PH和堿度的關係以及對汙水處理的影響

作（zuò）者：

1、什麽（me）是pH？

pH值（zhí），亦稱氫離子濃度指數、酸堿值，是溶液中氫離子活度的一種標度（dù），也就（jiù）是通常意（yì）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（yuán）則有多種說，引用化學界的概念是把p加在無量綱量前麵表示（shì）該（gāi）量的負對數。

pH值其實是一個（gè）“對數單位”。每個數（shù）字代表水的酸度10倍的變（biàn）化。水pH為5等於10倍（bèi）具有pH為6的水（shuǐ）的酸性。

在標準溫度（dù）和壓力下（xià），pH=7的水溶液（如：純水為中性，這是因（yīn）為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（de）離子積（jī）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（dù）大於OH-的（de）濃度（dù），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。所以pH值愈小，溶（róng）液的酸性愈（yù）強；pH愈大，溶液的堿（jiǎn）性也就愈強（qiáng）。

2、什麽是堿度？

堿（jiǎn）度是指水中能（néng）與（yǔ）強酸發生中和作用的物質的總（zǒng）量。這類物質（zhì）包括強堿、弱堿（jiǎn）、強堿弱（ruò）酸鹽等。天然（rán）水中的堿度主要是由重碳酸鹽（bicarbonate，碳酸氫鹽，下同（tóng））、碳酸鹽和氫氧化物引起的，其中重碳酸鹽（yán）是水中（zhōng）堿度的主要形式。引起堿度的汙染（rǎn）源主要是造紙、印染（rǎn）、化工、電（diàn）鍍等行業排放的廢（fèi）水及洗滌劑、化（huà）肥和農藥在使用過程中的流失。

堿度和酸度是判斷（duàn）水質和廢水（shuǐ）處理控製的（de）重（chóng）要指標。堿度也常用於評價水體的（de）緩衝能力及金（jīn）屬在其中（zhōng）的溶解性和（hé）毒性等。工程中用得更多的是總堿度這個（gè）定義，一般表征為相當於（yú）碳（tàn）酸鈣的濃度（dù）值。

3、pH值與堿度的關係

兩種並沒有（yǒu）很明（míng）確（què）的對應關係，堿度相同的水（或溶液），其pH值不一定相同。反之，pH值相同的水（或溶液），其堿度也不一（yī）定相同。

原因是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數值上沒有明確的對應關係，但（dàn）是，實踐中，堿度越高，相應的pH也越高，堿度越（yuè）低，相應的pH也越（yuè）低，堿度越高，對pH溶液的緩衝幫助越大（dà），堿度越低，pH溶液的緩衝能（néng）力越低！

4、pH對汙水處理的影響

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

活性汙泥中的每種（zhǒng）微生物都（dōu）有其最適pH值和一定的pH範圍。在最適（shì）範圍內酶活性最高（gāo），如果其他條件適合，微生物的生長速率也（yě）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（xiàn）菌一般在微堿性即pH7.5-8最適合；酵母菌、黴（méi）菌則適合於pH5-6的酸性環境（jìng）。

1）pH值對絮凝劑的影響

在（zài）實際調節過程中pH值寧願偏堿而（ér）不要偏酸，主要因（yīn）為偏堿更利於（yú）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響很大，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（de）水解反應，因此，pH值（zhí）強烈影響（xiǎng）絮凝劑的解（jiě）速度（dù）、水解產物的存在形態和性能（néng）。

以通過生成Al（OH）3+帶電膠體實現混凝作用的鋁（lǚ）鹽為例，當pH值4時（shí），Al3+不能大量水解成Al（OH）3，主要以Al3+離子的（de）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（hǎo）。pH值在8以上，Al水解成AlO2-，混凝效果又變（biàn）得很差。

水的（de）堿度對pH值（zhí）有緩衝（chōng）作用（yòng），當堿度不（bú）夠時，應添加石灰等藥（yào）劑予以補充。當水的pH值（zhí）偏高時，則需要加酸調整pH值到中性。相比之下，高分（fèn）子絮凝劑（jì）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的範圍內），其生物活性（xìng）最強，硝化過（guò）程迅速。

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

若pH＞9.6時，雖然NH4＋轉化為NO2—和NO3—的過程仍然異常迅速，但是（shì）從NH4的電（diàn）離平衡關係可知（zhī），NH3的濃度會迅速增加。由於硝化（huà）菌對NH3極敏感，結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（màn），硝化速率將明（míng）顯下降。pH＜5.0時硝化作用速率接近（jìn）零。

3）pH值與（yǔ）其他指標的（de）關係

（1）與水質水量的（de）關係：工業（yè）排（pái）水中pH的波動主要由生產（chǎn）中使用的酸堿藥品帶來的，需（xū）要在行中逐步熟悉企業排水情況，積累經驗通過顏色等物理性質判斷水（shuǐ）質（zhì）偏酸或偏堿。

（2）與沉降比的關係：pH低於5或高於10都會對係統造成衝擊，出現汙（wū）泥沉降緩慢（màn），上清液渾濁，甚至液麵（miàn）有漂浮的汙（wū）泥絮體。

（3）與汙泥濃度（MLSS）的關係：越高的汙泥濃（nóng）度對pH的波（bō）動耐受（shòu）力越強。在受衝擊後應加大（dà）排泥量促進（jìn）活性汙（wū）泥更新（xīn）。

（4）與回流比的關係：提高（gāo）回流比以稀釋進水的酸堿度也（yě）是降低pH波動對係統影響的方法之一。