水體中總磷含量過(guò)高是導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵因素之一。與化學(xué)沉淀法和物理吸附法相比，生物除磷技術(shù)因運(yùn)行成本較低、不產(chǎn)生大量化學(xué)污泥等優(yōu)勢(shì)，在水體磷污染治理中占據(jù)重要地位。目前，降低水體總磷含量的生物方法可歸納為以下幾類。

一、聚磷菌強(qiáng)化生物除磷

聚磷菌（Phosphorus Accumulating Organisms, PAOs）是生物除磷的核心功能微生物。強(qiáng)化生物除磷（Enhanced Biological Phosphorus Removal, EBPR）工藝自20世紀(jì)70年代提出以來(lái)，已成為污水處理領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的生物除磷技術(shù)。

其基本原理在于聚磷菌在厭氧與好氧交替環(huán)境中的特殊代謝行為：在厭氧條件下，聚磷菌釋放細(xì)胞體內(nèi)的聚合磷酸鹽，同時(shí)吸收污水中的揮發(fā)性有機(jī)酸并將其合成為聚-β-羥基丁酸（PHB）儲(chǔ)存于胞內(nèi)；進(jìn)入好氧環(huán)境后，聚磷菌氧化分解PHB獲得能量，從水中過(guò)量攝取溶解性正磷酸鹽，以聚磷酸鹽的形式儲(chǔ)存于細(xì)胞內(nèi)。通過(guò)排放富含磷的剩余污泥，磷得以從水體中最終去除?；谶@一原理發(fā)展出的主流工藝包括厭氧-好氧（A/O）工藝、厭氧-缺氧-好氧（A2/O）工藝、序批式反應(yīng)器（SBR）以及氧化溝工藝等。研究表明，在適宜的碳源條件下，以乙酸鈉為碳源的SBR系統(tǒng)對(duì)總磷的去除率可達(dá)95%以上。

二、反硝化除磷

反硝化除磷是傳統(tǒng)聚磷菌除磷技術(shù)的重要發(fā)展。該技術(shù)依托反硝化聚磷菌（Denitrifying Phosphorus Accumulating Organisms, DPAOs）實(shí)現(xiàn)，這類微生物能夠在缺氧條件下以硝酸鹽為電子受體，同步完成過(guò)量吸磷和反硝化脫氮。與傳統(tǒng)工藝相比，反硝化除磷將脫氮與除磷兩個(gè)過(guò)程合并在同一缺氧階段完成，可節(jié)省約30%的有機(jī)碳源需求，并減少剩余污泥產(chǎn)量。這一技術(shù)對(duì)于處理低碳氮比廢水具有顯著優(yōu)勢(shì)。

三、人工濕地生態(tài)修復(fù)

人工濕地通過(guò)植物、微生物和基質(zhì)的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)磷的去除。植物吸收是人工濕地除磷的重要途徑之一。研究表明，漂浮植物大薸對(duì)總磷的去除率可達(dá)99.73%，慈姑可達(dá)94.76%；水芹對(duì)生活污水中總磷的去除率可達(dá)96%；鳳眼蓮、水浮蓮和香蒲等水生植物同樣具有良好的除磷效果。在綠狐尾藻生態(tài)溝渠系統(tǒng)中，植物吸收占進(jìn)水總磷負(fù)荷的30%至49%。此外，植物根系分泌的有機(jī)物為根際微生物提供了碳源，促進(jìn)了聚磷菌等功能菌群的生長(zhǎng)與代謝。近年來(lái)的研究還通過(guò)在人工濕地中控制厭氧與好氧環(huán)境的交替轉(zhuǎn)化，成功實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)化生物除磷。

四、藻類除磷

微藻通過(guò)光合作用吸收水體中的磷酸鹽作為自身生長(zhǎng)代謝的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)磷的去除。蛋白核小球藻在無(wú)菌培養(yǎng)條件下對(duì)總磷的去除率可達(dá)75%。藻-菌共生體系進(jìn)一步提升了除磷效率，固定化藻菌對(duì)總磷的去除效果優(yōu)于游離態(tài)藻菌。藻基處理體系在不投加外加碳源的條件下，可使出水總磷濃度達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)（低于0.3 mg/L）。