工艺技术 话说：污水水质之PH值

污水的PH值，特别是生活污水的PH有时候会经常被忽略掉，而且我们也很少去关注化验单里的那个经常在６～８之间变化的PH值，但pH值其实是污水中的一个很重要的测量项目。在日常的污水化验项目中，PH值是作为一个常规性的化验进行的，在污水厂的运行管理中对污水的pH测量，不仅是监测污水水质的一个因素，同时污水的pH也会影响活性污泥中的微生物的生活环境，在污水中的大幅度变化的pH值也是污水作为污染或一些其它环境因素的判断的指标之一。


pH值，亦称氢离子浓度指数、酸碱值，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。 “pH”中的“H”代表氢离子（H+），而“p”的来源则有多种说法，引用化学界的概念是把p加在无量纲量前面表示该量的负对数。pH值的计算公式如下：

pH = - log [H+] = log [ 1 / H+]

pH值其实是一个“对数单位”。每个数字代表在水的酸度10倍的变化。水pH为5等于10倍具有pH六水的酸性。在标准温度和压力下，pH=7的水溶液（如：纯水）为中性，这是因为水在标准度和压力下自然电离出的氢离子和氢氧根离子浓度的乘积（水的离子积常数）始终是1×10^−14，且两种离子的浓度都是1×10^−7mol/L。pH值小于7说明H^+的浓度大于OH^−的浓度，故溶液酸性强，而pH值大于7则说明H^+的浓度小于OH^−的浓度，故溶液碱性强。所以pH值愈小，溶液的酸性愈强；pH愈大，溶液的碱性也就愈强。

通常情况下（25℃、298K左右），当pH小于7的时候，溶液呈酸性，当pH大于7的时候，溶液呈碱性，当pH等于7的时候，溶液为中性。因为pH值可以通过在水中的化学物质的影响，pH值是化学上改变水的重要指标。通过一些化学指示剂的作用下，不同的PH值会显示出不同的颜色，也就构成了水中七彩的彩虹颜色。

污水的pH确定了污水的化学成分，PH值的高低对营养物（磷，氮，和碳）和重金属（水中可溶解的）的存在状态和溶解性能都有一定的影响，比如PH的高低会影响磷以什么形式存在于水中。pH值对污水处理的活性污泥中的微生物引起细胞膜电荷的变化，从而影响了微生物对营养物质的吸收；影响代谢过程中酶的活性；改变生长环境中营养物质的可给性以及有害物质的毒性。

活性污泥中的每种微生物都有其最适pH值和一定的pH范围。在最适范围内酶活性最高，如果其他条件适合，微生物的生长速率也最高。大多数细菌、藻类和原生动物的最适pH为6.5-7.5，在pH 4-10之间也可以生长；放线菌一般在微碱性即pH7.5-8最适合；酵母菌、霉菌则适合于pH5-6的酸性环境，但生存范围在pH1.5-10之间。有些细菌甚至可在强酸性或强碱性环境中生活。

微生物在基质中生长，代谢作用改变了基质中氢离子浓度。随着环境pH值的不断变化，微生物生长受阻，当超过最低或最高pH值时，将引起微生物的死亡。强酸和强碱都具有杀死微生物的作用。

在自然界的大部分的水生生物，均对水环境中pH值范围相当敏感，因此，基于维护生态平衡的考虑，对于排放到水体的污水，均需控制其pH值，以防止对水生生物的冲击，这也是为什么我们污水处理厂的排放国标（GB18918-2002）中，对PH值也有标准的原因。

在废水中过高和低pH水都会造成不良的影响。高pH引起会造成水管和输送水设备有沉积物，同时还影响出水氯的消毒效果，从而导致绿的投加量升高。而过低pH值水会腐蚀或溶解的输送的金属管道等物质。污水处理的pH值的控制相当重要，这是因为pH的高低，对于沉淀、化学混凝、消毒、氧化还原及水质软化……等处理程序均有影响，微生物处理废水时，pH值必须控制在有用的微生物有利的范围内。

几乎每一个污水处理厂的进出水部分，都会有实时监控的pH值的点位。这些实时对进出水的pH值的精确测量，可以让我们监视和微调整个污水处理的生物和化学过程，保护在污水处理过程中的微生物生存环境，并研究生物系统的最佳PH范围。电极型PH计已经成为标准化的测量手段，近年来光学pH传感器的发展，大大提高了响应时间和化学相容性的范围，甚至出现了非接触式的PH测量方法。

在污水厂的化验室有很多方法来测量溶液的pH值：

1、在待测溶液中加入pH指示剂，不同的指示剂根据不同的pH值会变化颜色，根据指示剂的研究就可以确定pH值的范围。滴定时，可以作精确的pH标准，比如用石蕊和酚酞等酸碱指示剂来滴定分析。

2、使用pH试纸，pH试纸有广泛试纸和精密试纸，用玻棒沾一点待测溶液到试纸上，然后根据试纸的颜色变化并对照比色卡也可以得到溶液的pH值。上方的表格就相当于一张比色卡。pH试纸不能够显示出油份的pH值，由于pH试纸以氢离子来量度待测溶液的pH值，但油中没含有氢离子，因此pH试纸不能够显示出油份的pH值。

3、使用pH计，pH计是一种测量溶液pH值的仪器，它通过pH选择电极（如玻璃电极）来测量出溶液的pH值。pH计可以精确到小数点后三位。

小常识：食物的pH值图

如该图所示，pH值范围为0至14，7是中性的。pH值小于7是酸性的，而pH值大于7是碱性（基本）。




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