在污水处理中，实现低成本除磷是运营的核心目标之一。低成本不仅指药剂或设备的初始投入低，更强调长期运行的综合成本（如药剂、能耗、污泥处理、维护等）低廉。以下是几种被广泛认为或研究证实具有低成本潜力的除磷方法：
1. 生物除磷 (Biological Phosphorus Removal, BPR)-这是公认最经济的除磷方法。
低成本原因：
无需化学药剂： 主要依靠微生物（聚磷菌）的代谢活动，省去了持续购买铁盐、铝盐等昂贵药剂的费用。
运行能耗相对较低： 虽然需要曝气，但与投加大量化学药剂和处理额外污泥的成本相比，总体运行成本显著降低。
污泥产量较少： 不产生额外的化学沉淀物，剩余污泥总量比纯化学除磷少40%-100%，大大降低了污泥浓缩、脱水、运输和处置的巨大成本。
适用条件：
污水需含有足够的易生物降解有机物（BOD₅/TP > 20）作为聚磷菌的碳源。
需要合理的工艺设计（如A²/O, UCT, SBR等）和精细的运行管理（控制厌氧区DO、硝酸盐、泥龄SRT等）。
注意事项： 虽然运行成本低，但对运行控制要求高，稳定性相对较差。通常建议与少量化学药剂结合使用（见第4点），以确保稳定达标，实现“低成本”与“高稳定”的平衡。
2. 侧流化学除磷 (Sidestream Chemical Phosphorus Removal)
这是一种将化学除磷与生物过程巧妙结合，大幅降低药剂消耗的策略，从而实现低成本。
原理：
在SBR等工艺中，让聚磷菌在厌氧段大量吸收污水中的有机物并释放出磷酸盐，使剩余污泥回流液或消化液成为“富磷污水”。
将这部分高浓度的富磷污水（侧流）引出，进行小流量的化学除磷（如投加石灰、镁盐或铁盐）。
生成的富磷化学污泥（如鸟粪石或磷酸钙）可作为磷肥回收，而处理后的上清液回流至主处理系统。
低成本原因：
药剂用量极低： 处理的是浓缩后的磷，水量小，所需药剂量远低于对整个进水进行化学除磷。有研究显示，药剂用量可降至直接化学除磷的8%左右。
实现磷资源回收： 生成的沉淀物（如鸟粪石）是优质缓释肥，可出售或自用，创造经济价值，抵消部分成本。
减轻主系统负荷： 侧流去除了大部分磷，主生物系统负担减轻。
适用工艺： SBR、BCFS、A²/O with fermentation等具有厌氧释磷过程的工艺。
3. 利用工业副产品或废弃物作为吸附剂/沉淀剂
探索低成本或负成本的替代材料是研究热点。
常见材料：
钢渣/铁渣： 炼钢过程中产生的废渣，富含铁、钙、锰等元素，具有良好的吸附和沉淀磷酸盐的能力。成本极低，甚至可视为废物利用。
粉煤灰： 燃煤电厂的废弃物，含有一定量的铝、铁、钙，可作为吸附剂或与石灰联用。
赤泥： 铝土矿提炼氧化铝后的残渣，富含铁、铝、钙，具有除磷潜力。
贝壳/蛋壳： 富含碳酸钙（CaCO₃），可作为钙源，在适当条件下用于除磷或回收磷。
生物炭： 由农业废弃物（如秸秆、木屑）热解制成，经过改性（如铁改性）后可成为高效、低成本的吸附剂。
低成本原因：
原材料成本极低，甚至是负成本（处理废弃物）。
实现了“以废治废”，具有环境和经济效益。
挑战：
成分和性能不稳定，受来源影响大。
可能含有重金属等有害物质，存在二次污染风险，需进行安全性评估。
吸附容量和再生性能可能不如商用材料。
多处于研究或小规模试验阶段，大规模应用需解决工程化问题。
4. 强化生物除磷 + 少量化学辅助 (EBPR + Chemical Polishing)
这是最实用、最推荐的低成本高效方案。
原理： 以生物除磷为主力，去除大部分磷（如80%-90%），然后在出水端投加少量化学药剂（如铁盐或铝盐）进行“精处理”或“保障”，确保出水稳定达标。
低成本原因：
药剂用量大幅减少： 化学药剂只用于处理剩余的少量磷，用量远低于全程化学除磷，药剂成本显著降低。
污泥增量少： 产生的化学污泥量也相应减少。
稳定性高： 结合了生物法的低成本和化学法的高稳定性，避免了纯生物法可能的超标风险。
应用： 这是现代污水处理厂实现深度除磷（如TP < 0.3 mg/L）的主流工艺，完美平衡了成本、效率和稳定性。
5. 自然处理系统 (Natural Treatment Systems)
适用于分散式、小规模或土地资源丰富的地区。
类型：
人工湿地： 利用植物、微生物、填料（如砾石、土壤）的物理、化学和生物作用去除磷。植物吸收、填料吸附、微生物固定是主要途径。
稳定塘/氧化塘： 通过藻类、水生植物吸收和底泥吸附去除磷。
低成本原因：
基建和运行成本极低： 主要依靠自然力（太阳能、重力流），能耗极低，维护简单。
生态效益好： 营造了良好的生态环境。
缺点：
占地面积大。
去除效率受气候、季节、水力负荷影响大，稳定性较差。
通常作为二级处理的补充或用于处理低浓度污水。
结论： 对于大多数污水处理厂而言，“强化生物除磷 + 少量化学药剂保障” 是实现低成本、高效率、稳定达标除磷的最佳实践。同时，探索侧流除磷回收磷资源和利用工业废弃物是进一步降低成本和实现可持续发展的前沿方向。
更多污水磷超标治理方案及案例
微信公众号
