污水处理中PH如何调整，又是如何计算的

污水处理中PH如何调整，又是如何计算的

一、核心原理：酸碱中和

调整pH的本质是酸碱中和反应，其核心公式是：

H? + OH? → H?O

通过向污水中投加酸（提供H?离子）或碱（提供OH?离子），使其达到目标pH值（通常是中性范围6-9）。

二、如何调整？投加什么药剂？

调整方向取决于污水的初始酸碱度。

1. 降低pH（中和碱性废水）

当废水pH过高（偏碱性）时，需要投加酸性药剂。

常用药剂：

（1）硫酸 (H?SO?)：最常用。价格低廉，中和能力强（二元酸）。属于危险品，具有强腐蚀性，操作和储存需严格安全规范（切记：酸入水，严禁水入酸！）。

（2）盐酸 (HCl)：也很常用，中和效果好。可能产生刺激性氯化氢气体，适用于通风良好的场合。

（3）二氧化碳 (CO?)：安全温和的选择。CO?溶于水形成碳酸，逐渐中和。无腐蚀性，无过量投加风险（过量的CO?会逸出），但设备和投加系统初期投资较高。

（4）硝酸 (HNO?)：较少使用，因可能引入氮元素，造成出水总氮超标。

2. 升高pH（中和酸性废水）

当废水pH过低（偏酸性）时，需要投加碱性药剂。

常用药剂：

· （1）氢氧化钠 (NaOH)：最常用，俗称液碱或片碱。溶解度高，反应速度快，中和效果强。同样具有强腐蚀性，需安全操作。

（2）石灰：

生石灰 (CaO)：价格最便宜，中和能力强。但使用前需要熟化（变成熟石灰Ca(OH)?），过程放热、产生大量污泥，操作环境差。

（3）熟石灰 (Ca(OH)?)：较生石灰易于使用，但仍会产生较多污泥。

石灰多用于预处理大量强酸性废水（如矿坑废水），看重其低成本，但后续污泥处理成本需考虑。

（4）碳酸钠 (Na?CO?)：俗称纯碱。作用比氢氧化钠温和，安全性高，但成本也更高。

（5）氢氧化镁 (Mg(OH)?)：浆液状，中和缓慢温和，具有“缓冲效应”，无过量投加风险（pH最高不超过9.5），安全性好。

三、如何计算投加量？

计算药剂投加量是一个估算过程，需要结合实际调试。以下是核心计算公式和步骤。

核心计算公式

1. 理论计算（基于完全中和）

药剂投加量 (kg/h) = [污水流量 (m?/h) × 浓度差 (mol/m?) × 药剂摩尔质量 (g/mol)] / [10? × 药剂纯度 (%) × 药剂价数]

参数解释：

· ?浓度差：需要中和的H?或OH?的浓度，即 |(10^{-当前pH} - 10^{-目标pH})| mol/L。实际操作中，常用简化方法：通过滴定测出废水的酸碱度。

药剂价数：例如H?SO?是二元酸，价数为2；NaOH是一元碱，价数为1。

· 

2. 简化计算（通过滴定实验获得酸碱度）

这是最常用、最准确的方法。

·     对于酸性废水（需要加碱）：取一定体积（V水样）的废水水样，用已知浓度（C标准酸）的标准酸液滴定，测出其总酸度（以CaCO?计，单位mg/L）。

对于碱性废水（需要加酸）：取一定体积（V水样）的废水水样，用已知浓度（C标准碱）的标准碱液滴定，测出其总碱度（以CaCO?计，单位mg/L）。

投加量计算公式：

药剂投加量 (kg/h) = [污水流量 (m?/h) × 总酸度/碱度 (mg/L) × K] / [10? × 药剂纯度 (%)]

其中，K 是换算系数：

·    当使用 H?SO? 中和碱度时：K = 100 / 98 ≈ 1.02(因为 100g CaCO? 需要 98g 纯 H?SO? 中和)

当使用 NaOH 中和酸度时：K = 100 / 80 = 1.25(因为 100g CaCO? 需要 80g 纯 NaOH 中和)

当使用 CaO 中和酸度时：K = 100 / 56 ≈ 1.785

当使用 Ca(OH)? 中和酸度时：K = 100 / 74 ≈ 1.351

· 

计算示例

问题： 某厂废水流量为50 m?/h，pH偏高。经测定，其总碱度为500 mg/L（以CaCO?计）。目标使用98%浓度的浓硫酸将其中和至pH=7。请计算每小时硫酸投加量。

解答：

公式选择：使用简化计算公式。

参数确定：污水流量 Q = 50 m?/h，总碱度 = 500 mg/L，药剂纯度 = 98% = 0.98，换算系数 K (对于H?SO?) = 100 / 98 ≈ 1.02

计算：

投加量 = [50 m?/h × 500 mg/L × 1.02] / [10? × 0.98]

= [25,500] / [980,000]

1. 

≈ 0.026 kg/h(注意：这个结果是纯硫酸的质量)

但浓硫酸是液体，我们通常需要计算体积。已知98%浓硫酸的密度约为1.84 kg/L。每小时体积投加量 = 0.026 kg/h / 1.84 kg/L ≈ 0.014 L/h

重要提示： 这个计算结果是理论估算值。实际投加量会受到水质波动、混合效果、反应时间等因素影响。因此，在实际操作中：

以理论计算值为初始参考。

总结

1. 

在投加点和反应池后安装在线pH计，实时监测。

通过PLC（可编程逻辑控制器） 构成闭环控制系统，根据实测pH值与设定值的偏差，自动调节计量泵的频率，实现精确自动投加。这是现代污水处理厂的标准做法。

方面	内容
调整原理	酸碱中和反应 (H? + OH? → H?O)