分利用生物除磷作用对磷的吸收， 使化学药剂得到有效利用， 并使污泥的产量小化。
根据出水中的磷浓度的不同目标，化学药剂可以在不同的投加点投加。若在初沉池中进行化学除磷，还需要考虑下游微生物对磷的需求。若投加药剂去除了过量的磷，则生物系统将面临营养物质缺乏的问题。
铁或亚铁化合物可以在初沉池前投加，并在初沉池中沉淀。铁盐的除磷效果取决于反应时间的长短。反应需要5 ~ 10 min，因此需要铁盐与污水的混合反应区以形成难溶沉淀物。
若没有条件设置混合反应区，则需将药剂投加在更上游的区域，以保证足够的停留时间。铁盐也可以在二沉池前投加，铁盐沉淀物在沉淀池上游形成，并在沉淀池中从系统中分离。
亚铁盐在曝气池前投加， 因为亚铁离子氧化成铁离子需要消耗额外的氧气；过量投加会增加出水中的离子浓度，因此亚铁离子不能在二沉池中投加。过量或未反应的亚铁离子一旦被带入消系统， 将消耗氯气， 同时形成沉淀（提高出水总悬浮固体TSS浓度）。
此外， 若采用紫外线消系统， 铁会干扰紫外线的吸收， 在灯管上形成淤积， 加快灯管的清洗频率。建议每个污水处理厂进行小试， 以确定达到出水溶解性磷目标值所需的实际摩尔投加量。
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