由于水中氮、磷等物質含量過高，而加速造成了水體富營養化，造成了水生生物特別是藻類將大量繁殖，使生物量的種群種類數量發生改變，破壞了水體的生態平衡。水體富營養化是一種水體衰老的現象，所以我國將總磷、總氮作為評價污水廠處理效果的重要考核指標。隨著“水十條"的頒布，總氮和總磷指標開始引起重視。而如何達標處理總磷和總氮就成了污水廠的難題。
也就是說，總氮和總磷都是反映水體富營養化的主要指標，同種廢水中，總氮和總磷都需要處理到一個比較低的濃度。防治水體富營養化首要控制指標就是總磷和總氮。
一 總氮總磷超標原因：
（一）污水總磷超標的原因
1. 好氧段的聚磷菌，不能大量攝取溶解性磷；
2. 排泥不暢沉淀效果不理想；
3. 因二沉池增大還原，電位增高，造成磷釋放，就會產生總磷超標。
（二）污水總氮超標的原因
1. 內、外回流比生物反硝化系統外回流比較單純生物硝化系統要小。
2. 反硝化系統污泥沉速較快。缺氧區溶解氧 DO過高。
3. 溫度調控不當，當低于15℃時，反硝化速率將明顯降低，至5℃時，反硝化將趨于停止。
4. BOD5/TKN 因為反硝化細菌是在分解有機物的過程中進行反硝化脫氮的，所以進入缺氧區的污水中必須有充足的有機物，才能保證反硝化的順利進行。
5. 污泥負荷與污泥齡由于生物硝化是生物反硝化的前提，只有良好的硝化，才能獲得高效而穩定的的反硝化。因而，脫氮系統也必須采用低負荷或超低負荷，并采用高污泥齡。
二 如何有效處理總氮和總磷
（一）對于總磷：
首先判斷是次磷(PO)、亞磷(PO2)，有機磷（如草甘膦）還是正磷，如果是次磷、亞磷，有機磷這幾種磷則使用清控環保次亞磷去除劑進行處理，可將廢水中的磷處理至0.5mg/L以下。
如果是正磷則使用清控環保正磷去除劑進行處理，能在較低的pH值除磷，和石灰相比污泥量大幅度減少，可用于高含量的初步處理，也可以和鈣鹽配合使用于低磷含量的精處理，處理效果可達0.1mg/L以下
（二）對于總氮：
1、化學法去除總氮，先測試總氮的濃度，如果濃度差值不大，建議直接用清控環保氨氮去除劑處理，這樣氨氮處理下來了，總氮也會隨之降低（PS:氨氮去除劑只適用于去除總氮中的氨氮，而總氮和氨氮的比例會根據水質不一樣而有所不同，所以使用的處理效果不一，也根據實際情況判斷）
2、污水廠內的生物脫氮反應是一個兩段式反應過程，在每一段進行合理的工藝控制，從而使出水總氮合格達標。這也是總氮的控制難點，在污水廠中實現總氮的控制達標，首先要了解生物脫氮的反應機理，然后有選擇的進行工藝管控。常見的就是A2/O工藝，但是A2/O工藝還需要解決碳源問題。清控環保的硫自養除總氮工藝是一種無碳源除總氮工藝，能夠在無需碳源的情況下，進行硫自養反硝化脫氮，并且對于硝態氮廢水的濃度沒有要求。設備的占地面積小、成本低、啟動時間短，并且出水穩定達標
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