?經(jīng)常有人搞混堿度與pH的關(guān)系，堿度與pH并不是一個概念，實際意義也不同，堿度說明的是緩沖能力，pH則是酸堿性的直接表現(xiàn)！帶你了解一下這兩個概念的不同之處，以及對水處理的影響。

1、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)。“pH"中的“H"代表氫離子（H⁺），而"p"的來源則有多種說，引用化學(xué)界的概念是把p加在無量綱量前面表示該量的負對數(shù)。?

pH值其實是一個“對數(shù)單位”。每個數(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，這是因為水在標(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說明H⁺的濃度大于OH^-的濃度，故溶液酸性強，而pH值大于7則說明H⁺的濃度小于OH^-的濃度，故溶液堿性強。所以pH值愈小，溶液的酸性愈強；pH愈大，溶液的堿性也就愈強。

2、什么是堿度？?

堿度是指水中能與強酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量。這類物質(zhì)包括強堿、弱堿、強堿弱酸鹽等。天然水中的堿度主要是由重碳酸鹽（bicarbonate，碳酸氫鹽，下同）、碳酸鹽和氫氧化物引起的，其中重碳酸鹽是水中堿度的主要形式。引起堿度的污染源主要是造紙、印染、化工、電鍍等行業(yè)排放的廢水及洗滌劑、化肥和農(nóng)藥在使用過程中的流失。?

堿度和酸度是判斷水質(zhì)和廢水處理控制的重要指標(biāo)。堿度也常用于評價水體的緩沖能力及金屬在其中的溶解性和毒性等。工程中用得更多的是總堿度這個定義，一般表征為相當(dāng)于碳酸鈣的濃度值。

3、pH值與堿度的關(guān)系

兩種并沒有很明確的對應(yīng)關(guān)系，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(zhì)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(shù)值上沒有明確的對應(yīng)關(guān)系，但是，實踐中，堿度越高，相應(yīng)的pH也越高，堿度越低，相應(yīng)的pH也越低，堿度越高，對pH溶液的緩沖幫助越大，堿度越低，pH溶液的緩沖能力越低！

4、pH對污水處理的影響?

pH值會對污水處理的活性污泥中的微生物細胞膜電荷影響，從而影響微生物對營養(yǎng)物的吸收代謝過程中酶的活性；改變生長環(huán)境中營養(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，微生物的生長速率也最高。大多數(shù)細菌、藻類和原生動物的最適pH為6.5-7.5，在pH4-10之間也可以生長。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值對絮凝劑的影響?

在實際調(diào)節(jié)過程中pH值寧愿偏堿而不要偏酸，主要因為偏堿更利于后段絮凝沉淀效果提升。?

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(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。?

以通過生成Al（OH）3+帶電膠體實現(xiàn)混凝作用的鋁鹽為例，當(dāng)pH值4時，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，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pH值有緩沖作用，當(dāng)堿度不夠時，應(yīng)添加石灰等藥劑予以補充。當(dāng)水的pH值偏高時，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值對硝化反應(yīng)的影響?

硝化細菌對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，硝化過程迅速。?

當(dāng)pH＞9.6或＜6.0時，硝化菌的生物活性將受到抑制并趨于停止。?

若pH＞9.6時，雖然NH4＋轉(zhuǎn)化為NO2—和NO3—的過程仍然異常迅速，但是從NH4的電離平衡關(guān)系可知，NH3的濃度會迅速增加。由于硝化菌對NH3極敏感，結(jié)果會影響到硝化作用速率。?

在酸性條件下，當(dāng)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，硝化速率將明顯下降。pH＜5.0時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的波動主要由生產(chǎn)中使用的酸堿藥品帶來的，需要在行中逐步熟悉企業(yè)排水情況，積累經(jīng)驗通過顏色等物理性質(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都會對系統(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pH的波動耐受力越強。在受沖擊后應(yīng)加大排泥量促進活性污泥更新。

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

5、堿度投加量的計算?

在硝化反硝化過程中，硝化反應(yīng)每氧化1g氨氮消耗堿度7.14g，在反硝化過程中可以補償堿度3.57g，所以，全程硝化反硝化過程需要消耗3.57g堿度。如果原水中堿度不足，將使系統(tǒng)的pH下降，導(dǎo)致生化受阻，因此，為了提高pH，我們需要進行堿度的投加！

1）一般來說，在硝化反應(yīng)中每硝化lgNH3-N需要消耗7.14g堿度，所以硝化過程中需要的堿度量可按下式計算：? ? ? 堿度＝7.14×QΔCNH3-N×10^-3
式中：
Q為進入濾池的日平均污水量，m3／d；?

ΔCNH3-N為進出濾池NH3-N濃度的差值，mg／L；

?7.14為硝化需堿量系數(shù)，kg堿度／kgNH3-N。

2）對于含氨氮濃度較高的工業(yè)廢水，通常需要補充堿度才能使硝化反應(yīng)器內(nèi)的pH值維持在7.2～8.0之間。計算公式如下：? ? ? 堿度＝K×7.14×QΔCNH3-N×10^-3式中，K為安全系數(shù)，一般為1.2～1.3。3）實際工程中進行堿度核算應(yīng)考慮以下幾部分：入流污水中的堿度，生物硝化消耗的堿度，分解BOD₅產(chǎn)生的堿度，以及混合液中應(yīng)保持的剩余堿度。要使生物硝化順利進行，必須滿足下式：? ? ? ALKw＋ALKc＞ALKN＋AlKE? 如果堿度不足，要使硝化順利進行，則必須投加純堿，補充堿度。投加的堿量可按下式計算：? ? ? ΔALK＝（ALKN＋ALKE）—（ALKw＋ALKc）? ? ?式中：ΔALK為系統(tǒng)應(yīng)補充的堿度，mg／L；ALKN?為生物硝化消耗的堿量；ALKN一般按硝化每kgNH3-N消耗7.14kg堿計算。ALKE?為混合液中應(yīng)保持的堿量，ALKE一般按曝氣池排出的混合液中剩余50mg/L堿度(以Na2CO3計)計算；ALKw?為原污水中的總堿量；ALKc?為BOD₅分解過程中產(chǎn)生的堿量；ALKc與系統(tǒng)的SRT有關(guān)系：?當(dāng)SRT＞20d時，可按降解每千克BOD₅產(chǎn)堿0.1kg計算；當(dāng)SRT＝10～20d時，按0.05kgALK/kgBOD₅；當(dāng)SRT＜10d時，按0.01gALK/kgBOD₅。