所有的污水除磷方法都包含两个必要的过程，首先将溶解性的磷(磷酸盐)物质转化为不溶的悬浮(颗粒)性状态，然后通过固液分离从污水中除去磷。
(一) 除磷剂的分类
除磷剂是在污水中加入化学药剂，使水中的磷酸根离子形成难溶性盐，形成絮凝体，与水分离，去除水中所含的磷。根据化学除磷法的原理，除磷剂主要分为四类：
①铝盐化学除磷药剂
采用铝盐作为药剂添加在化学除磷工艺中，经常使用的有三种，一种是硫酸铝，一种是氯化铝，一种是聚合氯化铝，在反应过程中，包含两个主要反应过程，第一个是三价铝离子与磷酸盐反应和沉淀，沉淀化合物AlPO4。

其次，三价铝离子会出现水解反应，在此过程中会出现正电荷，以及存在单核羟基和多核羟基配合物，经过范德华力、网捕等一系列效应，可以实现相对理想的沉淀效果，从而达到化学除磷的要求。在使用铝盐进行化学除磷的过程中，需要重点控制pH，以达到理想的除磷效果，否则会导致排放的水体中的铝盐超标。

②铁盐化学除磷药剂
铁盐和除磷药剂主要包括硫酸亚铁、聚合氯化硫酸铁、氯化铁和聚合氯化铁。铁盐和铝盐的除磷反应机理外，还会发生强烈水解并同时发生各种聚合反应吸附水中的磷。Fe2 +除磷的效率与pH有关，但有关 Fe2+除磷最佳PH存在争议：有人认为PH=8时，Fe2+除磷效果最好，但研究表明PH=7.5～8.5时不易生成沉淀，从而降低了除磷效率。Fe2+除磷需要较高PH值，而环境污水厂处理中PH值往往低于 7.5。
此外，Fe3(PO4)2在水中不像FePO4那样稳定，这限制了二价铁盐在废水除磷中的应用。在实际处理过程中，可以利用好氧罐曝气的特点，将Fe2+氧化为Fe3+，以提高化学除磷的效率。铁盐和磷酸盐反应形成沉淀物相对于铝盐更稳定，具有沉降快的优点，因此实际应用较多，但由于出水的浊度和色度高、对出水PH值大、运输和储存困难、设备腐蚀大的缺点，同时铁也刺激藻类生长，造成湖泊水华的重要因素，这些缺点限制了其使用范围。
③钙系统除磷药剂
当氢氧化钙加入到含磷的污水中时，污水的pH值上升，磷与钙反应形成Ca5(OH)(PO4)3，反应式式如下：
随着pH值的增加，Ca5(OH)(PO4)3在污水中的溶解度降低，为了使磷的去除率达到90%以上，需要将pH调整到10.5-11范围内。在这个pH范围内，污水中的磷含量可降低到0.5 mg/L以下。
由于需要较高的pH值，它对水体生物的正常生长有一定的影响，同时，去除钙盐磷会导致池壁或渠、管壁结垢，曝气管堵塞，因此，河流处理和城市环境污水处理厂中较少应用钙盐磷除磷药剂。
④复合新型除磷剂
新型复合除磷剂有多种，主要有聚氯化铝铁(PAFC)、聚合氯化铝(PAC)、聚氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚亚铁、聚氯硫酸铁(PFCS)、聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)、聚合硫酸铝(PFAS)、改性硅藻土及以上几种除磷剂和PAM、二氧化锰的混合物等。这些新型除磷药剂基本具有良好的电荷中和和吸附架桥功能，凝聚性能好，絮凝体生成快、密度高且质量大、沉淀性能优越，沉降的污泥脱水性能好，无二次污染，适用水体pH范围广，去除效果强，药剂生产工艺简单，原料易得，生产成本低。其中，PAFC结合了铝盐和铁盐的双重优点，具有化学反应速度快、快速沉降、快速沉降和良好的过滤性能等优点，使得PAFC广泛应用于环境污水处理厂。
因此，PAFC不仅可以克服铝盐絮体形成缓慢、絮体轻、沉降缓慢的不足，还可以克服铁盐除磷的出水浊度高、色度高的缺点。改性硅藻土是近年来新使用的一种化学除磷药剂，包括硅藻土PAC和石灰，其中PAC和石灰可与PO43-反应形成AlPO4和Ca5(PO4)3OH沉积物。同时，硅藻土具有吸附、混凝、过滤、共沉等功能，并能充分接触和去除水中的PO43-。因此，除磷的效果相对稳定，出水TP的变化较小。
(二) 除磷剂的使用方法
①投加量的确定
除磷剂投加量根据以下因素确定：原水中磷含量的大小、原水中磷含量的类型、设计出水磷含量的大小(出水含磷国家标准)、设计除磷效率(除磷剂投加之后的含磷量)。最终投加量的确定应在小规模和试点实验后确定，或是根据类似项目的经验值确定之后进行中试验证，以确保废水符合相关法律法规的要求。
②直接投加法
固体或粉末状的除磷剂不稀释而直接投加投加到水体中的方法，但使用该方法有一定的限制因素：第一要求水体的pH为酸性环境，第二所加的水体中有搅拌装置，否则除磷效果非常有限，由于除磷剂不完全接触水体，就不会充分的与磷发生相关的化学反应。因此，该方法更适用于污水处理厂。
③稀释后投加法
将固体或粉末状除磷剂以一定的稀释比例稀释之后，直接添加到目标水体中，这种方法使用的范围更广
(三)有以下注意事项：
①投加量：通过科学计算及相关实验确定。
②加入稀释过程中的搅拌：充分搅拌。
③投加点的选择：最好在水流湍急、狭窄的河流中进行稀释液的投加。