污水處理中的pH值與堿度如何區(qū)分-

Word文檔污水處理中的pH值與堿度如何區(qū)分?常常有小伙伴搞混堿度與pH的關系，堿度與pH并不是一個概念，實際意義也不同，堿度說明的是緩沖力量，pH是酸堿性的直接表現(xiàn)！一個是內(nèi)功一個是招式的區(qū)分！

一、什么是pH？

pH值，亦稱氫離子濃度指數(shù)、酸堿值，是溶液中氫離子活度的一種標度，也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標準。"pH中的"H代表氫離子（H+），而p的來源則有多種說，引用化學界的概念是把p加在無量綱量前面表示該量的負對數(shù)。

pH值其實是一個"對數(shù)單位'。每個數(shù)字代表水的酸度10倍的變化。水pH為5等于10倍具有pH為6的水的酸性。

在標準溫度和壓力下，pH=7的水溶液（如：純水為中性，這是由于水在標準溫度和壓力下自然電離出的氫離子和氫氧根離子濃度的乘積（水的離子積常數(shù)始終是110-14，且兩種離子的濃度都是110-7moL，pH值小于7說明H+的濃度大于OH-的濃度，故溶液酸性強，而pH值大于7則說明H+的濃度小于OH-的濃度，故溶液堿性強。所以pH值愈小，溶液的酸性愈強；pH愈大，溶液的堿性也就愈強。

二、什么是堿度？

堿度是指水中能與強酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量。這類物質(zhì)包括強堿、弱堿、強堿弱酸鹽等。自然?水中的堿度主要是由重碳酸鹽（bicarbonate，碳酸氫鹽，下同）、碳酸鹽和氫氧化物引起的，其中重碳酸鹽是水中堿度的主要形式。引起堿度的污染源主要是造紙、印染、化工、電鍍等行業(yè)排放的廢水及洗滌劑、化肥和農(nóng)藥在使用過程中的流失。

堿度和酸度是推斷水質(zhì)和廢水處理掌握的重要指標。堿度也常用于評價水體的緩沖力量及金屬在其中的溶解性和毒性等。工程中用得更多的是總堿度這個定義，一般表征為相當于碳酸鈣的濃度值。

三、pH值與堿度的關系

兩種并沒有很明確的對應關系，堿度相同的水（或溶液），其pH值不肯定相同。反之，pH值相同的水（或溶液），其堿度也不肯定相同。

緣由是pH值直接反映水中H+或OH-的含量，而堿度除包括OH-外，還包括CO3-2、HCO3-等堿性物質(zhì)的含量。如：堿度0.1mmol/L的NaOH液，pH=13；堿度0.1mmol/L的NH3-H2O液，pH=11；堿度0.1mmol/L的NaHCO3液，pH=8.3。

雖然堿度與pH數(shù)值上沒有明確的對應關系，但是，實踐中，堿度越高，相應的pH也越高，堿度越低，相應的pH也越低，堿度越高，對pH溶液的緩沖關心越大，堿度越低，pH溶液的緩沖力量越低！

四、pH對污水處理的影響

pH值會對污水處理的活性污泥中的微生物細胞膜電荷影響，從而影響微生物對養(yǎng)分物的汲取代謝過程中酶的活性；轉(zhuǎn)變生長環(huán)境中養(yǎng)分物質(zhì)的可給性以及有害物質(zhì)的毒性。

活性污泥中的每種微生物都有其最適pH值和肯定的pH范圍。在最適范圍內(nèi)酶活性最高，假如其他條件適合，微生物的生長速率也最高。大多數(shù)細菌、藻類和原生動物的最適pH為6.5-7.5，在pH4-10之間也可以生長。放線菌一般在微堿性即pH7.5-8最適合；酵母菌、霉菌則適合于pH5-6的酸性環(huán)境。

1、PH值對絮凝劑的影響

在實際調(diào)整過程中pH值寧愿偏堿而不要偏酸，主要由于偏堿更利于后段絮凝沉淀效果提升。

水的pH值對無機絮凝劑的使用效果影響很大，pH值的大小關系到選用絮凝劑的種類、投加量和混凝沉淀效果。水中的H+和OH-參加絮凝劑的水解反應，因此，pH值劇烈影響絮凝劑的解速度、水解產(chǎn)物的存在形態(tài)和性能。

以通過生成Al（OH）3+帶電膠體實現(xiàn)混凝作用的鋁鹽為例，當pH值4時，Al3+不能大量水解成Al（OH）3，主要以Al3+離子的形式存在，混凝效果極差。pH值在6.5-7.5之間時，Al3+水解聚合成聚合度很大的Al（OH）3+中性膠體，混凝效果較好。pH值在8以上，Al水解成AlO2-，混凝效果又變得很差。

