1 城市污水现状以及问题的提出
如今工农业生产的发展十分快速，人口也在日益增长，其农业磷、氮肥料的使用也会增加，民用以及工业中含磷的洗涤剂耗用量也在上升，水体富营养化已经成为现代社会十分突出的水环境污染问题。
要将富营养化控制好，就必须要对磷和氮的排放进行限制，从而限制水生植物等繁殖。现在很多二级处理的水体中存在的磷和氮都是超标的，实现污水脱磷和脱氮势在必行。
为了提高脱磷率，要按照磷浓度以及碱度对混凝剂的投加量进行确定。而一般采用的金属混凝剂包括铝酸钠、硫酸亚铁等等。
在曝气槽中加入混凝剂以进行化学和生物同时处理，则可将磷和有机物通过微生物作用而去除。
这一方法的原理是利用液相中PO3-4、Ca2+与OH-发生反应，从而生成Ca10(OH)2(PO4)6而出现晶析现象。在采用晶析法处理平均含磷为3 mg/L二级水时，可将其磷浓度减少到0.5 mg/L。
在采用这种方法进行脱磷时，一般都会用到Al2(SO4)318H2O4，而三价铝作为一种生物惰性金属，有利于良好的沉淀物形成。在AlPO4沉淀物和Al(OH)3絮体同时生成。
氮的去除方法包括生物处理法以及物化处理法两种。其中生物处理法主要是指脱氮和硝化的结合，而物化处理法主要是指离子交换法、电渗析法、反渗透法、折点加氯法以及氨气提法几种。物化法脱氮比较有希望，但是对象只是具有特定形态的氮。而生物处理法能够将易分解有机氮里面的氮进行有效去除，但是在对难分解的有机氮进行处理时，还是会有很多残留的氮。不过，生物处理法依然是除氮的好方法。
生物的脱氮与硝化相结合的除氮方法有由两种具体方法组成。第一种就是在脱氮槽中加入有机碳源，从而实现脱氮。第二种就是不把有机碳源加入脱氮槽，但是会将水中残存的BOD的内生呼吸采用硝化的方法进行脱氮。第一种方法又可以分为间歇法以及循环法。其中间歇法即为间歇式活性污泥法，不但在维护管理时流程很简单，也不会出现污泥膨胀等现象，具有较高的氮去除率。这种方法一般会应用于工业废水处理之中。
在采用生物法进行脱磷时，如果将规模比较小的脱氮槽放在脱磷槽前面，可以实现同时脱磷脱氮的目的。当曝气时间维持了7.2个小时，脱磷槽和脱氮槽分别滞留时间为8.8个小时、5.8个小时，BOD容积负荷为0.21 kg/m3?d，在MLSS为2630 mg/L等等运行条件下，可以得到以下处理效果图表。
污水生物脱磷除氮是现今污水处理的热点，也是难点。生物脱磷除氮工艺的发展不单单只是针对磷和氮的去除率，还必须要有稳定的处理效果以及可靠的运行工艺。另外，还需要对除磷机理进行更加深入的研究，突破传统理论。如从微生物的角度来对工艺进行调控。随着脱磷除氮工艺的更进一步发展，很多相关研究者在进行小试的时候，驯化出颗粒污泥。这种物质的出现为改善污泥膨胀提供了可能。这种颗粒污泥在脱磷除氮中的去除N和P的效果比絮状污泥要强得多。因此，应该更加深入地研究颗粒污泥，如了解其外部的胞外聚合物是否具有对磷和氮的吸附作用等等。然后形成相关机理，调整反应器运行参数，促进颗粒污泥的形成，将脱磷除氮的效率提高起来。
如今水体富营养化那么严重，必须高度重视污水中的磷和氮去除工作。但是要防止水体富营养化，还需要将富营养盐类的平衡因素考虑进去。因此，还应该开发营养盐的有效去除技术。只是脱磷脱氮技术仍然需要被广泛推广以及利用，从而解决污水问题。
