很多人不知道厌氧出水pH为何会变高？

在污水处理过程中，厌氧处理是一种常见的生物处理方法。然而，很多人对厌氧出水pH值的变化感到困惑，尤其是为什么厌氧出水pH会变高。

一、有机酸的转化

1.有机物水解成有机酸，导致pH下降

在厌氧消化过程中，复杂的有机物首先通过水解作用被分解成较小的分子，如有机酸。这一过程通常由水解酸化菌（如发酵细菌）催化，产生的主要有机酸包括乙酸、丙酸、丁酸等。这些有机酸在水中解离产生H+离子，导致溶液的酸性增强，pH值下降。具体过程如下：

水解反应：复杂有机物 + H2O → 有机酸 + H+

pH变化：由于H+离子的增加，pH值降低。

2.长链脂肪酸分解为短链的，酸增多，pH进一步下降

在厌氧环境中，长链脂肪酸通过β-氧化等代谢途径被分解成短链脂肪酸。短链脂肪酸的酸性通常比长链脂肪酸更强，因此，当长链脂肪酸分解时，溶液中的酸量增多，pH值进一步下降。这个过程可以描述为：

分解反应：长链脂肪酸 → 短链脂肪酸

pH变化：短链脂肪酸的酸性更强，导致溶液中H+浓度增加，pH值降低。

3.VFA（挥发性脂肪酸）降解，有机酸变为无机CO2，酸减少，pH上升，产甲烷过程的表现

随着厌氧消化的进行，挥发性脂肪酸（VFA）被甲烷菌进一步降解，转化为甲烷和二氧化碳。在这个过程中，有机酸被消耗，生成的CO2部分逸出水面，导致溶液中的酸性物质减少，pH值上升。这个过程是产甲烷过程的直接表现：

降解反应：VFA → 甲烷 + CO2

pH变化：有机酸减少，CO2逸出，H+浓度降低，pH值上升。

二、硫酸盐还原

硫酸盐还原是厌氧环境中的一种重要的生物化学过程，主要由硫酸盐还原菌（SRB）催化。在这个过程中，硫酸盐（SO4^2-）被还原为硫化氢（H2S），同时产生碱度，影响环境的pH值。以下是硫酸盐还原过程的详细说明：

1.硫酸盐还原反应

硫酸盐还原过程通常包括以下步骤：

硫酸盐（SO4^2-）在SRB的作用下被还原为硫化氢（H2S）： SO4^2- + 8H+ + 8e- → H2S + 4H2O

在这个过程中，SRB使用硫酸盐作为电子受体，将电子转移到硫酸盐上，同时消耗质子（H+），生成硫化氢和水。

2.碱度的增加

在硫酸盐还原过程中，消耗了溶液中的H+，这相当于增加了溶液的碱性，因此可以认为增加了碱度。这里的碱度是指溶液中能够中和酸的能力。以下是硫酸盐还原对碱度影响的解释：

H+的消耗：由于SRB在还原硫酸盐的过程中消耗了H+，减少了溶液中的酸性，从而间接增加了溶液的碱度。

碱性产物：生成的H2S在水中部分解离，形成HS-和S^2-，这些离子可以与水中的H+反应，进一步减少H+的浓度，增加溶液的碱度。

3.对pH的影响

虽然硫酸盐还原过程消耗了H+，理论上应该导致pH上升，但是生成的H2S是一种弱酸，它在水中会部分解离生成H+：

H2S ? H+ + HS-

因此，H2S的存在会在一定程度上抵消由于H+消耗导致的pH上升。然而，总体上，由于SRB的活动消耗了大量的H+，因此硫酸盐还原过程通常会使得环境的pH值略有上升。

4.硫化氢的后续处理

在厌氧消化系统中，生成的H2S可能需要进一步处理，因为它不仅具有腐蚀性，还可能对环境和人类健康造成危害。在一些系统中，H2S可能会被氧化成硫或硫酸盐，或者通过吹脱等方法从系统中移除。

三、有机氮释放氨

在厌氧条件下，蛋白质、氨基酸等含氮有机物分解，导致氨氮增加。具体原因如下：

蛋白质、氨基酸等在厌氧菌的作用下，分解为氨氮。

氨氮的增加导致溶液中的OH-浓度上升，从而使pH值上升。

四、CO2气体释放，导致pH上升

在厌氧反应过程中，CO2不断生成并释放到气相。这一过程会导致以下变化：

CO2的释放使溶液中的H2CO3浓度降低，从而减少H+的来源。

H+浓度降低，导致pH值上升。

综上所述，厌氧出水pH变高的原因主要包括有机酸的转化、硫酸盐还原、有机氮释放氨以及CO2气体释放。了解这些原因，有助于我们更好地掌握厌氧处理过程中pH值的变化规律，从而优化污水处理效果。在实际操作中，应根据具体情况调整工艺参数，以确保厌氧处理系统的稳定运行。