pH值是衡量水體酸堿程度的指標(biāo)，其范圍通常在0-14之間。它代表溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。當(dāng)pH值等于7時(shí)，水體呈中性;低于7時(shí)為酸性，數(shù)值越小酸性越強(qiáng);高于7時(shí)為堿性，數(shù)值越大堿性越強(qiáng)。在污水處理中，pH值是一個(gè)至關(guān)重要的控制參數(shù)，直接影響著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行和微生物的活性。
一、pH值分級(jí)及其在污水處理中的意義
酸性范圍(pH 1-6)
pH 1-3：強(qiáng)酸性范圍。這種環(huán)境具有強(qiáng)腐蝕性，會(huì)破壞污水處理設(shè)施，并完全抑制微生物活性。某些工業(yè)廢水(如酸洗廢水)可能處于此范圍。
pH 4-6：弱酸性范圍。在此環(huán)境下，大多數(shù)生化處理效率低下，但適合某些特定的化學(xué)處理過(guò)程，如金屬沉淀。
中性范圍(pH 6.5-7.5)
這是生化處理的最佳范圍。在此條件下，微生物活性最高，能夠有效降解有機(jī)物;同時(shí)，多數(shù)混凝劑也能發(fā)揮最佳效果。
堿性范圍(pH 8-14)
pH 8-10：弱堿性范圍。有利于氨氮的吹脫去除，也是某些除磷藥劑發(fā)揮效果的條件。
pH 11-14：強(qiáng)堿性范圍。具有強(qiáng)腐蝕性，適用于特定工業(yè)廢水的預(yù)處理，但會(huì)完全抑制微生物活性。
二、pH值對(duì)污水處理藥劑的影響及選用原則
1. 混凝劑與絮凝劑
pH值直接影響混凝劑的水解產(chǎn)物形態(tài)和表面電荷特性。聚合氯化鋁(PAC)在pH 6.5-7.5范圍內(nèi)效果最佳;聚硫酸鐵(PFS)適用的pH范圍較寬，為5-8.5。鋁鹽在pH 6-7時(shí)除磷效率最高，而鐵鹽的最佳除磷pH范圍為7-8。當(dāng)pH值偏離最佳范圍時(shí)，不僅會(huì)降低處理效果，還可能因投加量增加而提高處理成本。
2. 生化處理藥劑
在硝化過(guò)程中，每氧化1克氨氮約消耗7.14克堿度，pH值需維持在7.5-8.5以確保反應(yīng)順利進(jìn)行。反硝化則恰好相反，每還原1克硝酸鹽氮產(chǎn)生3.57克堿度，最佳pH范圍為7.0-7.5。當(dāng)系統(tǒng)堿度不足時(shí)，需要投加碳酸鈉或氫氧化鈉來(lái)維持適宜的pH環(huán)境。
3. 氧化還原劑
不同類(lèi)型的氧化劑對(duì)pH有著特定要求。氯氣在pH 6.5-7.5范圍內(nèi)消毒效果最佳;二氧化氯受pH影響較小，在pH 6-9范圍內(nèi)均能有效作用;臭氧在酸性條件下更為穩(wěn)定，氧化效果更好;而芬頓試劑則必須在pH 3-4的強(qiáng)酸性環(huán)境下才能產(chǎn)生足夠的羥基自由基。
4. 污泥調(diào)理劑
陽(yáng)離子聚丙烯酰胺在pH 6-8的范圍內(nèi)脫水效果最好。當(dāng)pH偏離此范圍時(shí)，需要調(diào)整藥劑類(lèi)型或投加量，必要時(shí)需先調(diào)節(jié)pH值再投加絮凝劑。
三、實(shí)踐建議
在實(shí)際污水處理過(guò)程中，建議采取以下措施：首先對(duì)進(jìn)水pH進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，建立預(yù)警機(jī)制;其次定期開(kāi)展燒杯試驗(yàn)，確定不同水質(zhì)條件下各類(lèi)藥劑的最佳投加量和最適pH范圍;最后建立完善的pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)，確保在投加特定藥劑前將水體pH調(diào)整到適宜范圍。
理解pH值與各種水處理藥劑的協(xié)同作用關(guān)系，是優(yōu)化處理效果、降低運(yùn)行成本的關(guān)鍵。通過(guò)精確控制pH值，能夠顯著提高污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和處理效率，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放與成本控制的平衡。
