所有的污水除磷方法都包含有兩個必要的過程，首先將溶解性磷（磷酸鹽）物質轉化為不溶性懸浮（顆粒）性狀態，然后通過固液分離將磷從污水中除去。

       為了生成非溶解性的磷酸鹽化合物，用于化學除磷的化學藥劑主要是金屬鹽藥劑和氫氧化鈣。許多高價金屬離子藥劑投加到污水中后都會與污水中的溶解性磷離子結合生成難溶解性的化合物，但出于經濟原因考慮，用于磷沉析的金屬鹽藥劑主要是Fe³⁺鹽、Fe²⁺鹽和Al³⁺鹽，這些藥劑是以溶液和懸浮液狀態使用的。除金屬鹽藥劑外，氫氧化鈣也用作沉析藥劑，反應生成不溶于水的磷酸鈣。

       常見的化學除磷使用的藥劑則如表一所示：

表1  污水凈化常用藥劑

       化學除磷藥劑添加時在水體中的反應與所需條件如下：

       石灰的混凝沉淀：

       5Ca²⁺ + 4OH^- + 3HPO₄^2----Ca₅OH(PO₄)₃ + 3H₂O

       為使磷的去除率達到90％以上，需要把pH值調到10.5-11.0以上。Ca/P的重量比為2.2:1以上。

       沉折過程中，對于不溶解性的磷酸鈣的形成起主要作用的不是Ca2+，而是OH-離子，因為隨著pH值的提高，磷酸鈣的溶解性降低，采用Ca(OH)2除磷要求的pH值為8.5以上。

       但在pH值為8.5到10.5的范圍內除了會產生磷酸鈣沉析外，還會產生碳酸鈣，這也許會導致在池壁或渠、管壁上結垢。其反應式

       Ca2++CO32-→CaCO3

       與鈣進行磷酸鹽沉析的反應除了受到PH值的影響，另外還受到碳酸氫根濃度(堿度)的影響。在一定的PH值惰況下，鈣的投加量是與堿度成正比的。

        對于軟或中硬的污水，采用鈣沉析時，為了達到所要求的PH值所需要的鈣量是很少的，具有強緩沖能力的污水相反則要求較大的鈣投加量。

       鋁鹽的混凝沉淀：

       Al₂(SO₄) ₃ + 6H₂O----2Al(OH) ₃+3SO₄^2-+6CO₂

       Al₂ (SO₄) ₃ + 2PO₄----2AlPO₄+3SO₄^2-

       在pH為6.0—6.5的條件下，每1mol的磷需要加鋁1.5-3.0 mol。如果水顯堿性，在加鋁之前應先降低pH以減少Al(OH)₃ 沉淀。

       鐵鹽的混凝沉淀：

   Fe₂(SO₄)₃ + 3HCO₃----Fe(OH)₃+2SO₄^2-+3CO₂

   Fe³⁺ + PO₄^3----FePO₄↓   pH=5～5.5    

       每1mol磷需要加鐵（Fe³⁺) 1.5—3 mol，最佳pH為5.0。
       對磷含量為5mg/l左右的二級處理水，通過投加100－200mg/l的氯化鐵（ FeCl₃.6H₂O)就可以得到90％以上的磷去除率。

       金屬氫氧化物會形成大塊的絮凝體，這對于沉析產物的絮凝是有利的，同時還會吸附膠體狀的物質、細微懸浮顆粒。需要注意的是有機物在以化學除磷為目的化學沉析反應中的沉析去除是次要的，但在分離時有機性膠體以及懸浮物的凝結在絮凝體中則是決定性的過程。

       沉析效果是受PH值影響的，金屬磷酸鹽的溶解性同樣也受PH的影響。對于鐵鹽最佳PH值范圍為5.0～5.5，對于鋁鹽為6.0～7.0，因為在以上PH值范圍內FePO4或AIPO4的溶解性最小。另外使用金屬鹽藥劑會給污水和污泥處理還會帶來益處，比如會降低污泥的污泥指數，有利于沼氣脫硫等。

       由于金屬鹽藥劑的投加會使污水處理廠出水中的Cl-或SO2-4離子含量增加。如果沉析藥劑溶液中另外含有酸的話，則需特別加以注意。

       投加金屬鹽藥劑后相應會降低污水的堿度，這也許會對凈化產生不利影響。當在同步沉析工藝中使用硫酸鐵時，必須考慮對硝化反應的影響。

       另外，如果污水處理廠污泥用于農業，使用金屬鹽藥劑除磷時必須考慮鋁或者鐵負荷對農業的影響。