生化除磷是反硝化除磷菌利用水中的O2或者NO3-作為電子受體，在厭氧條件下COD可被降解為醋酸等低分子脂肪酸，以供DPB吸收繁殖，同時水解細胞中的Poly-P以無機鹽的形式釋放出來。
聚磷菌在好氧狀態下攝取磷，在厭氧狀態下釋放磷，通過排放富磷剩余污泥達到除磷效果。想要做好生化除磷，就需要將影響聚磷菌超量吸磷的各種因素調節到最佳狀態。
溫度
聚磷菌在低溫下新陳代謝速度會減緩，除磷效率降低，因此，一般生化處理需要將溫度控制在10℃以上。
pH值
聚磷菌的含磷量和吸磷率在pH值為6.5-8.0時最為穩定。
DO值
厭氧菌在缺氧狀態下發酵產酸，且在缺氧狀態下能降低有機質的消耗，進而使聚磷菌合成更多PHB。在好氧區中有充足的溶解氧更有利于聚磷菌分解儲存的PHB類物質得到能量來吸收水中的溶解性磷酸鹽合成細胞聚磷。厭氧區的溶解氧控制在0.3mg/L以下，好氧區的溶解氧控制在2mg/L以上，以此來確保厭氧釋磷與好氧吸磷的順利進行。
厭氧池硝態氮
將厭氧池硝態氮控制在1.5mg/L以下，避免消耗有機基質而抑制PAO對磷的釋放，進而影響聚磷菌在好氧狀態下對磷的吸收。
泥齡
降低污泥泥齡可增加剩余污泥排放量及系統中的除磷量，從而削減二沉池出水中磷的含量。一般以除磷為目的的生物處理系統的泥齡控制在3.5～7d。
COD/TP
在厭氧階段的COD種類、含量及微生物所需要需營養物質與水中磷的比值直接影響除磷效果。一般來說，COD的分子量越小越容易被聚磷菌利用，越容易誘導聚磷菌釋磷。聚磷菌在厭氧階段釋放得越充分，在好氧階段就攝取得越多。一般來說，為使聚磷菌有足夠的基質，提高除磷效果，需將進水COD/TP控制在15以上。
COD糖原
過量曝氣時會使得聚磷菌在好氧條件下消耗體內部分糖原，導致厭氧時形成PHAs的原料NADH的不足。需要補充外碳源來提高除磷效果。
HRT
在厭氧階段HRT充足才能保證磷的有效釋放，同時可讓兼性酸化菌可以充分將大分子有機物分解為可易于被聚磷菌吸收的低級脂肪酸。但HRT太長則會增加基建及運行費用等。
回流比
排泥不及時或回流比過低會導致二沉池中微生物處于厭氧狀態，釋放磷，但過高的回流比會增加回流系統和曝氣系統的能源消耗，且會縮短污泥在曝氣池內的實際停留時間，影響BOD5和P的去除效果。因此，一般認為，回流比在50-70%之間較恰當。
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