詳解污水PH值
在污水處理中PH不僅會影響生物處理段微生物生長的環(huán)境,而且會影響深度處理段化學反應。所以PH值作為污水處理中一個常規(guī)性的化驗。
PH,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度,也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標準。這個概念是1909年由丹麥生物化學家Søren Peter Lauritz Sørensen提出。p代表德語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+](此為簡寫,實際上應是[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,當pH<7的時候,溶液呈酸性,當pH>7的時候,溶液呈堿性,當pH=7的時候,溶液為中性。水溶液的酸堿性亦可用pOH衡量,即氫氧根離子的負對數(shù),由于水中存在自偶電離平衡,298K時,pH + pOH = 14。
pH小于7說明H的濃度大于OH的濃度,故溶液酸性強,而pH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愈小,溶液的酸性愈強;pH愈大,溶液的堿性也就愈強。
在非水溶液或非標準溫度和壓力的條件下,pH=7可能并不代表溶液呈中性,這需要通過計算該溶劑在這種條件下的電離常數(shù)來決定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)點后開始記錄的,小數(shù)點前的部分為指數(shù),不能記作有效數(shù)字。
污水的pH確定了污水的化學成分,PH值的高低對營養(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的高低會影響磷以什么形式存在于水中。pH值對污水處理的活性污泥中的微生物引起細胞膜電荷的變化,從而影響了微生物對營養(yǎng)物質的吸收;影響代謝過程中酶的活性;改變生長環(huán)境中營養(yǎng)物質的可給性以及有害物質的毒性。
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pH 4-10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,但生存范圍在pH1.5-10之間。有些細菌甚至可在強酸性或強堿性環(huán)境中生活。
微生物在基質中生長,代謝作用改變了基質中氫離子濃度。隨著環(huán)境pH值的不斷變化,微生物生長受阻,當超過最低或最高pH值時,將引起微生物的死亡。強酸和強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,均對水環(huán)境中pH值范圍相當敏感,因此,基于維護生態(tài)平衡的考慮,對于排放到水體的污水,均需控制其pH值,以防止對水生生物的沖擊,這也是為什么我們污水處理廠的排放國標(GB18918-2002)中,對PH值也有標準的原因。
過高和過低pH都會對水造成不良的影響。高pH會造成水管和輸送水設備有沉積物,而過低pH值水會腐蝕或溶解的輸送的金屬管道等物質。污水處理的pH值的控制相當重要,這是因為pH的高低,對微生物生長、沉淀、化學混凝、氧化還原等處理程序均有影響,微生物處理廢水時,pH值必須控制在有用的微生物有利的范圍內。
每個無數(shù)處理廠生化段進水口都會安裝實時監(jiān)控的pH值的點位,實現(xiàn)對進水的pH值精確測量,可以讓我們監(jiān)視和微調整個污水處理的生物和化學過程,保護在污水處理過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,用玻棒沾一點待測溶液到試紙上,然后根據(jù)試紙的顏色變化并對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試紙以氫離子來量度待測溶液的pH值,但油中沒含有氫離子,因此pH試紙不能夠顯示出油份的pH值。PH試紙準確但不精確。
2、使用pH計,PH計有臺式PH計和便攜式PH計,它通過PH電極(如玻璃電極)來測量出溶液的pH值。pH計可以精確到小數(shù)點后三位。PH計精確但不準確