PH和堿度的關（guān）係以及對汙水處理的影響

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1、什（shí）麽是pH？

pH值，亦稱氫（qīng）離子濃（nóng）度（dù）指數、酸（suān）堿值，是溶液中氫離子活度的（de）一種標度，也就是通常意義上溶（róng）液酸（suān）堿程度的（de）衡量標準。“pH"中的（de）“H"代表氫離子（H+），而"p"的來源則有多（duō）種說，引（yǐn）用化學界的概念是把p加在無（wú）量綱量前麵表示（shì）該（gāi）量的負對（duì）數。

pH值其（qí）實是一個“對數單位”。每個數字代表水的酸度10倍的變化。水pH為5等於10倍具有pH為6的水的酸性。

在標準（zhǔn）溫度和壓力下，pH=7的（de）水溶液（yè）（如（rú）：純水（shuǐ）為中性，這是因為水在（zài）標（biāo）準溫度和壓力下自然電離出的氫離子和氫（qīng）氧根離子（zǐ）濃度的乘積（水的離子積常數始終是1×10-14，且兩種離子的濃度都是1×10-7moL，pH值小於7說明H+的濃度大於OH-的濃度，故溶液酸性強，而pH值大於7則說明H+的濃度小於OH-的濃度，故溶液堿性強（qiáng）。所（suǒ）以pH值愈小，溶液的酸性愈強；pH愈大，溶液的堿性也就愈強。

2、什麽是堿度？

堿度是指水中（zhōng）能與強酸發生中和作用的物質（zhì）的總（zǒng）量。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由重碳酸鹽（bicarbonate，碳酸氫（qīng）鹽，下同）、碳酸鹽（yán）和氫氧化物引起的，其中重碳酸鹽是水中堿度的主要形式。引起堿度的汙染（rǎn）源主要是造紙、印染、化工、電（diàn）鍍等行（háng）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（suān）度是判斷水質（zhì）和廢水處（chù）理控製的重要指標（biāo）。堿度（dù）也常用於評價水（shuǐ）體的緩衝能力及金屬在（zài）其中（zhōng）的溶解性和毒性等。工程（chéng）中用得更多的是總堿度這個定義（yì），一般（bān）表征為（wéi）相（xiàng）當於碳酸鈣的濃度（dù）值。

3、pH值與堿度的關係

兩種並沒有很明確的對應關（guān）係，堿度相同的水（或溶液），其pH值不一定相同。反（fǎn）之，pH值相同的水（或溶液），其堿度也不一定相同。

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

雖然堿度與pH數值上沒有明確的對應關係，但是，實（shí）踐中，堿（jiǎn）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溶液的緩衝幫助越大，堿度越低，pH溶液的緩衝能力越低（dī）！

4、pH對汙水處理的影響（xiǎng）

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

活性汙泥中的每種微生物都有其最適pH值和一定（dìng）的pH範圍。在最適範圍內酶活性（xìng）最高，如果其他條件適合，微生物的生長速率也最高。大多數細菌、藻（zǎo）類和原生動物的最（zuì）適pH為6.5-7.5，在pH4-10之間（jiān）也可以生長。放（fàng）線菌一般在微堿（jiǎn）性即pH7.5-8最適合；酵母菌、黴菌則適合於pH5-6的（de）酸性環境（jìng）。

1）pH值對絮凝劑的影響

在實際調節過程中pH值寧願偏堿而不要（yào）偏酸，主要因為偏堿（jiǎn）更利於（yú）後段絮凝沉澱效果提（tí）升。

水的pH值對無機絮凝劑的使用（yòng）效（xiào）果影（yǐng）響（xiǎng）很大，pH值的大小關係到（dào）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值強烈影響絮凝（níng）劑（jì）的解速（sù）度、水（shuǐ）解產物的存在形態和性能。

以通過生（shēng）成Al（OH）3+帶電膠體實現混凝作用的鋁鹽為例，當（dāng）pH值4時，Al3+不能大量水解成Al（OH）3，主要（yào）以Al3+離子的形式存在（zài），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（jiāo）體，混凝效果較好。pH值在8以上，Al水解成AlO2-，混（hún）凝效果又變得很差。

水的堿度對pH值有緩衝作（zuò）用，當堿（jiǎn）度不夠時，應添加石灰等藥劑予以補充。當水的pH值偏高時（shí），則需要加酸調整pH值到中性。相比之下，高（gāo）分子絮凝劑（jì）受（shòu）pH值的（de）影響較小。

2）pH值對硝化（huà）反應的影響

硝化細菌對pH反應很敏（mǐn）感，在pH中（zhōng）性或微堿性條件下（pH為8～9的範圍內），其生物活性最強（qiáng），硝化過程迅速。

當pH＞9.6或＜6.0時，硝化菌的生物活性將受到抑製並趨於停止（zhǐ）。

若pH＞9.6時，雖然（rán）NH4＋轉化為NO2—和NO3—的過程（chéng）仍然（rán）異常迅速，但是從NH4的電離平衡關（guān）係可知（zhī），NH3的濃度（dù）會迅速增（zēng）加。由於（yú）硝（xiāo）化菌對NH3極敏感，結果會影響到硝化作用速率。

在（zài）酸性（xìng）條件下，當pH＜7.0時硝化作用速（sù）度減慢， pH＜6.5硝化作用速度顯著減慢，硝化（huà）速率將（jiāng）明顯下降。pH＜5.0時硝（xiāo）化作用速率接近零。

3）pH值與其他指標的關係

（1）與水質水量（liàng）的關係：工業（yè）排水中pH的波動主要（yào）由生產中使用的酸堿藥品帶來的，需要在行中逐步熟悉企業排水情況，積累經驗通過（guò）顏色等物理性質判（pàn）斷水質偏酸或偏堿。

（2）與沉降（jiàng）比的關係：pH低於（yú）5或高於10都會（huì）對係統造成衝擊（jī），出現汙泥沉降緩慢，上（shàng）清液渾濁，甚至液麵有漂浮的汙泥絮體（tǐ）。

（3）與汙泥濃度（MLSS）的關係：越高的汙泥濃度對pH的波動耐受力越強。在受衝擊後應（yīng）加（jiā）大排泥（ní）量促進活性汙（wū）泥更新。

（4）與（yǔ）回流比的關係：提高回流（liú）比以稀釋進水的酸堿度也是降低pH波動對（duì）係統影響的方法之一。