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什么是pH?

?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(biāo)度,也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)?!皃H"中的“H"代表氫離子(H+),而"p"的來(lái)源則有多種說(shuō),引用化學(xué)界的概念是把p加在無(wú)量綱量前面表示該量的負(fù)對(duì)數(shù)。
  pH值其實(shí)是一個(gè)“對(duì)數(shù)單位”。每個(gè)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(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下,pH=7的水溶液(如:純水為中性,這是因?yàn)樗跇?biāo)準(zhǔn)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1×10-14,且兩種離子的濃度都是1×10-7moL,pH值小于7說(shuō)明H+的濃度大于OH-的濃度,故溶液酸性強(qiáng),而pH值大于7則說(shuō)明H+的濃度小于OH-的濃度,故溶液堿性強(qiáng)。所以pH值愈小,溶液的酸性愈強(qiáng);pH愈大,溶液的堿性也就愈強(qiáng)。

二、pH對(duì)污水處理的影響

  pH值會(huì)對(duì)污水處理的活性污泥中的微生物細(xì)胞膜電荷影響,從而影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的吸收代謝過(guò)程中酶的活性;改變生長(zhǎng)環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)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值和一定的pH范圍。在最適范圍內(nèi)酶活性最高,如果其他條件適合,微生物的生長(zhǎng)速率也最高。大多數(shù)細(xì)菌、藻類和原生動(dòng)物的最適pH為6.5-7.5,在pH4-10之間也可以生長(zhǎng)。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(duì)絮凝劑的影響 

在實(shí)際調(diào)節(jié)過(guò)程中pH值寧愿偏堿而不要偏酸,主要因?yàn)槠珘A更利于后段絮凝沉淀效果提升。  水的pH值對(duì)無(wú)機(jī)絮凝劑的使用效果影響很大,pH值的大小關(guān)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-參與絮凝劑的水解反應(yīng),因此,pH值強(qiáng)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(guò)生成Al(OH)3+帶電膠體實(shí)現(xiàn)混凝作用的鋁鹽為例,當(dāng)pH值4時(shí),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(shí),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(duì)pH值有緩沖作用,當(dāng)堿度不夠時(shí),應(yīng)添加石灰等藥劑予以補(bǔ)充。當(dāng)水的pH值偏高時(shí),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(duì)硝化反應(yīng)的影響 

硝化細(xì)菌對(duì)pH反應(yīng)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(qiáng),硝化過(guò)程迅速。  當(dāng)pH>9.6或<6.0時(shí),硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。  若pH>9.6時(shí),雖然NH4+轉(zhuǎn)化為NO2—和NO3—的過(guò)程仍然異常迅速,但是從NH4的電離平衡關(guān)系可知,NH3的濃度會(huì)迅速增加。由于硝化菌對(duì)NH3極敏感,結(jié)果會(huì)影響到硝化作用速率。  在酸性條件下,當(dāng)pH<7.0時(shí)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(shí)硝化作用速率接近零。

3、pH值與其他指標(biāo)的關(guān)系

(1)與水質(zhì)水量的關(guān)系:工業(yè)排水中pH的波動(dòng)主要由生產(chǎn)中使用的酸堿藥品帶來(lái)的,需要在行中逐步熟悉企業(yè)排水情況,積累經(jīng)驗(yàn)通過(guò)顏色等物理性質(zhì)判斷水質(zhì)偏酸或偏堿。

(2)與沉降比的關(guān)系:pH低于5或高于10都會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成沖擊,出現(xiàn)污泥沉降緩慢,上清液渾濁,甚至液面有漂浮的污泥絮體。

(3)與污泥濃度(MLSS)的關(guān)系:越高的污泥濃度對(duì)pH的波動(dòng)耐受力越強(qiáng)。在受沖擊后應(yīng)加大排泥量促進(jìn)活性污泥更新。

(4)與回流比的關(guān)系:提高回流比以稀釋進(jìn)水的酸堿度也是降低pH波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)影響的方法之一。

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