在污水處理（尤其是反硝化脫氮）或其他工業(yè)/環(huán)境工程過程中，pH值的調(diào)控至關(guān)重要。pH不僅影響微生物活性，還關(guān)系到化學(xué)反應(yīng)效率、沉淀形成及設(shè)備腐蝕等。以下是有效調(diào)控pH值的主要方法，按應(yīng)用場(chǎng)景和原理分類說明：
一、酸堿投加法（最常用）
1. 提高pH（中和酸性）
投加堿性藥劑：
氫氧化鈉（NaOH）：強(qiáng)堿，見效快，但成本較高，操作需謹(jǐn)慎。
碳酸鈉（Na?CO?，純堿）：緩沖性好，對(duì)系統(tǒng)沖擊小，常用于生化系統(tǒng)。
碳酸氫鈉（NaHCO?，小蘇打）：溫和堿性，兼具補(bǔ)充堿度作用，特別適用于反硝化階段（因反硝化會(huì)消耗堿度）。
石灰（Ca(OH)? 或 CaO）：成本低，但易結(jié)垢，多用于高濃度酸性廢水預(yù)處理。
? 優(yōu)勢(shì)：響應(yīng)快、控制精準(zhǔn)
?? 注意：避免局部過堿導(dǎo)致沉淀或微生物抑制
2. 降低pH（中和堿性）
投加酸性藥劑：
硫酸（H?SO?）：最常用，成本低，但可能引入硫酸根（高濃度時(shí)抑制厭氧菌）。
鹽酸（HCl）：效果快，但具揮發(fā)性和腐蝕性，且引入氯離子（可能腐蝕設(shè)備或影響回用）。
磷酸（H?PO?）：較少用，但可同時(shí)提供磷營(yíng)養(yǎng)（需謹(jǐn)慎控制比例）。
CO?氣體：通入二氧化碳生成碳酸，溫和降pH，無副產(chǎn)物，適用于對(duì)離子敏感的系統(tǒng)（如膜工藝）。
? CO?優(yōu)勢(shì)：不增加溶解固體（TDS），無腐蝕副產(chǎn)物
?? 缺點(diǎn)：設(shè)備投資高，調(diào)節(jié)速度較慢
二、利用系統(tǒng)自身緩沖能力
1. 補(bǔ)充堿度（Alkalinity）
反硝化過程每還原1 mg/L NO??-N，約消耗3.57 mg/L 堿度（以CaCO?計(jì)）。
投加 NaHCO? 不僅調(diào)pH，還直接補(bǔ)充HCO??緩沖體系，穩(wěn)定pH在6.5–7.5區(qū)間。
天然水體或進(jìn)水中若含足夠碳酸鹽/重碳酸鹽，可減少外加藥劑。
2. 優(yōu)化工藝配置
在A²/O、UCT等工藝中，將缺氧區(qū)置于好氧區(qū)之前（前置反硝化），可利用原水堿度，減少pH波動(dòng)。
控制硝化強(qiáng)度（避免過度硝化導(dǎo)致堿度耗盡）。
三、物理/生物輔助調(diào)控
1. 曝氣調(diào)節(jié)（間接影響pH）
高曝氣會(huì)吹脫CO?，使pH升高（因CO? + H?O ? H?CO? ? H? + HCO??，CO?減少 → H?減少 → pH↑）。
在好氧池可通過調(diào)節(jié)曝氣量微調(diào)pH；但在缺氧/厭氧區(qū)應(yīng)避免曝氣以防破壞環(huán)境。
2. 生物過程耦合
利用產(chǎn)酸菌（如水解酸化）降低pH；
利用硝化/反硝化平衡系統(tǒng)堿度（硝化產(chǎn)酸，反硝化產(chǎn)堿）。
四、自動(dòng)控制系統(tǒng)（精準(zhǔn)調(diào)控）
安裝 在線pH探頭 + PLC自動(dòng)加藥系統(tǒng)：
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)pH；
根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)啟停計(jì)量泵投加酸/堿；
可設(shè)置滯后區(qū)間（如pH < 6.8 加堿，> 7.8 加酸），避免頻繁啟停。
? 推薦用于大型或出水標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的污水處理廠
五、特殊情況處理建議
“調(diào)pH，先看因；酸堿投，要均勻；緩沖強(qiáng)，系統(tǒng)穩(wěn)；自動(dòng)控，更精準(zhǔn)。”
選擇pH調(diào)控方法時(shí)，應(yīng)綜合考慮：
水質(zhì)特性（堿度、離子組成）
工藝階段（好氧/缺氧/厭氧）
成本與安全性
對(duì)后續(xù)處理的影響（如膜污染、污泥性能）
合理調(diào)控pH，是保障生物脫氮、除磷及整體處理效能的關(guān)鍵措施之一。
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