磷是生物體的五種主要元素之一，對有機生命至關重要。盡管元素磷很少自然存在，但它確實以其他幾種形式存在，主要是磷酸鹽。正磷酸鹽 (PO 4 3- ) 是磷酸鹽的可溶形式，是水中天然存在的離子。這種形式很容易被光合生物吸收，但最常見于天然水道中的低濃度。其他類型的磷酸鹽結合在活的或腐爛的有機材料或沉積物和土壤中。許多生物過程依賴于磷的可用性。在細胞水平上，磷是 DNA 和 RNA、與三磷酸腺苷進行能量轉移以及構建細胞壁的關鍵成分。在人體中，磷是骨骼和牙齒的主要成分。磷也有多種實際應用。由于磷對光合作用至關重要，因此它是肥料的主要成分。一些磷酸鹽是食品、洗滌劑甚至飲用水中的常見添加劑。
 
磷
大多數磷存在于磷酸鹽分子的多種形式之一中。磷在我們的淡水生態系統中至關重要，因為它是藻類的限制性營養素。由于植物生命爆發的可能性，水體中的富營養化或過量營養可能是有害的。這種被稱為“藻類大量繁殖”的藻類過度生長會耗盡水體中的氧氣，導致魚類死亡。此外，一些藻類會產生對人類和動物有害的毒素。我們的水生生態系統中有多種磷來源。非點源，如化肥徑流，是最重要的貢獻者。然而，市政和工業廢水設施（點源）是磷的另一個重要來源。這些設施從廢水中去除有機物和固體，但最近，需要去除磷和氮等營養物質。除磷已成為排放到淡水系統或其他危險環境的設施的重要優先事項。在美國，總磷 (TP) 的排放限值通常低于 1 mg P/L，關鍵區域實施低于 0.1 mg P/L 的“超低”限值。
 
富營養化過量磷
環境中過量的磷會導致有害藻華或 HAB。如何去除廢水中的磷。從廢水中去除磷有兩種主要機制，即化學去除和生物去除。化學除磷需要在水中加入金屬鹽。可溶性磷（正磷酸鹽）與金屬鹽反應形成固體沉淀物，然后在澄清器或過濾過程中從水中去除。明礬（硫酸鋁）或鐵（氯化鐵）是在廢水中添加以達到這種效果的常用化學品。一種常見的方法是在靠近活性污泥廠曝氣池末端的過程中添加明礬或鐵，使其在進入澄清池之前有足夠的時間與可溶性磷反應。沉淀的磷然后通過污泥廢棄物去除。自動化正磷酸鹽監測如何將成本降低 25%和監測正磷酸鹽以降低水資源回收設施中的化學成本。 磷限值
廢水中的化學除磷和生物除磷通常一起使用，以滿足較低的總磷限值。水中的磷，同樣，生物除磷也需要將可溶性磷轉化為固體形式，然后在澄清器內進行重力分離。生物除磷涉及培養在其體內吸收磷的細菌（磷積累生物或 PAO）。通過提供合適的環境，這些 PAO 將吸收比平時更多的磷，以最大限度地去除磷。
 
測量磷，由于磷以多種形式存在，因此存在不同的測量方法。正磷酸鹽分析是最常見的，因為它快速而簡單。或者，測量總磷需要更多的樣品制備和專門的樣品消解設備。測量正磷酸鹽對于有效監測和去除廢水中的磷已變得至關重要。正磷酸鹽濃度是使用濕化學分析試劑和比色法測量的，傳統上是在實驗室環境中進行的。然而，正磷酸鹽的在線分析儀正變得越來越流行，因為它具有節省化學成本的潛力和連續數據的價值。傳感器根據黃色法（鉬釩酸鹽）測量正磷酸鹽，其設計盡可能簡單和準確。該分析儀使用最先進的多端口混合閥來最大限度地減少試劑體積、簡化管道并減少維護。為進一步簡化維護，新型IV 型試劑袋體積更小且更易于更換，自動清潔功能可確保分析儀平穩運行。為了獲得最大的準確性，該分析儀在每個測量階段都具有自動 2 點校準和精確的溫度控制。水中的磷測量，廢水處理中的除磷可以通過測量正磷酸鹽來監測和控制。正磷酸鹽分析儀應用，提高的可靠性和易用性無疑促進了正磷酸鹽分析儀的普及。然而，各種應用對正磷酸鹽分析儀的需求也在增加。廢水仍然是這些分析儀的重要應用。化學除磷控制是主要應用，其中正磷酸鹽分析儀可以提高加藥效率并節省資金。生物除磷正變得越來越普遍，正磷酸鹽分析儀可以監測活性污泥工藝的有效性。最后，廢水運營商最終關心的是離開他們設施的總磷濃度。正磷酸鹽在處理系統的這個階段提供了一個有價值的總磷指標，因為固體在流出物中通常很低。
 
正磷酸鹽分析儀的使用已經從廢水處理擴展到其他應用。磷酸鹽是飲用水分配系統中的一種常見添加劑，有助于保護管道免受腐蝕。正磷酸鹽分析儀用于監測整個配送系統的磷酸鹽水平并自動添加磷酸鹽。由于對淡水生態系統富營養化的擔憂，正磷酸鹽分析儀已用于湖泊和河流的環境監測。