除磷脱氮是污水处理的核心环节，旨在通过生物或化学手段去除水体中的氮、磷污染物，防止水体富营养化。其工艺流程通常结合物理、生物及化学方法，形成多级处理系统。

厌氧段：污水与回流污泥混合，聚磷菌（PAOs）在厌氧条件下分解体内聚磷酸盐并释放磷，同时吸收易降解有机物储存为能量储备。

缺氧段：混合液与内回流液混合，反硝化菌利用有机物将硝酸盐（NO₃⁻）还原为氮气（N₂），实现脱氮。

好氧段：硝化菌将氨氮（NH₄⁺）氧化为硝酸盐，同时聚磷菌过量吸收水中磷，最终通过排放富磷污泥完成除磷。

化学法作为补充手段：通过投加铝盐（如PAC）或铁盐（如FeCl₃），与磷酸盐生成不溶性沉淀（如AlPO₄），经沉淀分离后实现深度除磷。此方法快速高效，但需控制药剂成本及污泥增量。

进水水质：低碳源污水需优化碳源分配（如倒置A²O工艺）或外加碳源；高浓度氮磷需强化处理单元（如多级AO）。

排放标准：一级A标准（TN<15mg/L，TP<0.5mg/L）需同步脱氮除磷，回用标准需叠加膜过滤（如MBR）或反渗透（RO）。

经济性：生物法能耗低但占地大，化学法药剂成本高，需权衡运行费用。

当前，工艺正朝向资源化方向发展，如侧流磷回收技术可从污泥中提取鸟粪石用作肥料。未来，智能控制与低碳技术（如短程硝化反硝化）的融合将进一步提升处理效率与可持续性。