水的堿度對pH值有緩沖作用，當堿度不夠時，應添加石灰等藥劑予以補充。當水的pH值偏高時，則需要加酸調(diào)整pH值到中性。相比之下，高分子絮凝劑受pH值的影響較小。

2、pH值對硝化反應的影響

硝化細菌對pH反應很敏感，在pH中性或微堿性條件下（pH為8～9的范圍內(nèi)），其生物活性最強，硝化過程快速。

當pH＞9.6或＜6.0時，硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。

若pH＞9.6時，雖然NH4＋轉(zhuǎn)化為NO2和NO3的過程仍舊特別快速，但是從NH4的電離平衡關系可知，NH3的濃度會快速增加。由于硝化菌對NH3極敏感，結(jié)果會影響到硝化作用速率。

在酸性條件下，當pH＜7.0時硝化作用速度減慢，pH＜6.5硝化作用速度顯著減慢，硝化速率將明顯下降。pH＜5.0時硝化作用速率接近零。

3、pH值與其他指標的關系

（1）與水質(zhì)水量的關系：工業(yè)排水中pH的波動主要由生產(chǎn)中使用的酸堿藥品帶來的，需要在行中逐步熟識企業(yè)排水狀況，積累閱歷通過顏色等物理性質(zhì)推斷水質(zhì)偏酸或偏堿。

（2）與沉降比的關系：pH低于5或高于10都會對系統(tǒng)造成沖擊，消失污泥沉降緩慢，上清液渾濁，甚至液面有漂移的污泥絮體。

（3）與污泥濃度（MLSS）的關系：越高的污泥濃度對pH的波動耐受力越強。在受沖擊后應加大排泥量促進活性污泥更新。

（4）與回流比的關系：提高回流比以稀釋進水的酸堿度也是降低pH波動對系統(tǒng)影響的方法之一。

4、有關生化法運行中由pH值引發(fā)的若干實際問題

問題1：剛到一家公司調(diào)試合成革廢水，采納生化接觸氧化法，測了生化池pH為5-6，找不到堿，他們說始終沒加堿的，且出水正常運行了半年，水質(zhì)前幾天剛變壞，出水變渾濁，他們說是負荷過載的緣由。您能解釋下這樣的pH值能正常運行的緣由嗎？今日早上還發(fā)覺二沉池飄了點小塊黃色泥。

回答：（1）既然有半年穩(wěn)定運行概念，pH=5-6也是可以的；

（2）這樣的pH值對一般微生物來講無法適應的，特殊是原來運行存在正常pH范圍內(nèi)的微生物，突然將pH降到5-6d的話，在持續(xù)時間超過48小時的狀況下，出水會明顯惡化；

（3）該處理設施pH=5-6仍舊能夠運行應當與如下緣由有關：

a、培菌階段原水pH值也是在5-6的水平；

b、微生物已經(jīng)被原水水質(zhì)所馴化；

C、微生物種群與一般活性污泥類微生物有區(qū)分。

（4）此種狀態(tài)被馴化的微生物，特異性強，也就是水質(zhì)變化對其沖擊會擴大。

通過以上緣由分析，個人認為，進水水質(zhì)波動導致出水變差為主要緣由。

問題2：我公司生產(chǎn)烷基苯磺酸和洗衣粉，污水中主要成分是LAS，采納混凝沉淀加接蝕氧化的處理方法，我們的接觸氧化池始終很正常，pH在7.5左右，可前幾天突降至5點幾（我們的進水pH都在8左右，不會低于7.5），出水LAS濃度上升，于是這兩天進了高PH的污水將池中的pH升至原來的范圍，可是目前生化效果還沒有恢復。莫非細菌都死了嗎？請問有可能是什么緣由造成的？

回答：（1）生物膜對進水pH值的敏感程度比活性污泥強。進水pH值如此特別，在4小時后就會造成生物膜剝落。持續(xù)時間超過1d的話，影響就比較大了。

（2）生物膜受到pH值波動較大的廢水沖擊后的恢復也比較快（與活性污泥法相比較），修正進水pH值后，3、4天就可恢復。

（3）在遇到pH值特別的進水時，除盡量訂正特別的pH值，更重要的是削減特別pH值廢水的持續(xù)時間。

問題3：在好氧池，出水比進水的pH值小了2左右，進水7.5，出水5.3，請問是什么緣由？有人說是硝化，但個人覺得硝化不能降得這么多，首先確定的進水無變化。

回答：（1）是否有水解酸化工藝呢？假如有的話，其出水pH值會降低。

（2）另外進水的pH值波動或者調(diào)整pH值的藥劑投加特別，也會發(fā)生這樣的狀況。

（3）是否是硝化導致的，要看進水氨氨濃度。假如進水氨氨濃度較高的話，硝化反應順當，則好氧出水pH值會降低，但也不會減低到出水5.3的，由于好氧池過低的pH值會導致硝化反應的停止。所以，pH值特別可能是多種緣由綜合作用的結(jié)果。

