pH值是污水處理工藝中至關(guān)重要的運(yùn)行參數(shù),其變化直接影響微生物群落結(jié)構(gòu)、污染物降解速率及出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率。本研究分析pH值的作用機(jī)制、控制閾值、異常誘因及校正方法,為工藝優(yōu)化提供理論依據(jù)。
一、pH值在污水處理中的作用
(1) 影響微生物活性 好氧生物處理(活性污泥法):最佳pH范圍為 6.5~8.5。 pH<6.0:真菌繁殖,絲狀菌膨脹風(fēng)險(xiǎn)增加。 pH>9.0:微生物活性受抑制,硝化反應(yīng)停滯。 厭氧生物處理(UASB/IC反應(yīng)器):最佳pH范圍為 6.8~7.5。 pH<6.2:產(chǎn)甲烷菌活性下降,沼氣產(chǎn)量降低。 (2) 影響化學(xué)處理效果 混凝沉淀:鋁鹽(如PAC)和鐵鹽(如PFS)的最佳pH范圍不同。 鋁鹽:pH 5.5~7.5 時(shí)絮凝效果最佳。 鐵鹽:pH 6.0~8.5 時(shí)更高效。 化學(xué)除磷:需控制pH 7.0~8.0,否則磷酸鹽沉淀不完全。 (3) 影響設(shè)備與管道 pH<5.0:腐蝕金屬管道和混凝土結(jié)構(gòu)。 pH>10.0:導(dǎo)致鈣鎂結(jié)垢,堵塞膜系統(tǒng)(如RO反滲透)。
二、污水處理各環(huán)節(jié)的pH控制范圍
三、pH值異常的常見原因及對策、主要原輔料
(1) pH值過低(酸性廢水) 可能原因: 工業(yè)廢水含強(qiáng)酸(如電鍍廢水含硫酸、鹽酸)。 厭氧系統(tǒng)VFA(揮發(fā)性脂肪酸)積累。 硝化反應(yīng)過度消耗堿度(HCO??)。 解決方案: 加堿中和:投加 NaOH(液堿)、Ca(OH)?(石灰)或 Na?CO?(純堿);控制投加量,避免pH驟升(建議分階段調(diào)節(jié))。 補(bǔ)充堿度:投加 NaHCO?(小蘇打)維持硝化所需堿度(≥50mg/L)。 預(yù)處理酸性廢水:高濃度酸廢水需單獨(dú)收集,先中和再進(jìn)入系統(tǒng)。 (2) pH值過高(堿性廢水) 可能原因: 工業(yè)廢水含強(qiáng)堿(如印染廢水含NaOH)。 反硝化過程產(chǎn)生過量OH?。 石灰投加過量。 解決方案: 加酸中和:投加 H?SO?(硫酸)或 HCl(鹽酸)(需稀釋后使用)。 CO?調(diào)節(jié):通入二氧化碳(CO?),溫和降低pH(適用于敏感生物系統(tǒng))。 源頭控制:要求企業(yè)預(yù)處理高堿度廢水后再排放。
四、現(xiàn)場pH調(diào)控實(shí)操技巧
(1) 精準(zhǔn)監(jiān)測 在線pH儀:安裝于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(如進(jìn)水口、好氧池、出水口),定期校準(zhǔn)。 便攜式pH計(jì):每日人工檢測對比,防止在線儀表漂移。 (2) 漸進(jìn)式調(diào)節(jié) 避免一次性大幅調(diào)整:每小時(shí)pH變化不超過0.5,防止微生物沖擊。 混合稀釋法:高pH/低pH廢水與中性廢水混合后再處理。 (3) 異常應(yīng)急處理 pH驟降: 立即減少進(jìn)水流量,投加堿劑。 檢查是否有有毒物質(zhì)(如重金屬)進(jìn)入系統(tǒng)。 pH驟升: 暫停石灰/堿液投加,投加酸劑或引入酸性廢水。
五、行業(yè)應(yīng)用案例
(1) 電鍍廢水 問題:pH≈2(含硫酸、鹽酸)。 對策: 一級中和:石灰(Ca(OH)?)調(diào)至pH 8~9,沉淀重金屬。 二級調(diào)節(jié):Na?CO?微調(diào)至pH 7~8,確保達(dá)標(biāo)。 (2) 制藥廢水 問題:pH波動大(含有機(jī)酸/堿)。 對策: 調(diào)節(jié)池內(nèi)安裝pH自動加藥系統(tǒng),實(shí)時(shí)控制。 UASB厭氧罐前需穩(wěn)定pH至6.8~7.5。
六、延伸思考:pH與其他指標(biāo)的關(guān)聯(lián)
pH與ORP:厭氧系統(tǒng)需低ORP(<-300mV),pH過低會升高ORP。 pH與氨氮:硝化反應(yīng)最佳pH 7.5~8.0,pH<6.5時(shí)硝化菌受抑制。 pH與磷去除:化學(xué)除磷在pH≈7時(shí)效率最高。
七、結(jié)語
pH值是污水處理系統(tǒng)的‘晴雨表’,其穩(wěn)定性關(guān)乎處理效果與運(yùn)行成本,運(yùn)營人員需做好日常監(jiān)測(在線+人工)、科學(xué)調(diào)控(漸進(jìn)式加藥)及源頭管控(企業(yè)預(yù)處理協(xié)同)。
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