詳解污水PH值

詳解污水PH值

      在污水處理中PH不僅會(huì)影響生物處理段微生物生長(zhǎng)的環(huán)境,而且會(huì)影響深度處理段化學(xué)反應(yīng)。所以PH值作為污水處理中一個(gè)常規(guī)性的化驗(yàn)。

PH,亦稱(chēng)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)。這個(gè)概念是1909年由丹麥生物化學(xué)家Søren Peter Lauritz Sørensen提出。p代表德語(yǔ)Potenz,意思是力量或濃度,H代表氫離子(H)。pH的定義式為:

其中[H+](此為簡(jiǎn)寫(xiě),實(shí)際上應(yīng)是[H3O+],水合氫離子活度)指的是溶液中氫離子的活度(稀溶液下可近似按濃度處理),單位為mol·L-1。
    298K時(shí),當(dāng)pH<7的時(shí)候,溶液呈酸性,當(dāng)pH>7的時(shí)候,溶液呈堿性,當(dāng)pH=7的時(shí)候,溶液為中性。水溶液的酸堿性亦可用pOH衡量,即氫氧根離子的負(fù)對(duì)數(shù),由于水中存在自偶電離平衡,298K時(shí),pH + pOH = 14。

pH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愈小,溶液的酸性愈強(qiáng);pH愈大,溶液的堿性也就愈強(qiáng)。

在非水溶液或非標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力的條件下,pH=7可能并不代表溶液呈中性,這需要通過(guò)計(jì)算該溶劑在這種條件下的電離常數(shù)來(lái)決定pH為中性的值。如373K(100℃)的溫度下,中性溶液的pH ≈ 6。

另外需要注意的是,pH的有效數(shù)字是從小數(shù)點(diǎn)后開(kāi)始記錄的,小數(shù)點(diǎn)前的部分為指數(shù),不能記作有效數(shù)字。

      污水的pH確定了污水的化學(xué)成分,PH值的高低對(duì)營(yíng)養(yǎng)物(磷,氮,和碳)和重金屬(水中可溶解的)的存在狀態(tài)和溶解性能都有一定的影響,比如PH的高低會(huì)影響磷以什么形式存在于水中。pH值對(duì)污水處理的活性污泥中的微生物引起細(xì)胞膜電荷的變化,從而影響了微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收;影響代謝過(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(lèi)和原生動(dòng)物的最適pH為6.5-7.5,在pH 4-10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,但生存范圍在pH1.5-10之間。有些細(xì)菌甚至可在強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性環(huán)境中生活。

微生物在基質(zhì)中生長(zhǎng),代謝作用改變了基質(zhì)中氫離子濃度。隨著環(huán)境pH值的不斷變化,微生物生長(zhǎng)受阻,當(dāng)超過(guò)最低或最高pH值時(shí),將引起微生物的死亡。強(qiáng)酸和強(qiáng)堿都具有殺死微生物的作用。

在自然界的大部分的水生生物,均對(duì)水環(huán)境中pH值范圍相當(dāng)敏感,因此,基于維護(hù)生態(tài)平衡的考慮,對(duì)于排放到水體的污水,均需控制其pH值,以防止對(duì)水生生物的沖擊,這也是為什么我們污水處理廠的排放國(guó)標(biāo)(GB18918-2002)中,對(duì)PH值也有標(biāo)準(zhǔn)的原因。

過(guò)高和過(guò)低pH都會(huì)對(duì)水造成不良的影響。高pH會(huì)造成水管和輸送水設(shè)備有沉積物,而過(guò)低pH值水會(huì)腐蝕或溶解的輸送的金屬管道等物質(zhì)。污水處理的pH值的控制相當(dāng)重要,這是因?yàn)閜H的高低,對(duì)微生物生長(zhǎng)、沉淀、化學(xué)混凝氧化還原等處理程序均有影響,微生物處理廢水時(shí),pH值必須控制在有用的微生物有利的范圍內(nèi)。


每個(gè)無(wú)數(shù)處理廠生化段進(jìn)水口都會(huì)安裝實(shí)時(shí)監(jiān)控的pH值的點(diǎn)位,實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)水的pH值精確測(cè)量,可以讓我們監(jiān)視和微調(diào)整個(gè)污水處理的生物和化學(xué)過(guò)程,保護(hù)在污水處理過(guò)程中的微生物生存環(huán)境,并研究生物系統(tǒng)的最佳PH范圍。

常用的PH測(cè)定方法

1、使用pH試紙,pH試紙有廣泛試紙和精密試紙,用玻棒沾一點(diǎn)待測(cè)溶液到試紙上,然后根據(jù)試紙的顏色變化并對(duì)照比色卡也可以得到溶液的pH值。pH試紙不能夠顯示出油份的pH值,由于pH試紙以氫離子來(lái)量度待測(cè)溶液的pH值,但油中沒(méi)含有氫離子,因此pH試紙不能夠顯示出油份的pH值。PH試紙準(zhǔn)確但不精確。


2、使用pH計(jì),PH計(jì)有臺(tái)式PH計(jì)和便攜式PH計(jì),它通過(guò)PH電極(如玻璃電極)來(lái)測(cè)量出溶液的pH值。pH計(jì)可以精確到小數(shù)點(diǎn)后三位。PH計(jì)精確但不準(zhǔn)確