問題4：好氧池污泥有沒有回流到水解池的必要（水解池1800m3）？好氧池pH值7.0-7.2，是不是太低了？調(diào)pH值用碳酸鈉好還是氫氧化鈉好？后者是不是對菌有抑制作用？

回答：（1）沒有必要回流的，假如對出水脫氮有要求的話，可以出水部分回流；

（2）調(diào)整pH值的話，可以用氫氧化鈉，使用氧化鈣的話污泥量會増加。但假如前段有物化處理，且需要去除重金屬污染物的時候，建議使用氫氧化鈣。

（3）好氧池pH值能保證7.2的話，問題也不大。

問題5：昨天夜里來水的pH值突增至12（紡織廠偷排），早上發(fā)覺水已進入水解池，還沒進曝氣池。實行水解池回流到調(diào)整池的方法，減小對曝氣池生物膜的影響，現(xiàn)在調(diào)整池的加酸罐無法使用，在這種突發(fā)pH值變高，又不能機器加酸的時候，應怎樣處理？有什么應急措施？

回答：（1）要預估高pH值廢水的進水量，假如不是太多的話，依靠自身的系統(tǒng)水量調(diào)整也可，進行回流是一個方法，如能保證調(diào)整后pH值不大于9的話問題不大。

（2）假如水量大，加酸系統(tǒng)不能用，那就在依靠系統(tǒng)緩沖的狀況下，人工投加酸。

問題6：廠里處理的主要是生活污水，有工業(yè)廢水（主要有紡織印染廢水進入），目前，進水部分時段pH持續(xù)超過9.5，采納的是奧貝爾氧化溝工藝，進入溝內(nèi)的pH達到8.5左右，出水pH在7.5左右，這種狀況對生化系統(tǒng)的影響？

回答：進入生化系統(tǒng)8.5的話，2周內(nèi)問題不大，但假如超過9，去除率會直線下降。建議不要超過8.2為宜。

問題7：在好氧池出水比進水PH小了2左右，進水7.5出水5.3，是什么緣由，首先確定的是進水無變化。

回答：（1）是否有水解酸化工藝呢？假如有的話，其出水pH會降低；

（2）另外進水PH波動或者調(diào)整PH的藥劑投加特別，也會發(fā)生這樣的狀況。是否是硝化導致的，看看進水氨氮濃度。

問題8：處理工業(yè)廢水+生活污水，工藝是這樣的，調(diào)整+水解+好氧?，F(xiàn)在問題是進水PH沒問題（在8左右），可到出水PH就會接近6，有時候還要更低。是什么緣由呢？

回答：水解后出水PH值會下降，所以，假如出水受到影響，可以降低水解池的停留時間。

五、堿度投加量的計算

在硝化反硝化過程中，硝化反應每氧化1g氨氮消耗堿度7.14g，在反硝化過程中可以補償堿度3.57g，所以，全程硝化反硝化過程需要消耗3.57g堿度。假如原水中堿度不足，將使系統(tǒng)的pH下降，導致生化受阻，因此，為了提高pH，我們需要進行堿度的投加！

1、一般來說，在硝化反應中每硝化lgNH3-N需要消耗7.14g堿度，所以硝化過程中需要的堿度量可按下式計算：

堿度＝7.14QCNH3-N10-3(1)

式中：

Q為進入濾池的日平均污水量，m3／d；

CNH3-N為進出濾池NH3-N濃度的差值，mg／L；

7.14為硝化需堿量系數(shù)，kg堿度／kgNH3-N。

2、對于含氨氮濃度較高的工業(yè)廢水，通常需要補充堿度才能使硝化反應器內(nèi)的pH值維持在7.2～8.0之間。計算公式如下：

堿度＝K7.14QCNH3-N10-3(2)

式中，K為平安系數(shù)，一般為1.2～1.3。

3、實際工程中進行堿度核算應考慮以下幾部分：入流污水中的堿度，生物硝化消耗的堿度，分解BOD5產(chǎn)生的堿度，以及混合液中應保持的剩余堿度。要使生物硝化順當進行，必需滿意下式：

ALKw＋ALKc＞ALKN＋AlKE（3）

假如堿度不足，要使硝化順當進行，則必需投加純堿，補充堿度。投加的堿量可按下式計算：

ALK＝（ALKN＋ALKE）（ALKw＋ALKc）（4）

式中：

ALK為系統(tǒng)應補充的堿度，mg／L；

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