PH和堿度的關係以及對（duì）汙水處理的影響（xiǎng）

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1、什麽是pH？

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

pH值其實（shí）是一個“對數單位”。每個數字代表水的酸度（dù）10倍的變化（huà）。水pH為5等於10倍（bèi）具有pH為6的水的酸性（xìng）。

在標準溫度和（hé）壓力下（xià），pH=7的水溶液（如：純（chún）水為中性，這是因為水在標準溫度和壓力下自然電離（lí）出的氫離子和氫氧根離子濃度的乘積（水的離子積常數始終是1×10-14，且兩種離子的濃度（dù）都是1×10-7moL，pH值（zhí）小（xiǎo）於7說明H+的濃度大於OH-的濃度，故溶液酸性強（qiáng），而（ér）pH值大於7則說明H+的濃度小於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（yè）的堿性也就愈強。

2、什麽是堿度（dù）？

堿度是指水中能與強酸發生（shēng）中和作用的物質的總量（liàng）。這類物質包括強堿、弱堿、強堿弱酸鹽等。天然水中的堿度主要是（shì）由重碳（tàn）酸鹽（bicarbonate，碳酸（suān）氫鹽，下同）、碳酸鹽和氫氧化物引起的，其中重碳酸鹽是水（shuǐ）中堿度的主要形式。引起堿度（dù）的汙染源（yuán）主要是造紙、印染、化工、電鍍等行業（yè）排放的廢水及洗滌劑、化肥和農藥在使用過程中的流失。

堿度和酸度是判斷水質和廢水處理控（kòng）製的重要指標。堿度也（yě）常用於評價水體（tǐ）的緩衝能力及（jí）金（jīn）屬在其中的溶解性（xìng）和毒性等。工程中用得更多的是總（zǒng）堿度這個（gè）定義，一般表征為相當於碳酸鈣的濃度值。

3、pH值與堿度的關係

兩種並沒有很明確的對應關係，堿度（dù）相同的水（或溶液），其pH值不一定（dìng）相同。反之，pH值（zhí）相同的水（或溶液），其堿度也不一定相同。

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

雖然堿度與（yǔ）pH數（shù）值上沒有（yǒu）明確的對應關係，但是，實踐中，堿度越高，相應的（de）pH也越高，堿度（dù）越低，相應的pH也越低（dī），堿度越高，對pH溶液的緩（huǎn）衝幫助越大，堿（jiǎn）度越低，pH溶液的（de）緩衝（chōng）能力越低！

4、pH對汙水（shuǐ）處理（lǐ）的影響

pH值會對汙水處理（lǐ）的活（huó）性汙泥中的微生物細胞（bāo）膜電荷影響，從而影響（xiǎng）微生物對營養物的吸收代謝過程中酶的（de）活性；改變生長環境中營（yíng）養物質的（de）可給性（xìng）以及有害物質的毒性。

活性汙泥中的每種微生物都有其最適pH值和一定的（de）pH範圍（wéi）。在最適範（fàn）圍內酶活性最高，如果其他（tā）條件適合，微生物的（de）生長速率也最高。大多數細菌、藻類和原生動物的最適pH為（wéi）6.5-7.5，在pH4-10之間也可以生長。放線菌一（yī）般在（zài）微堿性即pH7.5-8最適合；酵母菌、黴（méi）菌則適合於pH5-6的酸性環境。

1）pH值對絮（xù）凝劑的影響

在實際調節過程中pH值寧願偏堿而不要偏（piān）酸，主要因為偏堿更利於後段絮凝沉澱效果提升。

水的pH值對無機絮凝劑的使用效果影（yǐng）響（xiǎng）很大，pH值的大小關係到選用絮凝劑的種類、投加量和混凝沉澱效果。水中的H+和OH-參與絮凝劑的水解反應，因此，pH值強烈影（yǐng）響絮凝劑的（de）解速度、水解產物的（de）存在形態和性能。

以（yǐ）通過生成Al（OH）3+帶電（diàn）膠（jiāo）體實現混（hún）凝作用（yòng）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（xiào）果極差。pH值在6.5-7.5之間時，Al3+水（shuǐ）解聚（jù）合成聚合度很（hěn）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（chéng）AlO2-，混凝效果又變得很差（chà）。

水的堿度對pH值（zhí）有緩衝作用（yòng），當堿度不夠時，應添加（jiā）石（shí）灰等藥劑予以（yǐ）補充。當水的pH值偏（piān）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的範（fàn）圍內（nèi）），其生物活性最強，硝化過程迅速。

當pH＞9.6或＜6.0時，硝化菌的（de）生物（wù）活（huó）性將受（shòu）到抑（yì）製並趨（qū）於停（tíng）止。

若pH＞9.6時，雖然NH4＋轉（zhuǎn）化為NO2—和NO3—的過程仍（réng）然（rán）異常迅（xùn）速（sù），但（dàn）是從NH4的電離平衡關係（xì）可知，NH3的濃度會迅（xùn）速增加。由（yóu）於硝化（huà）菌對NH3極敏感（gǎn），結果會影響（xiǎng）到硝（xiāo）化作用速率。

在酸（suān）性條件下，當pH＜7.0時硝化作用速（sù）度減（jiǎn）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（shí）硝化（huà）作用速（sù）率接近零。

3）pH值（zhí）與其他指標（biāo）的關係

（1）與水質水量的關係：工業排水（shuǐ）中pH的波動（dòng）主要由生產中使用的酸堿（jiǎn）藥品帶來的，需要在行中逐步熟悉企業排水情（qíng）況，積累經驗通過顏色等物理（lǐ）性質判斷水質偏酸（suān）或偏堿。

（2）與（yǔ）沉降比的關（guān）係：pH低於5或高於10都會對係統造成衝擊，出（chū）現汙泥沉降緩慢，上清液渾濁，甚至液麵有漂浮的汙泥絮體。

（3）與汙泥濃度（MLSS）的關係：越高的（de）汙泥濃度對pH的波（bō）動耐受力越強。在受衝擊後（hòu）應加大排泥量促（cù）進活性汙泥更新。

（4）與回流比的關係：提高回流比以稀（xī）釋進水（shuǐ）的酸堿度也是（shì）降低pH波動對係統影響的方法之一。

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